Оптико-электронное устройство для контроля положения оптической оси корундовых сферических подпятников в составе маятников газовых центрифуг



Владельцы патента RU 2473072:

Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" (ОАО "СХК") (RU)

Изобретение может использоваться для неразрушающего контроля положения оптической оси корундовых подпятников без демонтажа маятников. Оптикоэлектронное устройство содержит осветитель, микрообъектив с фокусным расстоянием 4.2 мм и объектив с фокусным расстоянием 12.8 мм для формирования изображения коноскопической картины на фотоприемнике, светоделительный кубик, персональный компьютер, поляризаторы. В качестве осветителя используется белый светодиод и однолинзовый коллектор. В качестве фотоприемника используется телекамера для получения изображения коноскопической картины на экране монитора или телевизора. Светоделительный кубик используется для ввода светового потока от осветителя и создания на подпятнике необходимого уровня освещенности. Персональный компьютер с установленным программным обеспечением предназначен для оцифровки изображения, записи видеоряда и одиночных изображений, формирования отчета осмотров. Поляризаторы установлены между осветителем и светоделительным кубиком и объективом и телекамерой для формирования коноскопической картины. Технический результат - обеспечение контроля положения оптической оси корундовых подпятников с возможностью записи видеоряда и одиночных изображений для формирования отчета осмотров. 1 ил.

 

Изобретение относится к приборам неразрушающего контроля положения оптической оси корундовых подпятников типа ПКС (подпятник корундовый сферический) в составе маятников ГЦ (газовая центрифуга) без демонтажа маятников. Подпятники типа ПКС используются в приборостроении в качестве подшипников скольжения опорных пар роторов с рабочей частотой вращения порядка 104 мин-1. Подпятники изготавливаются из синтезированных монокристаллов корунда, обладающих высокими механическими свойствами, фирмой Sapphire OJSC (г.Нор-Ачин, Армения). Представляют собой диск диаметром D со сферической рабочей поверхностью кривизны r. Согласно ТУ 25.1813.019-98 угол наклона оптической оси кристалла к оси симметрии подпятника должен составлять α=60°±10°.

Известен полярископ-поляриметр ПКС-125 (Техническое описание и инструкция по эксплуатации БШ2.855.034 ТО, производитель - Загорский оптико-механический завод), предназначенный для определения разности хода световых лучей, вызванной двойным лучепреломлением в прозрачных образцах из бесцветного и слабоокрашенного стекла. Устройство содержит: узел осветителя, включающий источник света, теплофильтр и матовое стекло; узел поляризатора, расположенный в одном корпусе с осветителем; предметный столик, предназначенный для установки на нем измеряемых образцов; узел измерительной головки с анализатором. Полярископ-поляриметр позволяет приблизительно оценить по интерференционной окраске (коноскопической картине) величину остаточных внутренних напряжений (а также положение оптической оси) измеряемого образца. Указанное устройство обладает некоторыми недостатками. Во-первых, исследование образца возможно только в проходящем свете. Во-вторых, коноскопическая картина наблюдается визуально через анализатор без возможности отображения ее на экране монитора или телевизора.

Известен металлографический рабочий микроскоп ММР-4 (техническое описание и инструкция по эксплуатации, производитель - Ленинградское оптико-механическое объединение), предназначенный для наблюдения и фотографирования микроструктуры металлов и сплавов в отраженном свете при прямом и косом освещении, в темном поле и в поляризованном свете. Оптическая схема микроскопа состоит из трех основных систем: осветительной, наблюдательной и фотографической. Комплект оптики микроскопа обеспечивает получение стандартных увеличений при визуальном наблюдении в бинокулярную насадку, при рассматривании объекта на демонстрационном экране, а также при фотографировании объекта на фотопластинку 9×12 см2 или на пленку с размером кадра 24×36 мм2.

Конструктивные особенности маятника и оптической схемы микроскопа не позволяют проводить контроль положения оптической оси подпятника. Во-первых, подпятник невозможно совместить с плоскостью предметов микроскопа, то есть невозможно получить его резкое изображение. Во-вторых, входной зрачок микроскопа не совпадает с диафрагмой маятника. Это значит, что даже при получении резкого изображения ограничение поля зрения микроскопа будет настолько сильное, что проконтролировать положение оптической оси подпятника не удастся.

Известен микроскоп стереоскопический МБС-10 (руководство по эксплуатации и паспорт, производитель - Лыткаринский завод оптического стекла), выбранный в качестве прототипа, используемый для контроля положения оптической оси корундовых подпятников типа ПКС на ВПО "Точмаш" и ЗАО "ЗИД". Методика контроля основана на оценке величины угла между главной оптической осью кристалла и осью симметрии подпятника по коноскопической фигуре, наблюдаемой на сфере подпятника при исследовании кристаллов в проходящем свете. Коноскопическая картина представляет собой интерференционную картину в сходящемся белом свете, видимую на кристалле, помещенном между скрещенными поляризаторами.

Микроскоп состоит из двух частей: осветительной и визуальной. В состав осветительной части входит источник света (лампа накаливания) и двухлинзовый коллектор, формирующий световой поток для освещения прозрачных предметов, размещенных на предметном стекле. Основными узлами визуальной части являются: четырехлинзовый объектив с фокусным расстоянием f'=80 мм и с двумя трубками Галилея; два объектива с фокусными расстояниями f'=160 мм (по одному объективу в каждом канале); две призмы Шмидта для оборачивания изображения; сменные окуляры. Для получения коноскопической картины в микроскопе устанавливаются два поляризатора: один поляризатор между осветителем и предметным стеклом, второй - между предметным стеклом и объективом микроскопа. Плоскости поляризации поляризаторов по отношению друг к другу скрещены под углом 90 градусов. Набор подпятников укладывается на предметном стекле сферой кверху. Количество подпятников определяется рабочей поверхностью поляризаторов и полем зрения микроскопа. Форма коноскопической картины зависит от угла ориентации главной оптической оси подпятника. Если оптическая ось кристалла совпадает с осью симметрии подпятника (нулевая ориентация), то наблюдается "крест" в центре сферы. В случаях, когда ориентация не является нулевой, вершина креста смещается к периферии. При вращении подпятника крест перемещается по окружности, причем его ветви остаются параллельными самим себе.

Недостатки прототипа: контроль положения оптической оси подпятников на микроскопе МБС-10 можно проводить только в проходящем свете до установки подпятников в маятники; исследование подпятников проводится только визуально через окуляр микроскопа, без записи видеоряда и одиночных изображений.

Задачей настоящего изобретения является разработка оптико-телевизионного устройства для контроля положения оптической оси корундовых подпятников типа ПКС в составе маятников ГЦ с возможностью записи видеоряда и одиночных изображений для формирования отчета осмотров.

Поставленная задача решается тем, что оптико-электронное устройство для контроля положения оптической оси корундовых сферических подпятников в составе маятников газовых центрифуг содержит осветитель, объективы, окуляр и поляризаторы, но в отличие от прототипа в устройстве используют белый светодиод и однолинзовый коллектор в качестве осветителя, микрообъектив с фокусным расстоянием 4.2 мм и объектив с фокусным расстоянием 12.8 мм для формирования изображения коноскопической картины на фотоприемнике, светоделительный кубик для ввода светового потока от осветителя в визуальный канал устройства и создания на подпятнике необходимого уровня освещенности, телевизионную камеру для получения изображения коноскопической картины на экране монитора или телевизора, персональный компьютер с установленным программным обеспечением для оцифровки изображения, записи видеоряда и одиночных изображений, формирования отчета осмотров, поляризаторы, установленные между осветителем и светоделительным кубиком и объективом и телекамерой для формирования коноскопической картины.

Подпятник 7 (рис.1 - оптическая схема устройства) в составе маятника освещается белым светом с помощью осветительной системы, состоящей из светодиода 1, линзы 2, поляризатора 3 и светоделительного кубика 4. Часть света, отраженная внутренней плоской поверхностью подпятника 7, проходит через оптическую систему, состоящую из микрообъектива 5, светоделительного кубика 4, объектива 9, поляризатора 10 и формирует на фотоприемнике 11 коноскопическую картину. В качестве фотоприемника используется малогабаритная телевизионная камера. Поляризаторы 3 и 10 находятся в скрещенном под углом 90 градусов положении. Маятник с ПКС вращается вокруг своей оси симметрии до получения наиболее контрастной коноскопической картины. Позиции 6 и 8 на рис.1 - элементы конструкции маятника. Оптическая система устройства рассчитана таким образом, что диафрагма 6 маятника является входным зрачком устройства. Для отображения коноскопической картины используется персональный компьютер, оснащенный устройством видеозахвата. Устройство видеозахвата оцифровывает аналоговый сигнал камеры, а прикладное программное обеспечение (ППО) выводит изображение на экран монитора. ППО имеет возможность выбора источника видеосигнала, его стандарта, разрешения изображения, регулировки яркости, контраста изображения. В процессе работы ППО позволяет записывать (документировать) как видеоряд, так и одиночное изображение для формирования отчета осмотров. Для удобства работы предусмотрена возможность установки стандартного окуляра для визуального наблюдения вместо камеры 11. Это бывает полезно в тех случаях, когда коноскопическая картина, воспроизводимая на мониторе, плохо поддается идентификации.

Оптико-электронное устройство для контроля положения оптической оси корундовых сферических подпятников в составе маятников газовых центрифуг, содержащее осветитель, объективы, поляризаторы, отличающееся тем, что в устройстве используют белый светодиод и однолинзовый коллектор в качестве осветителя, микрообъектив с фокусным расстоянием 4,2 мм и объектив с фокусным расстоянием 12,8 мм для формирования изображения коноскопической картины на фотоприемнике, в качестве которого используется телекамера для получения изображения коноскопической картины на экране монитора или телевизора, светоделительный кубик для ввода светового потока от осветителя и создания на подпятнике необходимого уровня освещенности, персональный компьютер с установленным программным обеспечением для оцифровки изображения, записи видеоряда и одиночных изображений, формирования отчета осмотров, поляризаторы, установленные между осветителем и светоделительным кубиком и объективом и телекамерой для формирования коноскопической картины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области оптико-физических исследований состава естественных и искусственных минералов, а также органических структур с различными коэффициентами пропускания.

Изобретение относится к области оптических измерений и может быть использовано для оперативного контроля величины крутки нитей в процессе производства. .

Изобретение относится к области оптико-физических измерений, основанных на эллипсометрии, и предназначено для определения толщины тонких прозрачных пленок. .

Изобретение относится к области поляризационных измерений и предназначено для определения параметров кристаллических пластинок, изготовленных из одноосных кристаллов.

Изобретение относится к способам контроля углового распределения волокон в плоских волокнистых материалах и связанных с этим распределением технологических параметров и может быть использовано при решении вопросов повышения качества таких материалов.

Изобретение относится к области физики вещества и физической оптики и может быть использовано при исследовании вращательного увлечения средой - повороту плоскости поляризации когерентного излучения одночастотного лазера непрерывного действия в среде, находящейся в поперечном направлению распространения лазерного излучения вращающемся электрическом поле.

Изобретение относится к области оптико-физических исследований состава естественных и искусственных минералов, а также органических структур, в частности керамики, для установления идентичности фрагментов материалов при археологических исследованиях.

Изобретение относится к технике оптико-физических измерений, а именно к эллипсометрии, и может быть использовано при неразрушающем контроле оптических параметров поверхности и тонких слоев пленок.

Изобретение относится к способам оценки качества оптически прозрачного исландского шпата, как природного, так и синтетического, предназначенного для изготовления деталей оптических устройств.

Изобретение относится к технике, предназначенной для оптико-физических измерений, а именно к эллипсометрии и поляриметрии, и может быть использовано для измерения состояния поляризации светового луча в широком спектральном диапазоне

Изобретение относится к способам определения физических свойств в твердых прозрачных средах природного происхождения и может быть использовано при решении задач анализа качества таких материалов. Сущность изобретения заключается в том, что исследуемый материал освещают когерентным источником через дифракционный оптический элемент, из исследуемого материала вырезают плоскопараллельную пластину и вращают ее, снимают полученные изображения и сравнивают с эталонными, после чего производят измерение параметров наблюдаемых искажений симметрии, по которым определяют оптические параметры. Кроме того, вращение осуществляют от -45° до 45°, а измерение производят через каждые 5°. Изобретение позволяет повысить точность контроля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к медицине. При осуществлении способа облучают лазерным лучом зоны максимального скопления кровеносных сосудов. Принимают и аппаратурно преобразовывают посредством выделения ориентации вектора поляризации и интенсивности обратнорассеянное излучение. Рассчитывают по ним концентрацию глюкозы в крови. При этом интенсивность и поляризацию обратнорассеянного светового поля регистрируют двумя каналами, расположенными симметрично относительно лазерного луча. Предварительно настраивают анализаторы приемных каналов под углами ±45° относительно плоскости пропускания поляризатора. Одновременно с этим регистрируют динамику микроциркуляции крови в исследуемом участке кожи. Измерения проводят непосредственно с поверхности кожи. Устройство содержит источник оптического когерентного излучения, поляризатор, два анализатора, два фотодетектора, регистрирующие интенсивность светового потока, прошедшего через анализаторы, и микрообъектив. При этом устройство содержит фотодетектор для регистрации микроциркуляции крови, диафрагму с микроотверстием, усилители и блок обработки выходного сигнала. Группа изобретений позволяет повысить точность измерения и создать конструкцию, позволяющую использовать ее в качестве основы мобильного датчика индивидуального пользования. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области оптико-физических исследований состава естественных материалов, таких как шерсть и растительные волокна (лен, хлопок, шелк и др.), и может быть использован в текстильной промышленности, в зоотехнике, при археологических исследованиях, при определении качества сырья и изготовленной из него продукции. Размещают исследуемый объект в оптической системе, включающей оптически связанные между собой анализатор, поляризатор и объектив. Исследуемый объект в проходящем свете становится источником вторичного излучения. Излучение от исследуемого объекта и излучение, прошедшее сквозь исследуемый объект, направляют на матрицу ПЗС-камеры, с помощью которой получают полиполяризационную картину исследуемого объекта и сравнивают ее с имеющимися эталонными изображениями, что позволяет однозначно идентифицировать исследуемый объект. Вывод о составе и качестве исследуемого объекта делают после исследования полученной полиполяризационной картины объекта по ряду дополнительных показателей. Изобретение обеспечивает возможность визуально и с высокой степенью достоверности определить структурный состав исследуемого объекта для целей его идентификации и объективного определения его качества. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области оптической локации объектов и касается измерений изменений параметров поляризации оптического излучения при прохождении оптически активного вещества. Сущность изобретения заключается в делении монохроматического линейно-поляризованного излучения на два равных потока, один из которых пропускают в прямом и обратном направлениях через измерительную кювету при наличии и отсутствии оптически активного вещества, гомодинном детектировании двух потоков и определении отклонения угла наклона плоскости поляризации оптически активным веществом по отношению амплитуд переменных составляющих фототоков в отсутствие и при наличии оптически активного вещества в измерительной кювете. Изобретение обеспечивает возможность определения влияния оптически активного вещества на поляризационные характеристики отраженного от объекта сигнала. 1 ил.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается способа определения ориентации кристаллографических осей в анизотропном электрооптическом кристалле класса 3m. Способ осуществляется с помощью оптической системы, содержащей источник излучения, поляризатор, исследуемый кристалл, скрещенный с поляризатором анализатор, экран и источник постоянного электрического поля. Через оптическую систему пропускают расходящееся монохроматическое излучение и на экране получают первую картину в виде темного «мальтийского креста». После чего к исследуемому кристаллу прикладывают постоянное электрическое поле и получают вторую картину в виде двух ветвей гиперболы. Затем синхронно поворачивают скрещенные анализатор и поляризатор до получения на экране третьей картины в виде темного креста, а затем в виде двух темных ветвей гиперболы. Расположение осей определяют в зависимости от угла между проекцией линии, соединяющей вершины ветвей гиперболы, и вертикалью входной грани кристалла. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения взаимного расположения всех кристаллографических осей без использования дорогостоящего оборудования. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области in situ контроля производства в условиях сверхвысокого вакуума наноразмерных магнитных структур и может быть использовано в магнитной наноэлектронике для характеризации гетерогенных магнитных элементов в устройствах памяти, в сенсорных устройствах и т.п. Спектральный эллипсометр дополнительно содержит магнитодинамический модуль, состоящий из аксиальных катушек разных диаметров, который производит измерения, основанные на нелинейности характеристики намагничивания пленки. Таким образом, из независимых измерений может определяться толщина пленки. Изобретение обеспечивает повышение функциональности и точности измерений за счет использования дополнительного оптически некоррелированного метода - магнитодинамического метода. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой спектральный магнитоэллипсометр и предназначено для контроля in situ производства в условиях сверхвысокого вакуума наноразмерных магнитных структур. Магнитоэллипсометр содержит источник излучения с монохроматором, плечо поляризатора, оснащенного переключением положения от 0° до 45°, магнитную систему для воздействия на образец, плечо анализатора эллипсометра, оснащенного переключением положения от 0° до 45°, контроллер с детектором для синхронного измерения световых потоков, а также блок измерения магнитосопротивления, собранный по схеме четырехполюсного измерительного моста и состоящий из трех резисторов и одного сменного модуля в виде подложки, на которую происходит напыление образца-свидетеля, имеющего состав, идентичный составу исследуемого образца, а магнитная система выполнена в виде пары оптимизированных катушек Гельмгольца и перпендикулярно расположенного соленоида. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей эллипсометрического метода контроля, повышение точности измерений, получение дополнительной информации об электрических или магнитных свойствах в рамках единого метода. 4 ил.

Изобретение относится к области магнитных и магнитооптических измерений. Способ заключается в том, что исследуемый образец освещают линейно поляризованным световым пучком и измеряют изменение поляризации при отражении, используя разделение отраженного луча на p- и s-компоненты с разложением по амплитуде и фазе, получая на выходе четыре световых пучка. При этом к исследуемому образцу во время проведения измерений прикладывают переменное магнитное поле, при измерении меридионального эффекта Керра поляризатор фиксируют в положении P=0, а анализаторы в амплитудном и фазовом каналах A1,2=45°. Перемагничивание образца осуществляют с помощью вращающегося постоянного магнита и величину поворота плоскости поляризации α, пропорциональную проекции намагниченности на плоскость падения света, определяют по формуле. Изобретение обеспечивает повышение точности измерения и информативности. 3 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для экспресс-диагностики резистентности и чувствительности к ацетилсалициловой кислоте (АСК). Для этого проводят забор крови у пациента до начала антитромбоцитарной терапии. В качестве антикоагулянта применяют 3,2% цитрата натрия, помещают 0,5 мл крови в опытную кювету, пропускают через образец крови короткий, порядка 10-5 с, импульс тока с последующей регистрацией функции спада поляризации образца, а затем выполняют Фурье-преобразование этой функции и рассчитывают параметры импеданс-годографов в диапазоне частот 0,1-125 кГц, используя диэлектрический Фурье-спектрометр. При значениях референтного интервала r0=4,518-4,551, x0=1,925-1,939, y0=-1,395--1,385 диагностируют чувствительность, а при значениях r0=4,504-4,517, х0=1,914-1,926, y0=-1,384--1,375 - резистентность к ацетилсалициловой кислоте. Изобретение позволяет быстро и достоверно осуществить диагностику резистентности к АСК у пациента до начала лечения, что предотвратит развитие нежелательных коронарных событий у больных ИБС. 2 ил., 2 табл., 2 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-01-20 2013-03-19T05:55:01
Наверх