Компаратор для определения циклической погрешности высокоточных светодальномеров и электронных тахеометров
Владельцы патента RU 2323412:
Федеральное государственное унитарное предприятие "СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ" (ФГУП "СНИИМ") (RU)
Изобретение относится к устройствам измерений длины и служит для определения циклической погрешности высокоточных светодальномеров и электронных тахеометров. Устройство содержит вакуумную камеру со стеклянным окном и помещенную в ней каретку с эталонным отсчетным устройством и возможностью продольного перемещения, на которой установлен уголковый отражатель, оптически связанный с поверяемым светодальномером. Направление перемещений каретки совпадает с направлением линии измерения. Технический результат: повышение производительности процесса измерений и снижение погрешности измерений при поверке высокоточных светодальномеров и электронных тахеометров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к устройствам измерений длины и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности с реализацией указанного назначения.
Известны устройства для определения циклической погрешности высокоточных светодальномеров и электронных тахеометров в нормальных условиях, содержащие уголковый отражатель, оптически связанный с поверяемым светодальномером.
На практике измерения проводятся в нормальных условиях и при каждом измерении учитываются параметры показателя преломления воздуха: температуры, давления и влажности.
Предлагаемый компаратор для определения циклической погрешности высокоточных светодальномеров и электронных тахеометров позволяет снизить погрешность измерений относительно известных приборов и компараторов - МИ БГЕИ 15-03 "Светодальномеры. Методика поверки"; МИ 001-44-95 "Электронные тахеометры. Методика поверки", решая ту же задачу измерений.
Для этого в компаратор для определения циклической погрешности высокоточных светодальномеров и электронных тахеометров введена вакуумная камера со стеклянным окном, в которой помещена каретка с эталонным отсчетным устройством и возможностью продольного перемещения, на которой установлен уголковый отражатель.
Схематическое изображение предлагаемого компаратора представлено на чертеже.
Устройство состоит из уголкового отражателя 1, установленного на каретке 2, помещенной в вакуумной камере 3.
Пучок света 4 от поверяемого светодальномера 5 направлен на уголковый отражатель 1 через стеклянное окно 6 вакуумной камеры 3 и совпадает с отраженным пучком.
Светодальномер и каретка выставлены таким образом, что лучи, направленные на уголковый отражатель 1, параллельны направлению движения каретки 2. Направление перемещений каретки указано стрелками.
Определение циклической погрешности высокоточных светодальномеров и электронных тахеометров проводится следующим образом. При одном из положений каретки показания отсчетного эталонного устройства сбрасывают на ноль и снимают отсчет по поверяемому светодальномеру. Затем перемещают каретку на некоторое расстояние и снимают показания светодальномера и эталонного отсчетного устройства. Берут разность первого и второго отсчетов светодальномера, которую сравнивают с показаниями эталонного отсчетного устройства каретки, и делают вывод о циклической погрешности поверяемого светодальномера.
При отсутствии вакуумной камеры расстояние до уголкового отражателя D, измеренное светодальномером, определяют по формуле
где λвозд - длина используемой световой волны в воздухе;
ϕ - разность фаз излучаемого и принимаемого колебаний;
λвак - длина используемой световой волны в вакууме;
n - показатель преломления воздуха.
На практике используют индекс преломления, равный N=(n-1)·10-6 и расчитываемый, к примеру, для случая, когда источником света служит гелий-неоновый лазер, по формуле
где Р - давление воздуха, мм рт.ст.;
t - температура воздуха, °С;
е - абсолютная влажность воздуха, мм рт.ст.
При введении вакуумной камеры длина волны исходящего и отраженного лучей, проходящих в вакууме, не зависит от показателя преломления воздуха. Тогда расстояние до уголкового отражателя D, измеренное светодальномером, определяют по формуле
Кроме того, использование в формуле (2) абсолютной влажности неудобно ввиду того, что более широко используются приборы для определения относительной влажности, а переход к абсолютным значениям проводят при помощи переводных таблиц, которые составляются для каждого значения длины волны с учетом температуры и давления. Это ведет к увеличению погрешности в результате перехода от одних значений к другим и снижению производительности процесса измерений.
Предлагаемый компаратор позволяет снизить погрешность измерения и повысить производительность процесса измерений относительно известных приборов.
1. Компаратор для определения циклической погрешности высокоточных светодальномеров и электронных тахеометров, содержащий уголковый отражатель, отличающийся тем, что введена вакуумная камера со стеклянным окном и помещенная в ней каретка с эталонным отсчетным устройством и возможностью продольного перемещения, на которой установлен уголковый отражатель, оптически связанный с поверяемым светодальномером.
2. Компаратор для определения циклической погрешности высокоточных светодальномеров и электронных тахеометров, содержащий уголковый отражатель по п.1, отличающийся тем, что направление перемещений каретки совпадает с направлением линии измерения.
