Фотоэлектрическое устройство для измерения прямолинейности изделий

 

тюи;о п и с(.ИИы

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

С оциалистическ и х

Республик г?216?? (61) Дополнительное к авт. свид.ву (22) Заявлено 031077 (21) 2532034/25-28 (5 )М

2 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 В 19/60

Государственный комнтет

СССР но делам нюбретеннй н открытнй

Опубликовано 1 50 38 0. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 150380 (53) УДК 531,717 (088. 8) (72) Авторы изобретения

М.A. Кокшаров к В.A. Козлачков

Научно-исследовательский институт прикладной геодезии (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения прямолинейности трасс.

Известно устройство для измерения прямолинейности иэделий, содержащее источник света, измерительную каретку оптикоакустическую ячейку, ультразвуковой генератор, позиционно-чувствительный фотоприег ник, усилитель и фазовый детектор(1).

Промодулированный ультразвуковой волной свет падает на фоточувствительный приемник. При отступлении 15 от прямолинейности луч света смещается вместе с ячейкой и изменяет фазу модуляции. Это изменение регистрируется фазовым детектором.

Недостатком известного устройст- 20 ва является невысокая точность измерения, связанная с чувствительностью устройства к флуктуациям светового луча .

Наиболее близким по технической 25 сущности к изобретению является фотоэлектрическое устройство для измерения прямолинейности изделий, содержащее последовательно установленные источник светового потока и акусто- ЗО оптический дефлектор, установленный на пути светового потока, измерительный позиционночувствительный фотоприемник, расположенный на пути дифрагированного луча, усилитель, подключенный к выходу фотоприемника, каретку, подвижную вдоль трассы измерения, генератор перестраиваемой частоты, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя, блок измерения частоты, индикатор (2).

Отклонение дифрагированного луча по площадке фотоприемника приводит к изменению частоты генератора.

Изменение частоты выделяется блоком измерения частоты. Текущее значение отклонения измеряется индикатором.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения из-за чувствительности к угловым флуктуациям лазерного луча и влияние зависимости скорости распространения звуковых волн в дефлекторе от температуры.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет снижения влияния угловых флуктуаций источника светового потока и темпе721677,- ратурных иэменений крутизны преобразования частота-угол .

Укаэанная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено корректором, дополнительными фотоприемником, расположенным по направлению нулевого порядка дифракции, и усилителем, первый вход которого подключен к дополнительному фотоприемнику, а выход к управляющему входу корректора, электронным ключом, первый вход которого подключен к выходу генератора перестраиваемой частоты, формирователем временных инвервалов, первый вход которого подключен к выходу электронного ключа и ко входу акустооптического дефлектора, а вто- 15 рой — к выходу акустооптического дефлектора, стробируемым счетчиком, счетный вход которого связан с выходом генератора .перестраиваемой частоты, а стробируемый вход — с выходом фор- $0 мирователя временных инвервалов, генератором, выход которого подключен ко вторым входам электронного ключа и усилителей, а измерительный фотоприемник расположен на каретке. 25

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит лазер 1, корректор 2 углового направления, акустооптический дефлектор 3 с выходным преобразователем, измерительный Координатно-чувствительный фотоприемник

4, расположенный на подвижной каретке 5, дополнительный координатночувствительный фотоприемник б, расположенный на пути максимума нулевого 35 порядка в наиболее удаленной точке трассы, усилитель 7 измерительного "фотоприемника и усилитель 8 дополнительного фотоприемника, электронный ключ 9, формирователь 10 временных )() интервалов, генератор 11 перестраиваемой частоты, стробируемый счетчик 12 и дополнительный генератор 13.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от лазера 1 попадает на корректор 2. Корректор направляет его на акустооптический дефлектор 3, где световой поток дифрагирует.

Дифрагированный луч первого порядка направляется на измерительный фотоприемник 4, который совместно с усилителем 7, генератором 11 перестраиваемой частоты, электронным ключом 9 и дефлектором образует цепь, с помощью которой дифрагированный луч первого порядка удерживается в центре измерительного фотоприемника при движении каретки по трассе. Дополнительный генератор вырабатывает опорйый сигнал для усилителей, а также с помощью электронного ключа осуществляет амплитудную модуляцию сигнала с генератора перестраиваемой частоты. Формирователь временных интервалов формирует строб, равный времени прохождения звуковой волны через звукопровод. Стробируемый этим интервалом счетчик подсчитывает число периодов сигнала с генератора перестраиваемой частоты, число импульсов в счетчике составляет где Ю вЂ” длина звукопровода, ыпΠ— отклонение дифрагированно2Ч го луча на измерительном фотоприемнике, длина волны излучения лазера, со — частота акустических колебаний, V — - скорость распространения акустических волн в дефлекторе и пропорционально .отношению

Ч

Дифрагированный луч нулевого порядка падает на дополнительный фотоприемник. Сигнал с фотоприемника управляет положением корректора так, чтобы луч падал на середину измерительного фотоприемника, тем самым устраняя угловые флуктуации источника излучения.

Таким образом, введение дополнительного фотоприемника, корректора и цепи, состоящей из электронного ключа, дополнительного генератора, формирователя временных ин-. тервалов и стробируемого счетчика, позволяет повысить точность измерения за счет создания контура стабилизации исходного направления по углу, учета непостоянства скорости звука в звукопроводе и снижения влияния посторонних засветок.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для измерения прямолинейности иэделий, содержащее последовательно установленные источник светового потока и акустооптический дефлектор, измерительный позиционночувствительный фотоприемник, расположенный на пути дифрагированного луча, усилитель, подключенный к выходу измерительного фотоприемника, каретку, подвижную вдоль трассы измерения, генератор перестраиваемой частоты, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено корректором, дополнительными фотоприемником, расположенным по направлению нулевого порядка дифракции и усилителем, первый вход которого подключен к дополнительному фотоприемнику, а выход к управляющему входу

721677

Составитель М. Иорданский

Редактор Г. Мозжечкова Техред О.Андрейко . рр P

Ко екто М. Демчик

Заказ 118/33 Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал . ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектна тная 4 корректора, электронным ключом, первый вход которого подключен к выходу генератора перестранваемой частоты, формирователем временных интервалов, первый вход которого подключен к выходу электронного ключа и ко входу акустооптического дефлектора, а второй — к выходу акустооптического дефлектора, стробируемым счетчиком, счетный вход которого связан с выходом генератора перестраиваемой час- О тоты, а стробируемый вход — с выходом

1 формирователя временных интервалов, генератором, выход которого подключен ко вторым входам электронного ключа и усилителей, а измерительный фотоприемник расположен на каретке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 280877, кл. G 01 В 19/54, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 260910, кл. G 01 В 19/60, 1968.