Устройство для контроля неровностей и неоднородностей движущейся поверхности

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности для контроля неровностей и неоднородностей движущейся поверхности, и может быть использовано для контроля биения вращающегося вала или ротора. Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении точности контроля при различных видах неровностей и неоднородностей контролируемой поверхности. Устройство для контроля неровностей и неоднородностей движущейся поверхности содержит датчик, выполненный в виде волоконно-оптического измерительного зонда с излучающими и приемными световодами, и электронный блок. Волоконно-оптический измерительный зонд выполнен в виде двух пучков излучающих и приемных световодов по рандомизированной оптической схеме, охваченных третьим пучком приемных световодов, образуя коаксиальную оптическую схему, с рабочими торцами пучков, лежащими в одной плоскости, причем рабочие концы пучков выполнены с возможностью их перемещения и фиксации относительно контролируемой поверхности, при этом приемные световоды пучков через оптоэлектронные преобразователи соединены с сумматором, выход которого соединен с индикатором, а излучающие световоды пучка соединены с генератором импульсов. 4 ил.

 

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности для контроля неровностей и неоднородностей движущейся поверхности, и может быть использовано для контроля биения вращающегося вала или ротора.

Известно устройство для измерения погрешности поверхностей, выполненное в виде волоконно-оптического измерительного зонда, содержащего излучающие и приемные световоды, сгруппированные в пучок по мозаичной схеме (патент №1778521 по кл. G01B 11/30 от 30.11.1992 г.).

Недостатком данного устройства является относительно низкая чувствительность зонда, и, как следствие этого, снижение точности контроля погрешности движущейся поверхности.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является устройство для контроля погрешности движущейся поверхности, содержащее датчик, выполненный в виде волоконно-оптического измерительного зонда с излучающими и приемными световодами, сгруппированными по рандомизированной (мозаичной) схеме, и электронный блок управления (Явелов И.С. Бесконтактный контроль торцевого биения магнитного диска. // Станки и инструменты, 1988, №3).

Недостатком данного устройства является относительно низкая точность измерения погрешности движущейся поверхности, а также невозможность контроля биения оси вращающегося вала с различными видами неровностей (неоднородность структуры, волнистость, эксцентриситет, огранка, износ и др.).

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении точности контроля при различных видах неровностей и неоднородностей контролируемой поверхности.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для контроля неровностей и неоднородностей движущейся поверхности, содержащем датчик, выполненный в виде волоконно-оптического измерительного зонда с излучающими и приемными световодами, и электронный блок, волоконно-оптический измерительный зонд выполнен в виде двух пучков излучающих и приемных световодов по рандомизированной оптической схеме, охваченных третьим пучком приемных световодов, образуя коаксиальную оптическую схему с рабочими торцами пучков, лежащими в одной плоскости, причем рабочие концы пучков выполнены с возможностью их перемещения и фиксации относительно контролируемой поверхности, при этом приемные световоды пучков через оптоэлектронные преобразователи соединены с сумматором, выход которого соединен с индикатором, а излучающие световоды пучка соединены с генератором импульсов.

На фиг.1 представлен общий вид устройства для контроля неровностей и неоднородностей движущейся поверхности.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.

На фиг.4 представлена блок-схема устройства для контроля погрешности движущейся поверхности.

Устройство содержит датчик, выполненный в виде пучка 1 и пучка 2 излучающих 3 и приемных 4 световодов, сгруппированных по рандомизированной (мозаичной) оптической схеме (фиг.3). Пучок 5 охвачен пучком приемных световодов 6, образуя коаксиальную оптическую схему с рабочими торцами 7 и 8, лежащими в одной плоскости. Рабочие концы пучков 5 и 6 расположены во втулке 9 с возможностью их перемещения и фиксации относительно контролируемой поверхности 10.

Устройство работает следующим образом.

К контролируемой поверхности волоконно-оптический зонд устанавливается на определенное расстояние «h» от контролируемой поверхности. Выбор этого расстояния выбирается в зависимости от того, какой вид неровностей требует контроля.

При вращении или перемещении контролируемой поверхности по излучающему световоду подается оптический сигнал, формируемый генератором импульсов 11, который, отражаясь от контролируемой поверхности, засвечивает торцы приемных световодов 2 и 6. При этом площади засвеченных поверхностей увеличиваются при увеличении расстояния «h» до контролируемой поверхности. Отраженные от поверхности сигналы через оптоэлектронные преобразователи 12 поступают на сумматор 13 и далее на индикатор 14, показывающий величину погрешности перемещающейся поверхности.

При контроле неоднородности, волнистости, износа, эксцентриситета, огранки и т.д. используется определенная для каждого вида состояния поверхности передаточная функция волоконно-оптического зонда, представляющая собой зависимость выходного сигнала «U» от «h», а выполнение зонда в виде двух пучков излучающих и приемных световодов, охваченных третьим пучком приемных световодов, позволяет изменением расстояния рабочих торцов пучков до измеряемой поверхности повысить точность контроля за счет использования участков передаточной функции, близких к линейным, с широким диапазоном разновидностей состояния контролируемых поверхностей.

Устройство для контроля неровностей и неоднородностей движущейся поверхности, содержащее датчик, выполненный в виде волоконно-оптического измерительного зонда с излучающими и приемными световодами, и электронный блок, отличающееся тем, что волоконно-оптический измерительный зонд выполнен в виде двух пучков излучающих и приемных световодов по рандомизированной оптической схеме, охваченных третьим пучком приемных световодов, образуя коаксиальную оптическую схему с рабочими торцами пучков, лежащими в одной плоскости, причем рабочие концы пучков выполнены с возможностью их перемещения и фиксации относительно контролируемой поверхности, при этом приемные световоды пучков через оптоэлектронные преобразователи соединены с сумматором, выход которого соединен с индикатором, а излучающие световоды пучка соединены с генератором импульсов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, для бесконтактного контроля изделий с наружной резьбой. .

Изобретение относится к оптическим методам комплексного контроля и измерения параметров щелевых структур типа анизотропный слой на изотропной подложке с нанометровыми и субмикронными размерами элементов и может быть использовано для разработки и прогнозирования функциональных элементов в оптоэлектронике (лазеров, фильтров, поляризаторов), для контроля параметров газовых сенсоров, для исследования свойств структур, заполненных жидкими кристаллами, для контроля структур ИМС, созданных по нанометровой технологии.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного контроля изделий с наружной или внутренней резьбой. .

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам для определения координат поверхности измеряемой детали. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам и устройствам для измерения шероховатости поверхности оптическими методами, и может быть использовано для измерения среднеквадратичной высоты микронеровностей.

Изобретение относится к неразрушающему контролю, а более конкретно к устройствам визуального и измерительного контроля внутренней поверхности корпусов ракет, сосудов высокого давления и т.п.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для визуального и измерительного контроля внутренней поверхности сосудов высокого давления, в частности шар-баллонов для хранения сжатых газов, широко применяемых в авиакосмической технике и других изделиях.

Изобретение относится к измерительной технике, точнее к области измерения отклонения от плоскостности поверхности и может быть использовано в машиностроении, оптико-механической промышленности, а также во всех высокотехнологических отраслях промышленности, в науке, технике и т.д.

Изобретение относится к неразрушающему контролю. .

Изобретение относится к измерительной технике, точнее к области определения координат поверхности (измеряемой детали), и может быть использовано в машиностроении, станкостроении, оптико-механической промышленности, а также во всех высокотехнологических отраслях промышленности, науки, техники и т.д.

Изобретение относится к технике проведения измерений и определения отклонений от плоскостности плоских поверхностей различной площади и протяженности, в частности поверочных, монтажных и разметочных плит, изготовленных из чугуна или камня

Изобретение относится к области приборостроения и цифровых оптических устройств и может быть использовано для бесконтактного определения качества изделий, имеющих средние и низкие классы чистоты обрабатываемых поверхностей в пределах Ra=0,8÷100 мкм

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим способам измерения высоты микрорельефа поверхностей интерференционным методом

Изобретение относится к прецизионной измерительной технике, а именно к оптическим способам контроля шероховатости поверхности, и может быть использовано в различных отраслях науки и техники, в частности в ювелирной промышленности для оценки чистоты огранки алмазов

Изобретение относится к устройствам измерения шероховатости поверхности

Изобретение относится к способу обнаружения поверхностных дефектов деталей в виде несплошности материала

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматизированного бесконтактного контроля изделий с внутренней резьбой

Изобретение относится к способу оптического контроля ворсистости поверхности

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к приборам и оптическим системам, в которых кварцевая линза является одним из основных элементов: в оптической литографии, поляризационной технике

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля усталостных повреждений металлоконструкций, предельным состоянием которых является усталость или исчерпание трещиностойкости при длительной эксплуатации
Наверх