Устройство для определения углов поворота объектов

 

О П И С А Н И Е 3159 20

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 24.VI I.1969 (№ 1351695118-10). с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетеш. X 29

Дата опубликования описания 17.1.1972

МПК G 01с 9/24

G 01c 1/06

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 532.29:528.52 (088.8) Автор изобретения

А. В. Спивак

Завод «Арсенал» им. В. И. Ленина

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ

ПОВОРОТА ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к оптической контрольно-имзерительной аппаратуре, а именно к оптическим устройствам для слежения за изменением углового положения объектов, в частности для определения углов наклона поворотного механизма оптических экзаменаторов.

Известны устройства, содерж ащие оптический микрометр с крышеобразной разделительной призмой, изображение шкалы которого рассматривается вместе с изобра кением марки, смещающейся вместе с исследуемым объектом. Для построения изображения марки на подвижном объекте закреплен отражающий элемент, а собственно светопроекционная оптическая система закреплена неподвижно.

Для повышения чувствительности с использованием принципа оптического умножения в предлагаемом устройстве отражающий элемент выполнен в виде прямоугольной призмы

БР-180, плоскость главного сечения которой перпендикулярна плоскости главного сечения крышеобразной разделительной призмы.

В этом случае прямоугольная и крышеобразная разделительные призмы образуют соответственно подвижный и неподвижный элементы оптического умножителя, работающего в сходящемся пучке лучей в отличие от зеркального умножителя в автоколлимационных системах, На фиг. 1 представлена принципиальная схема построения экзаменатора; на фиг. 2— оптическая схема описываемого устройства; на фиг. 3 — схема, поясняющая его работу; на фиг. 4 — поле зрения отсчетного окулярмикроскопа.

На основании 1 смонтированы наклонно-задающий механизм 2, на котором установлен поверяемый уровень 8, и оптическая свето10 проекционная и измерительная система.

Наклонно-задающий механизм соединен с основанием при помощи упругого безлюфтового шарнира 4 в виде, например, пластинчатой пружины с ослабленным сечением, через

15 которое проходит ось качания механизма относительно основания. Наклон задающего механизма осуществляется, например, наводящим винтом 5.

Пучок лучей от лампочки б, осветив марку

20 7 со штрихом 8, направляется в микрообъектив 9. Далее пучок лучей поступает в призму 10, закрепленную на наклонно-задающем механизме 2, которая изменяет направление его на 180" и отражает через компенсатор 11

25 в направлении призм 12 и И разделительного блока 14 оптического микрометра.

Главные сечения призмы 10 и блока 14 взаимно перпендикулярны. Подвижная прямоугольная призма 10 создает линейное сме30 щение лучей и является подвижным элемеп3 том оптическо" î умножнтсля, работающего в сходящем пучке лучей.

При входе в разделительный блок пучок лучей разделяется на границе зеркального покрытия участка 15 на две преимущественно равные части. Одна часть пучка при этом ïðîходит в призму 18, а другая, отразившись от зеркальной поверхности участка 15, — в призму 12, Претерпев отражение в этих призмах, обе части пучка снова соединя1отся на границе второго зеркального участка 16 в один пучок, где и строится объективом 9 изображение 17 штриха 8 марки 7, которое совместно с изображениями 18 и 19 соответственно границы зеркального участка 1б и делений шкалы 20 микрометра рассматривается через объектив 21, призму 22 и линзы окуляр-микроскопа 28.

Цену деления (чувствительности) уровней поверяют обычным образом. Винтом 5 наклоняют задающий механизм с ампулой поверяемого уровня 8 на некоторый угол а, соответствующий, например, определенному числу делений шкалы уровня. Так как призма

10 жестко установлена на наклонно-задающем механизме, то она также наклонится на угол а и кроме того переместится на некоторую величину, пропорциональную величине отстояния от оси качания l и углу наклона я.

В результате этого луч при выходе из призмы 10 сместится в плоскости наклона относительно своего первоначального направления на величину Л1+Л вЂ” — AInl+Kina, где К< коэффициент, учитывающий число отражений в призме при ее смещении и наклоне, а величина а — база призмы 10, С учетом увеличения оптической системы

Г„, а также коэффициента К> разделения

31592Î

;1зображенпя 17 штриха марки и перемещения раз 1ельпых частей B диаметрально противоположпыс; аправления вдоль изображения 8 раздела, углу наклона сс будет соотвеTOTBo5 вать в поле зрения величина смещения

ЬО (Л1+ 2) мкг.

Путем то1 нового совмещения двух частей изображения 17 марки поворотом глоскопа10 раллелы1ой пластинки измеряют величину ар .о,.гломерпой IL : àëo микрометра. Сравнивают показание шкалы 1икрометра со зе1а гением угла, соответствующего цене деления угломерной шкалы поверяемого уровня.

15 При снятии показаний со шкалы микрометра B качестве отсчетного индекса используется одна из частей изображения марки гри совме1цен:-1ом их положении.

Предмет изобрете ния

Устройство для определения углов поворота об.ьектов, например наклонного механизма

25 оптического экзаменатора, содержащее оптическу10 светопроекционпуlо систему для построения изображения марки, предпочтительно штриховой, после отражения от оптического лемента, жестко соединенного с подвижным

30 объектом, в полс зрения оптического микрометра с крышеобразной разделительной призмой, оглича1о ивася т м, что, с целью повыше:-гпя чупс; внтельности устройства, отражающий элемеliT выполнен в виде прямоугольной

35 приз:,ы БР-ibO, плоскость глазного сечения ко1орой перпендикулярна плоскости главного -.å÷åíèÿ крышеобразной разделительной и ризмы.