Проекционно-измерительное устройство

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного измерения геометрической формы элементов, образующих протяженные каналы, и для проецирования световых изображений внутрь каналов. Устройство содержит связанные через пентапризму с клином проекционный и измерительный каналы, расположенные перпендикулярно в базовой плоскости; каждый канал содержит визирную марку и визирную измерительную трубу. Положение и размеры прозрачной области транспаранта формирователя изображения проекционной трубы могут изменяться независимо в ортогональных направлениях; оптические оси формирователя и проекционной трубы совмещены. В устройстве происходит создание различных световых изображений в произвольных сечениях малоапертурных протяженных каналов с возможностью оперативного изменения изображения при точном измерении их положения и конфигурации. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для создания световых изображений внутри малоапертурных каналов, точного измерения положения и размеров изображения для определения геометрической формы элементов, образующих каналы, а также в качестве модулятора пространственного положения и конфигурации области засветки устройства для измерения электромагнитного поля.

Известны устройство, основанные на использовании микровыверочных телескопов, позволяющие производить визирование оптическими отсчетными лимбами либо механическими отсчетными барабанами.

Однако для создания светящихся изображений в малоапертурных каналах они непригодны, поскольку оптическая ось визирного канала не совпадает с оптической осью проекционного, что приводит либо к существенным искажения, либо к потере изображения в различных положениях плоскости изображения. Получающаяся при этом засветка конструктивных элементов малоапертурного канала приводит к появлению переотраженного фона, что принципиально недопустимо для работы устройства. Кроме того, окулярная система заведения не обеспечивает достаточной точности измерений.

Известно также устройство, содержащее визирную измерительную трубку и визирную измерительную марку. Измерительная труба содержит формирователь изображения, в котором используется фоторезистивный транспарант, расположенный между сеткой трубы и осветителем. При работе устройства оптические оси проекционного и визирного канала в измерительной трубе совмещаются, что позволяет повысить точность визирования.

Однако для создания световых изображений внутри малоапертурного канала это устройство по-прежнему непригодно, так как изображение формируется лишь в одном сечении канала и не регулируется по положению и конфигурации.

Задачей изобретения является построение устройства для создания различных световых изображений в произвольных сечениях малоапертурных протяженных каналов с возможностью оперативного изменения изображений при точном измерении их пространственного положения и конфигурации.

Для этого в устройство, содержащее основную базовую визирную марку и основную визирную измерительную трубу, образующие проекционный канал, вводится дополнительный измерительный канал, также содержащий дополнительную визирную измерительную трубку и дополнительную базовую визирную марку на ее оптической оси. Каналы связаны через пентапризму с клином и расположены взаимно перпендикулярно. Формирователь изображения основной визирной измерительной трубы выполняется с транспарантом, в котором предусмотрена возможность независимого измерения размеров и положения его прозрачной области в ортогональных направлениях, причем оптические оси формирователя изображения и основной визирной измерительной трубы совмещаются.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Проекционно-измерительное устройство содержит основную визирную измерительную трубу 1 с формирователем изображения 2 и основную базовую визирную марку 3, образующие проекционный канал. Дополнительная визирная измерительная труба 4 и расположенная на ее оптической оси дополнительная базовая визирная марка 5 образуют измерительный канал перпендикулярно проекционному, связанный с ним через пентапризму с клином 6. Транспарант 7 формирователя изображения выполнен с возможностью независимого изменения размеров и положения его прозрачной области в двух перпендикулярных направлениях посредством микрометрических устройств 8; оптическая ось формирователя изображения 2 совмещена с оптической осью основной визирной измерительной трубы. Плоскость создаваемого изображения 10 находится внутри протяженного малоапертурного канала 11.

При работе устройства первоначально совмещаются оптические оси основной визирной измерительной трубы 1 и дополнительной визирной измерительной трубы 4 через пентапризму с клином 6 с помощью основной базовой визирной марки 3 и дополнительной базовой визирной марки 5. Включается осветитель 9 формирователя изображения 2; при этом изображение прозрачной области транспаранта 7 проецируется визирной измерительной трубы 1 на плоскость создаваемого изображения 10 внутри малоапертурного канала 11.

Перемещение изображения в плоскости 10 осуществляется при помощи микрометрических устройств 8, изменяющих положение прозрачной области транспаранта. Изменение конфигурации изображения осуществляется другими элементами этого же устройства, поскольку размеры и положение прозрачной области можно изменять независимо в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

При изменении положения плоскости 10 внутри канала 11 осуществляется перефокусировка изображения соответствующими элементами основной визирной измерительной трубы с одновременным отсчетом дистанции до плоскости 10; для этого при подсветке со стороны основной базовой визирной марки 3 наблюдаются края теневого изображения элемента, образующего плоскость 10, в окуляр основной визирной измерительной трубы 1.

Измерение положения изображения в плоскости 10 и его конфигурации производится механическими отсчетными барабанами дополнительной визирной измерительной трубы 4. При этом всегда имеется возможность восстановления отсчетной оси измерений поскольку при извлечении пентапризмы с клином 6 можно производить визирование на дополнительную базовую визирную марку 5.

Достаточно высокая точность измерений достигается за счет совмещения оптических осей проекционного и дополнительного измерительного каналов с оптической осью формирователя изображения.

Например, проекционно-измерительное устройство, выполненное на базе визирных измерительных труб ППС-11, позволяет внутри канала диаметром 6-3,5 мм протяженностью 1,5 м создавать изображение прямоугольника длиной до 3 мм, шириной более 0,05 мм, и измерять его размеры с погрешностью до 3,5 мкм, пространственное положение с погрешностью до 6 мкм.

Определение геометрической формы элементов, образующих малоапертурный канал, может производиться при проецировании маркеров, создаваемых формирователем изображения, на выступающие элементы, и измерении с помощью основной визирной измерительной трубы. Для увеличения точности, а также для измерений невыступающих элементов можно использовать помещаемые в канал контактные марки или калибры.

Формула изобретения

ПРОЕКЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее проекционный канал, образованный основной визирной измерительной трубой, включающей формирователь изображения, и основной базовой визирной маркой, отличающееся тем, что оно снабжено измерительным каналом, расположенным в базовой плоскости перпендикулярно проекционному каналу и образованным дополнительной визирной измерительной трубой и расположенной на ее оптической оси дополнительной базовой визирной маркой, пентапризмой с клином, предназначенной для связи измерительного канала с проекционным, транспарат формирователя изображения выполнен с возможностью независимого изменения размеров и положения его прозрачной области в двух перпендикулярных направлениях, а оптические оси формирователя изображения и основной визирной измерительной трубы совмещены.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для контроля металлизированных отверстий печатных плат при исследовании или анализе материалов с помощью оптических средств и может найти, в частности применение для неразрушающего контроля металлизированных сквозных отверстий печатных плат

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машинои приборостроении при изготовлении миниатюрных подшипников, часовых камней, фильер и т.п

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля крупногабаритных изделий, имеющих цилиндрическую форму внутренней поверхности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано лля бесконтактного измерения отверстий, в том числе с переменным диаметром Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона контролируемых отверстий

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении диаметра отверстий

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении и приборостроении для контроля точности изготовления диаметра отверстий

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для размерного контроля отверстия

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения непрямолйнейнос-

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частг нести к фетоэлектрическим способам контроля диаметра отверстий

Изобретение относится к оптическим измерительным устройствам и может быть использовано для измерения диаметра и контроля внутреннего профиля крупногабаритных изделий

Изобретение относится к способам для обнаружения и измерения цилиндрических поверхностей в огнеупорных керамических деталях и может быть использовано в металлургии. Для реализации указанного способа используется измерительная труба, при этом на ней расположена камера, объектив которой направлен по меньшей мере на одну расположенную в измерительной трубе отражательную поверхность, в то же время отражательная поверхность проходит на расстоянии от объектива и наклонно к аксиальному направлению измерительной трубы. Кроме того, измерительная труба на противолежащем отражательной поверхности участке контура является светопроницаемой, а в измерительной трубе или на ней расположено устройство для измерения расстояния. Камера при соответствующем фокусном расстоянии между объективом и отражательной поверхностью регистрирует проходящую на радиальной расстоянии от измерительной трубы часть цилиндрической поверхности соседней огнеупорной керамической детали и с помощью устройства регистрирует расстояние точки или участка поверхности на зарегистрированной камерой части цилиндрической поверхности огнеупорной керамической детали до неподвижной точки отсчета. Технический результат - возможность надежного обнаружения и измерения цилиндрической поверхности на огнеупорных керамических деталях. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля соосности вертикальных отверстий, горизонтальности, параллельности, перпендикулярности и взаимного расположения поверхностей при сборке крупногабаритных изделий. Лазерный отвес содержит лазер, оптическую систему, создающую стабильное базовое направление путем образования кольцевой структуры лазерного пучка, контрольный элемент (марки трипельпризма) и измерительный блок: визуальный и с фотоприемником (цифровой камерой, подключенной к компьютеру). С целью обеспечения стабильного вертикального базового направления большой протяженности в схему прибора включены жидкостная кювета и жидкостный уровень, которые обеспечивают автоматически строго вертикальное направление лазерного пучка независимо от наклонов прибора. Используемая в качестве марки трипельпризма, наклоны которой не влияют на направление отраженного луча, возвращает падающий на нее вертикально лазерный пучок параллельно первоначальному направлению также вертикально. Технический эффект - создание базовых вертикальных осей большой протяженности с высокой степенью стабилизации, повышение точности вертикальных измерений и возможность производить измерения на больших глубинах (более 20 метров) без присутствия наблюдателя. 3 ил.

Изобретение относится к способам для оптического измерения внутренних размеров изготовленной прокаткой трубы. Способ включает горизонтальное перемещение внутри трубы (3) сенсорного средства (9), имеющего лазерный трекер (12), посредством которого испускают лазерный луч (10) внутрь трубы (3). Сенсорное средство (9) горизонтально перемещают внутри трубы (3). Лазерный трекер (12) устанавливают неподвижно и линейно напротив конца пути сенсорного средства (9). При этом лазерный трекер (12) посредством лазерного луча (13) отслеживает текущее положение сенсорного средства (9) во внутреннем пространстве трубы (3) и регистрирует отклонения сенсорного средства (9) от внутренней поверхности трубы. При этом лазерный луч (13) отражается от установленного на сенсорном средстве (9) рефлектора (14) обратно к лазерному трекеру (12), и осуществляют непрерывную регистрацию расстояния сенсорного средства (9) от лазерного трекера (12), посредством которого осуществляют трехмерное измерение и представление внутреннего контура и/или сварного шва трубы (3) на оптическом устройстве регистрации изображений. Технический результат заключается в упрощении способа измерения внутренних размеров изготовленной прокаткой трубы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к метрологической технике для сканирования геометрии поверхности и контроля качества геометрических параметров твердых объектов. Лазерный двумерный триангуляционный датчик для измерения отверстий малого диаметра содержит корпус датчика, который выполнен цилиндрическим и состоит из двух соосных цилиндрических совмещенных торцами частей. Цилиндрические части корпуса выполнены разного диаметра, в полости большей по диаметру цилиндрической части корпуса датчика расположена оптическая схема датчика, состоящая из лазерного излучателя, электронной печатной платы с вмонтированной CMOS матрицей, установленной под углом к электронной печатной плате фокусирующей линзы. В большей по диаметру цилиндрической части корпуса выполнено отверстие, в которое установлено защитное стекло. В полости меньшей по диаметру цилиндрической части корпуса расположен блок питания и вычисления. В совмещенных торцах обеих частей корпуса выполнено отверстие, соединяющее полости обеих частей корпуса, в упомянутом отверстии проложены провода питания, управления режимами работы лазера и матрицы, а также провода передачи данных с матрицы на вычислительный блок. Датчик дополнительно содержит цилиндрический кронштейн, совмещенный соосно со вторым торцом меньшей по диаметру цилиндрической части корпуса, с расположенными внутри кронштейна проводами питания блока питания и вычисления и проводами связи с электронно-вычислительной машиной. Технический результат - повышение скорости считывания данных, повышение точности сканирования, снижение погрешности сканирования до ±0,005 мм. 10 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точного измерения геометрической формы элементов, образующих протяженные каналы, и для проецирования световых изображений внутрь каналов

Наверх