Фотоэлектрический автоколлиматор

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнх

Республик

ОПИСАНИЕ о

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.01.77 (2!) 2438109/25-28 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.78. Бюллетень ¹ 43 (45) Дата опубликования описания 261178 (5l) М. Кл.

С 01 В 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 53.082.52 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л.Л.Зейгман и Ю.Н.Кокин (73) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЯ АВТОКОЛЛИМАТОР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения взаимного положения деталей и проведения точных. метрологических работ.

Известны автоколлиматоры, содержащие источник света, конденсор диафрагму-марку, светоделительный кубик, объектив и окуляр-микрометр, предназначенные для проведения метроло)О гических работ (Ц .

Однако измерение отклонения автоколлимационного иэображения осуществляется вручную, что связано с большими затратами времени и большими погрешностями измерения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является фотоэлектрический автоколлиматор, содержащий

20 генератор, конденсор, диафрагму-марку, полупрозрачное зеркало, объектив, отражающее зеркало и позиционно-чувствительный приемник (2) .

Анализатор совместного с приемником излучения играет роль позиционночувствительного датчика, с выхода которого снимается сигнал о положении изобретения диафрагмы-марки.

Колебательное движение анализатора осуществляется с помощью вибратора, который связан с генератором и с выходом позиционно-чувствительного датчика.

Однако такой автоколлиматор имеет значительную погрешность измерений и малое быстродействие из-за наличия в нем механической следящей системы (вибратора).

Для повышения точности измерения предлагаемый автоколиматор снабжен частотомером, вход которого соединен с выходом генератора, последовательно расположенными ультразвуковой ячейкой, связанной через генератор с выходом пропорционально-чувствительного приемника, лйнзой и диафрагмой, которая установлена в фокальной плоскости линзы и объектива, а диафрагмамарка расположена между источником света и конденсором в его фокальной плоскости, На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Оно содержит источник 1 света, конденсор 2, создающий параллельный пучок света, диафрагму-марку 3, расположенную в фокальной плоскости конденсора, ультразвуковую ячейку 4, 634091

Формула изобретения где ны

40 электрически связанную с управляемым по частоте генератором 5 ультразвуковых сигналов и частотомером 6, линзу 7, диафрагму 8, расположенную в фокальной плоскости линза, объектив

9, полупрозрачное зеркало 10, отражающее зеркало 11 в позиционно-чувствительный датчик 12, выход которого соединен со входом генератора ультразвуковых сигналов.

Устройство работает следующим образом. 10

Генератор, управляемый по частоте позиционно-чувствительным датчиком, создает в ультразвуковой ячейке бегущую плоскую волну. В результате дифракции на нее светового потока, формируемого маркой и конденсором в фокальной плоскости линзы, а также и объектива образуются дифракционные изображения диафрагмы-марки, которые располагаются симметрично относитель- 20 но оптической оси линзы и объектива.

Дифракционное иэображение наблюдается под углами к

6 AX щ —, A

Где л — длина световой волны; .Л. †. ддина ультразвуковой волны;

n1=0,+1,-ЙП вЂ” дифракционное изображение марки m" порядка.

Дифракционное иэображение марки +1 и -1 порядка пространственно смещаются на расстояние d, которое определяется как

vuk 35

Р— фокусное расстояние линзы; частота ультразвуковой волV — скорость распространения ультразвука.

Если автоколлимационное изображение марки совпадает с центром позиционно-чувствительного датчика,частота на выходе генератора остается постоянной. П и смещении автоколлимационного иэображения марки на выходе позиционно-чувствительного датчика появляется сигнал, которым изменяют частоту генератора, что приводит к смещению дифракционного изображения марки. Изменение частоты генератора характеризует перемещение автоколлимационного изображения, которое определяется по формуле 2.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность и быстродействие измерения, так как в нем отсутствуют подвижные механические узлы.

Фотоэлектрический автоколлиматор, содержащий генератор, источник света, конденсор, диафрагму-марку, полупрозрачное зеркало, объектив, отражающее зеркало и позиционно-чувствительный приемник, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерения, он снабжен частотомером, вход которого соединен с выходом генератора, последовательно расположенными ультразвуковой ячейкой, связанной через генератор с выходом позиционно-чувствительного приемника, линзой и диафрагмой, которая установлена в фокальной плоскости линзы и объектива, а диафрагма-марка расположена между источником света и конденсором в его фокальной плоскости, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Гукайло Автоколлимация, M., Машгиз, 1965, с.21.

2. Голубовский Ю.М. Or.-.èêîìåõàническая промышленность, Р 5,1970, с.60. цНИИПИ Заказ 6747/37

Тираж 830 Подписнье

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4