Устройство для измерения прямолинейности поверхностей

 

(72) Автор . изобретения

В. И. Шаяхметов

Ч BATE() ь;;l

Научно-исследовательский институт прикладно фореаии

"ГУГК" при Совете Министров СССР . «гХНИЧЕС1У,q

5«i i: ИВir.;, т (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ

ПОВЕРХНОСТЕЙ

Т2 Т1 ) период второй дифракционной решетки; период первой дифракционной решетки; порядок дифракции лучей на второй решетке. атком известной конструкции технологически сложное изгогде Т

1 п>Недост является

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения прямолинейности поверхностей любой протяженности, и может быть использовано при монтаже и наладке крупногабаритного и уникального оборудования в машиностроении, судостроении, станкостроении и т.п.

Известно устройство для измерения прямолинейности поверхностей, содержащее последовательно расположенные источник когерентного излучения, коллиматор, установленную нормально падающему лучу дифракционную решетку, оптическую систему для образования интерференционной картины и блок регистрации, причем дифракционная решетка в процессе измерения перемещается по контролируемой поверхности (1).

Недостатком устройства является низкая производительность и .точность измерения.

Наиболее близким к изобретению ,является устройство f2 ) для измерения прямолинейности поверхностей, содержащее последовательно расположенные источник когерентного света, коллиматор, дифракционную решетку, установленную перпендикулярно световому лучу, отражающее зеркало и блок регистрации. Устройство содержит также вторую дифракционную решетку, установленную как и первая перпендикулярно световому лучу. Дифракционные решетки закреплены на одном основании и связаны между собой соотношением

9 933 товление двух дифракционных решеток с высокой точностью, период которых удовлетворял бы соотношение T =n Т 2 2.

Целью изобретения является упрощение конструкции. 5

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения прямолинейности поверхностей, содержащем последовательно расположенные источник когерентного света., коллиматор, дифракционную решетку, установленную перпендикулярно световому лучу, отражающее зеркало и блок регистрации, дифракционная решетка выполнена полупрозрачной, отражающее !5 зеркало жестко связано с дифракционной решеткой и установлено к падающему на него световому лучу под углом, равным половине угла дифракции, а устройство снабжено отражающим оптичес- 20 ким элементом, расположенным за диф-. ракционной решеткой на пути светового луча нулевого порядка дифракции.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для измерения прямолинейности поверхностей.

Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 когерентного света, коллиматор 2, дифракцион-. ную решетку 3, жестко закрепленную на основании 4, отражающее зеркало .

5, отражающий оптический элемент 6, блок 7 регистрации, включающий светоделитель 8, два фотодатчика 9 и узел 10 вывода информации на световое табло или самописец (на чертеже

35 не показаны). Отражающее зеркало 5 связано с дифракционной решеткой с помощью жесткой связи 11.

Устройство работает следующим об40 разом.

Источник 1 когерентного света, установленный на одном конце контролируемой поверхности 12, например на направляющих станка, через коллиматор 2 освещает дифракционную решет45 ку 3 пучком параллельных лучей, падающих нормально к ее плоскости.

Пучок лучей, попав на дифракционную решетку 3, дифрагирует на множест-< во проходящих E + и отраженных Е симметричных порядков.

Нулевой порядок Е4 дифракции, т.е. луч, прошедший дифракционную решетку 3 без изменения направления, попадает на отражающий оптический элемент 6, отразившись от которого направляется обратно на дифракционную решетку 3 в область первичной ди6 4 фракции и дифрагирует на множество .(+И 1(12) проходящих Е „ и отраженных симметричных порядков, которые интерферируют с отраженными Е, и прохоЕ2.1 дящими Е(,, дифракционными макси(+2.1 мумами первичной дифракции. Отражающее зеркало 5 установлено к падающему на него световому лучу под углом, равным половине угла дифракций (на чертеже не показан). Таким образом, отражающее зеркало 5, установленное на пути любых интерфериру(-1) 1 (-4) ющих пучков Е,, Е„, отражает эти пучки параллельно основному лучу

Е. На пути этих интерферирующих пучков устанавливается блок 7 регистрации, включающий светоделитель 8 для разделения пучка на два луча, два фотодатчика 9 и узел 10 вывода информации на световое табло или самописец.

Разделение пучка на два необходимо для определения направления перемещения дифракционной решетки 3. При перемещении отражающего оптического элемента 6 по контролируемой поверхности 12 изменяется разность хода интерферирующих пучков и в плоскости регистрации фотодатчиков 9 проходят интерференционные. полосы. Число, К интерференционных полос связа но с измеряемой длиной L участка контролируемой поверхности соотношением ((;1и о,д где L - измеряемая длина участка;

К - число интерференционных полос; о, - длина волны источников когерентного света в вакууме, равная 0,63299141мкм;

И вЂ” показатель преломления

Во|А окружающего воздуха.

Таким образом, перемещая отражающий оптический элемент 6, можно измерить длину участка контролируемой поверхности.

При перемещении дифракционной решетки 3 до контролируемой поверхности 12 параллельно падающему пучку

Е лучей интерференционная картина в плоскости регистрации не изменяется, а при перемещении в направлении, перпендикулярном пучку Е,лучей, происходит изменение интенсивности интерференционной картины, которое регистрируется фотодатчиками 9. Эта информация выводится на световое табло или самописец.

949336

Формула изобретения кой и установлено к падающему на него световому лучу под углом, равным половине угла дифракции, в устройство снабжено отражающим оптическим элементом, расположенным за дифракционной решеткой на пути светового луча нулевого порядка дифракции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CI8A И 3726595, . 6 01 8 9/02, ублик. 10.04.73.

2. Авторское свидетельство СССР и 7561977, кл. G 01 8 11/30, 30.10.78 (прототип).

Е/Р! )

S fr

f4J у s

Составитель Л. Лобзева

Редактор Н. Егорова Техред М.Реивес Корректор Н. Король

3 ака з 572 /2 3 Тираж 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, о

Устройство для измерения прямолинейности поверхностей, содержащее последовательно расположенные источник когерентного света, коллиматор, дифракционную решетку, установленную перпендикулярно световому лучу„ отражающее зеркало и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, дифракционная решетка выполнена полупрозрачной, отражающее зеркало жестко связано с дифракционной решет1

I

1 ! !