SU1532808A2

SU1532808A2 - Device for monitoring linear dimensions

Info

Publication number: SU1532808A2
Application number: SU874314373A
Authority: SU
Inventors: Александр Борисович Лысов; Николай Иванович Евсеенко; Александр Михайлович Жилкин; Виктор Васильевич Тарасов; Татьяна Сергеевна Вороненская; Алексей Борисович Дмитриев
Original assignee: Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии; Предприятие П/Я М-5532
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1989-12-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике, может быть использовано в системах контрол размеров, в частности, диаметров проволоки и вл етс усовершенствованием основного изобретени по авт.св.N 1142732. Цель изобретени - повышение точности контрол . Это достигаетс за счет линеализации зависимости между величиной смещени луча и углом поворота многогранной призмы. Луч света от лазера 1 проходит через систему зеркал 2,3 и объектив, состо щий из положительной линзы 4, выполненной дво ковыпуклой, и отрицательной линзы 5 в виде мениска. Отразившись от грани призмы 6, луч света снова проходит через объектив и попадает в узел регистрации, состо щий из фокусирующего объектива 7, фотоприемника 8 и системы 9 обработки сигнала. Отступление от услови синусов объектива, состо щего из линз 4,5, обеспечивает линейную зависимость между величиной смещени луча и углом поворота призмы 6, что ведет к повышению точности контрол . 1 ил.The invention relates to measurement technology, can be used in systems for controlling dimensions, in particular, wire diameters, and is an improvement on the basic invention in accordance with N 1142732. The purpose of the invention is to improve the accuracy of control. This is achieved by linearizing the relationship between the magnitude of the beam displacement and the angle of rotation of the multifaceted prism. The beam of light from laser 1 passes through a system of mirrors 2.3 and a lens consisting of a positive lens 4, made two-convex, and a negative lens 5 in the form of a meniscus. Reflecting from the edge of the prism 6, the light beam passes through the lens again and enters the recording unit consisting of the focusing lens 7, the photodetector 8 and the signal processing system 9. Deviation from the condition of the sines of an objective consisting of lenses 4.5 provides a linear relationship between the magnitude of the displacement of the beam and the angle of rotation of the prism 6, which leads to an increase in the accuracy of control. 1 il.

Description

N)N)

Изобретение относитс к измерительной технике Г может быть использовано в системах контрол размеров, в частности диаметров проврлоки. The invention relates to a measuring technique. G can be used in systems for controlling dimensions, in particular diameters of wire blocks.

Цель изобретени - повышение точности контрол достигаетс путем обеспечени линейной зависимости между величиной смещени луча и углом пово- pqTa многогранной призмы.The purpose of the invention is to improve the control accuracy by providing a linear relationship between the magnitude of the beam displacement and the rotation angle pqTa of a multifaceted prism.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства дл контрол линейных размеров.The drawing shows the scheme of the proposed device for controlling linear dimensions.

Устройство содержит источник излучени , например лазер 1, систему зеркал 2 и 3, объектив, состо щий из положительной дво ковыпуклой линзы Ц и отрицательного мениска 5, многогранную зеркальную призму 6, установленную так, что ее ось вращени перпенди кул рна оптической оси объектива и удалена от фокуса f объектива на рас сТо ние, равное радиусу R окружности, вписанной в сечение многогранной призмы 6, и приемный блок, состо щий из фокусирующей оптической системы 7 и приемника 8 излучени , выход которого подключен ко входу системы 9 обработки информационного сигнала.The device contains a radiation source, for example, laser 1, a system of mirrors 2 and 3, a lens consisting of a positive two-convex lens C and a negative meniscus 5, a multifaceted mirror prism 6 installed so that its axis of rotation is perpendicular to the optical axis of the lens and removed from the focus f of the lens to a resolution equal to the radius R of the circle inscribed in the cross section of the multifaceted prism 6 and the receiving unit consisting of the focusing optical system 7 and the radiation receiver 8 whose output is connected to the input of the processing system 9 ormatsionnogo signal.

Устройство работает следующим об- рйзом.The device works as follows.

Световой поток от лазера 1 при помощи системы зеркал 2 и 3 направл етс через объектив с линзами k и 5 на отражающие грани многогранной призмы 6. В процессе вращени призмы 6 (с посто нной угловой скоростью) линейно от времени измен етс угол 2 об между отраженным пучком и оптической- оЈью объектива. В объективе, выполнен ном из двух линз (дво ковыпуклой поло жительной и отрицательного мениска), п0и условии, что их оптические силыThe luminous flux from laser 1 using a system of mirrors 2 and 3 is directed through the lens with lenses k and 5 to the reflecting faces of a multifaceted prism 6. During the rotation of the prism 6 (with a constant angular velocity), the angle 2 o between the reflected beam and optical-lens. In the lens, made by a nominal of two lenses (two-convex positive and negative meniscus), n0 and provided that their optical powers

5five

о 5 about 5

00

5five

00

удовлетвор ют неравенству -0, -0,5, где ч°0 и- % - оптические силы отрицательной и положительной линз соответственно, имеет место отступление от услови синусов, равноеsatisfy the inequality -0, -0.5, where h ° 0 and-% are the optical powers of the negative and positive lenses, respectively; there is a deviation from the condition of the sines, equal to

if 0-si.nGif 0-si.nG

где f - параксиальное фокусное рассто ние объектива; (5 - апертурный угол, равный 2оЈ.where f is the paraxial focal length of the lens; (5 - aperture angle equal to 2 Ј.

В этом случае координата Y сканирующего пучка в измерительном пространстве будет линейно зависеть от апертурного угла СГи, следовательно, от угла поворота призмы.In this case, the Y coordinate of the scanning beam in the measurement space will depend linearly on the aperture angle of the SGI, therefore, on the angle of rotation of the prism.

При измерении линейных размеров объекта 10 луч лазера сканирует объект 10 с посто нной скоростью, при этом величина объекта 10 и его расположение в измерительном пространстве не вли ют на точность измерений.When measuring the linear dimensions of the object 10, the laser beam scans the object 10 at a constant speed, and the magnitude of the object 10 and its location in the measurement space do not affect the measurement accuracy.

Claims

Invention Formula

Linear dimensions control device according to auth. St. No. 1-22732, characterized in that, in order to increase the control accuracy, the lens of the scanning unit is made of two lenses, the first of which is negative in the form of a meniscus along the beam from a multifaceted prism with the convex side facing the multifaceted prism, the second is positive and double the convex of a material whose refractive index is not less than the refractive index of the material of the first lens, and the ratio of the optical power of the lenses satisfies the inequality -0.15, 5, where cf (and are the optical powers of the first and second lenses correspond to venno.