Всесоюзный ордена Ленина научно-исследовательский и проектно-контрукторский Институт металлургического машиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕШЕНИЙ!

Изобретение относится к измерителт ной технике и может быть использовано для контроля перемешения, положения и размеров поверхностей и деталей, например, в процессе производства гроката.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения перемещений, содержашее осветитель, узел сканирования с дефлектором,, проекционную оптическую систему, оптическая ось которой лежит в плоскости падения светового луча и пересекается с линией сканирования, фотоприемник с диафрагмой, установленный в плоскости изоб-, ражений проекционной оптической системы, и электронный вычислительный блок, подключенный к выходу фотоприемника P1).

Недостаток известного устройства заключается в низкой точности измере- що ний, обусловленной непостоянством скорости сканирования, смешениями линии сканирования относительно линии наблюдения и т. д.

Бель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным осветителем, фокусируюшей оптической системой, вторым фотоприемником с установленным перед ним шелевым растром, оптически связанным с дополнительным осветителем через фокусируюшую оптическую систему и дефлектор узла сканирования, светоделителем, установленным за дефлектором по ходу излучения, дополнительной проекционной оптической системой и третьим фотоприемником с диафрагмой, установленной в плоскости иэображений дополнительной проекционной оптической системы, а выходы фотоприемников подключены ко входам электронного вычислительного блока.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы с вЂ”,функции развертки о носительно шелевого растра; о вЂ” опорных

3 938001 4 импульсов; 8- импульса-отметки, ъ- полнительного осветителя 4 íà щелевой, контрольного импульса) . растр 7 и от осветителя 1 на линию 16

Устройство содержит осветитель 1, сканирующий дефлектор в виде колеблющегося двустороннего зеркала 2, посы- от известного ее дискретного положения, лающий пучок излучения на контролируе- например первого со стороны засветки, мую поверхность 3, осветитель 4, фор- до пересечения оси наблюдения с ней. мирующий световую метку на зеркале 2, Точке пересечения поверхности 3 сфокусирующую оптическую систему 5, в линией 16 наблюдений соответствует пуфокалъной плоскости которой перед фото- j0 чок с. осью 22, а на щелевом растре вЂ” с приемником 6 установлен щелевой растр7 с шагом Р и шириной интервала Р„, светоделитель 8, отклоняющий часть светового пучка на светоотражающий экран 9, расположенный в пояе зрения проекционной оптической системы 10, в плоскости йзображения которой установлен фотопри-, емник 11 с ограничивающей диафрагмой

12, и проекционная оптическая система ронный блок 17 вычисляет положение

13, в плоскости изображения которой ус- щ поверхности 3. тановлен фотоприемник 14 с ограничи- На пути падающего на поверхность 3 вающей диафрагмой 15, осъ которых, светового пучка установлен светоделиобразующая линию 16 наблюдеHHa aemr тель 8, который отклоняет часть светов плоскости падения светового пучка на вой энергии на светоотражающий экран поверхность 3 и пересекается с линией 2ь который находится в поле зрения проексканирования на ней в области контро- ционной оптической системы 10, образ лируемых перемещений Ь . Фотоприемни- щей с помощью ограничивающей диафра ки 6, 11 и 14 подключены к входам мы 12 дополнительную линию 24 набл Фйектронного, вычислительного блока 17. дения. При пересечении световым пятно наблюдении. Положение поверхности 3 может быть определено. как ртрезок hx осью 23. Таким образом, отрезку l.< ограниченному осями 18 и 22, соответствует отрезок 4gg на щелевом растре 7 (фиг. 1 и 2 а), ограниченный осями 21 и 23.

По числу импульсов, снимаемых с фотоприемника 6, и с учетом сигнала, снимаемого с фотоприемника 14, элект30

Устройство работает следующим об« разом. двустороннее зеркало 2 совершает колебательные движения в соответствии . c функцией развертки, изображенной на фиг. 2 а, В резу тьтате образуются две линии сканирования: одна линия oì

or осветителя 1 на поверхности 3 в диапазоне ее перемещений и ограничена осями 18 и 19, друтая -. сфокусированной меткой от осветителя 4 на щелевом растре 7 с интервалом Р и шагом P* (фиг. 2 а) ограничена осями 20 и 21, соответствующими осям 18 и 19. В процессе сканирования, при пересечении линии 16 наблюдения пучком с осью 22 на выходе фотоприемника 14 возникает импульс-отметка Uöo, середина которого соответствует точке пересечения этих осей, а длительность определяется ра 50 диусом светового пятна по поверхности, скоростью его сканирования и углом поля зрения проекционной оптической системы 13, определяемого размерами диафрагмы 15. Одновременно на выходе Ъ.

5% фотоприемника 6 появляется пачка опорных импульсов ооп, каждый из которых соответствует дйскретным значениям углов падения осей световых пучков от до9, УЮ на экране 9 дополнительной линии 24 наблюдения на выходе фотоприемника 11, расположенного за ограничивающей диафрагмой 12, возникает контрольный импульс 0 который соответствует одному иэ заданных дискретных положений поверхности. В электронном вычислительном блоке 17, на вход которого поступает контрольный импульс, производится анализ его совпадения с соответствующим опорным и, в случае отсутствия совпадения, производится коррекция положения опорных импульсов, т. е. достигается соответствие положения опорных импульсов заданным дискретным положением пов ерхнос ти.

Отсчет углов падения пучка на поверхность 3 с помощью щелевого растра 7, сканируемого световой меткой, например в виде тонкого штриха, сформированного при помощи дополнительного осветителя 4, обеспечивает получение опорных импульсов стабильной формы, а наличие контрольного импульса - соответствие их положения заданным дискретным положениям поверхности 3.

Изобретение позволяет производить контроль в широком диапазоне без перестроек устройства с высокой точностью и быстродействием.

5 93800 1 6 ф о р м у л а и э о б р е т е н и я ним uIeJIeabw растром, оптически свя занным с дополнительным осветителем

Устройство для измерения перемеще- через фокусирующую оптическую систему ннй, содержащее осветитель, узел скани- н дефлектор узла сканирования, светоде ровання с дефлектором, проекционную on- g лителем, установленным за дефлектором тическую систему, оптическая ось кото- по ходу излучения, дополнительной проек рой лежит в плоскости падения светово- ционной оптической системой и третьим го луча и пересекается с линией сканн- фотоприемником с диафрагмой, устанаврования, фотоприемник с диафрагмой, ленной в плоскости изображений дополни» . установленный в плоскости иэображений 10 тельной проекционной оптической системы, проекционной оптической системы, и элект-, а выходы фотоприемников подключены ко ронный вычислительный блок, подключен- входам электронного вычислительного ный к выходу фотоприемника, о т л н - блока. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью Источники информации, повышения точности измерений, оно сяаб- 15 принятые во внимание при экспертизе жено дополнительным осветителем, фоку« 1. Экспресс-информация ВИНИТИ. сирующей оптической системой, .вторым Сер. Контрольно-измерительная техника, фотоприемником с установленным перед 1973, N 17, с. S - 9 (прототип).

93800 1

Составитель С. Грачев

Раааккер A. Шаепива Texpenll.Ïåtàðü Корректор Л. Бокшан

Заказ 4440/59 Тира ж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

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

Способ контроля формы поверхности крупногабаритных оптических деталей на неравноплечем лазерном интерферометре // 935704

Устройство для настройки поляриметра // 935703

Устройство для контроля качества обработки отверстий деталей // 934219

Устройство для центрирования линз // 934218

Устройство для контроля формы движущегося материала // 934217

Устройство для измерения деформаций полых эластичных изделий при ударных нагрузках // 934216

Устройство для интерферометрического измерения деформаций объектов // 934215

Устройство для бесконтактного измерения линейных размеров деталей // 934214

Проектор для контроля размеров изделий // 934213

Способ управления клеймением площади кож // 2100439

Устройство для бесконтактного измерения воздушного зазора синхронной электрической машины // 2100818

Изобретение относится к измерительной аппаратуре, применяемой в электротехнике, и, в частности, может быть использовано для контроля воздушного зазора синхронной электрической машины, например гидрогенератора

Способ определения координат точек поверхности и устройство для его осуществления // 2102701

Устройство для неразрушающего измерения толщины диэлектрических и полупроводниковых пленок // 2102702

Устройство для задания вертикального направления // 2102703

Изобретение относится к области строительства при осуществлении контроля смещения подвижного объекта при строительстве высотных зданий

Звездный интерферометр майкельсона // 2103662

Способ оптического измерения поперечного размера металлургического проката // 2104479

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в металлургии для измерения размеров и формы горячих и холодных изделий, а также в машиностроении и других областях промышленной технологии, связанной с необходимостью бесконтактного контроля линейных размеров

Устройство для определения качества поверхности // 2104480

Изобретение относится к медицинской промышленности, в частности, к способу получения реактива для определения активированного парциального тромбопластинового времени (АПТВ) из отходов производства соевого лецитина

Способ определения геометрических параметров детали и устройство для его осуществления // 2105265

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения геометрических параметров объектов и оптическим устройствам для осуществления этих способов

Устройство для контроля линейных размеров // 2106599

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, черной и цветной металлургии при производстве проката, в резино-технической и химической промышленности при производстве трубчатых изделий без остановки технологического процесса