CS257716B1 - Zařízeni k bezdotykovému průběžnému měřeni příčného rozměru předmětu rozmitáním laserového paprsku - Google Patents

Abstract

Řešení se týká optické soustavy z oboru optických měřicích přístrojů pro bezdotykové měření lineárních rozměrů. Podstata zařízení spočívá v tom, že do optické dráhy mezi halografický difrakční rozmítač a optickou soustavu složenou z čoček je zařazeno zrcadlo.

Description

Vynález se týká zařízení k bezdotykovému průběžnému měření příčného rozihěru předmětu rozmítáním laserového paprsku, sestávájícího ze zdroje laserového paprsku, holografického difrakčního rozmítače, soustavy čoček, světelného detektoru a elektronické vyhodnocovací jednotky.

Dosud se v zařízeni k bezdotykovému průběžnému měření příčného rozměru používá různých rozmítacích jednotek, z nichž velice příznivé parametry má holografický difrakční rozmítač, jehož princip spočívá ve využití odchylky paprsku difraktovaného na optické mřížce při šikmém dopadu. Nejčastěji jde o plochý rozmítač tvořený řadou segmentů difrakčních mřížek rozmístěných na kotouči. Mřížky mají mřížkové linie orientovány tečně.

Při rotaci kotouče je difraktovaný paprsek rozmítán v rovině kolmé k rovině tvořené osou rozmítače a bodem dopadu paprsku na něj, ve které leží dopadající paprsek. Paprsek difraktovaný na rozmítači dopadá přímo na kolimační čočku, za kterou je paprsek rozmítán rovnoběžně s osou optické soustavy.

Zařízení, ve kterém paprsek rozmítaný holografickým difrakčním rozmítačem dopadá přímo na kolimační čočku má některé nedostatky. Základním nedostatkem je to, že osa rotace rozmítače je orientována šikmo k ose optické sestavy, protože paprsek difraktovaný na rozmítači není rovnoběžný s normálou k rovině kotouče a tedy s osou rotace. To s sebou přináší další následné nevýhody. Protože celé zařízení měřiče pracuje obvykle tak, že osa soustavy je vodorovná a rozmítání se děje buá ve vodorovné, nebo svislé rovině podle toho, jestli se měří válcovaný nebo vytahovaný materiál, jsou podmínky pro provoz motorku pohánějícího rozmítač v obou případech navzájem zcela odlišné. Jedou má osu vodorovnou a podruhé šikmou.

S šikmou orientaci osy rotace rozmítače vzhledem k ose sestavy také souvisí obtížná justáž difrakčního rozmítače, která vyžaduje celé jednotky, sestávající z rozmítače a motorku, popřípadě ústrojí přenosu síly z motorku na rozmítač.

Mnohé z těchto nedostatků odstraňuje zařízení podle vynález, jehož podstata spočívá v tom, že do optické dráhy mezi holografický difrakční rozmítač a soustavou čoček je zařazené zrcadlo.

Výhody zařízení podle vynálezu spočívají v tom, že přítomnost zrcadla umožňuje orientovat osu rozmítače rovnoběžně s osou optické soustavy. Zrcadlo také může na sebe převzít částečně i funkci justáže rozmítače vzhledem ke kolimační čočce. Příčným a podélným přesunem se nastavuje poloha rozmítací roviny. Úhlovým nastavením se justuje správný úhel difrakoe. Samozřejmě í režim práce motorku nezávisí na tom, zda rovina rozmítání je vodorovná nebo svislá.

Na připojeném výkresu jsou na obr. 1 a 2 znázorněna různá provedení zařízení podle vynálezu ve schematickém náčrtu.

Za zdrojem _1 laserového paprsku 11 je upraveno pomocné zrcátko 2· ^Za ním ^ve směru laserového paprsku 11 je upraven holografický difrakční rozmítač 2 ^s motorkem jl. Dále je v cestě difraktovaného laserového paprsku 11 upraveno zrcadlo jj. Následuje potom optická soustava, sestávající z čoček 6 a 8, která je upravena tak, že její přední ohnisko je totožné s bodem dopadu laserového paprsku 11 na rozmítač 3 a v zadním ohnisku je upraven detektor světla !)·

Mezi čočky 6 a 8 se vkládá měřený předmět T_. Signál z detektoru j? pokračuje do elektronické jednotky 10. Rozdíl provedení zařízení podle vynálezu na obr. 2 proti zařízení na obr. 1 spočívá v tom, že holografický difrakční rozmítač _4 i zdroj 2 laserového paprsku 11 s pomocným zrcátkem 2 jsou otočený o 180°, z čehož vyplývá i rozdílné naklonění zrcadla

Claims (2)

1. Funkce zařízení je tatos laserový paprsek ze zdroje J. je pomocným zrcátkem 2 odchýlen do vhodného směru zajištujícího při dopadu na holografický difrakční rozmítač 2 difrakci v patřičném směru. Rotací holografického difrakčního rozmítače 2 prováděnou motorkem £ je difraktovaný laserový paprsek 11 rozmítán v rovině kolmé k nákresně.

   Rovina rozmítání je potom pootočena odrazem laserového paprsku 11 na zrcadlo 2 tak, aby v ní ležela osa optické soustavy, sestávající z čoček 6_ a Q, přičemž orientace roviny rozmítání před odrazem na zrcadlo 2 umožňuje orientovat rozmítač 2 svou plochou kolmo k ose optického soustavy sestávající z čoček 6,
2. 2· Mezi čočkami 6 a 2 se vytvoří dynamická clona laserovým paprskem 11 rozmítaným rovnoběžně s osou optické soustavy, sestávající z čoček 6, 2· Měřený předmět Ί_ zacloní na určitý čas laserový paprsek 11 a v tuto dobu potom nedopadá na detektor 2 signál. Dobu zaclonění potom elektronická jednotka 10 zpracovává na údaj o příčném rozměru měřeného'předmětu 2·

   Zařízení podle vynálezu je možno s výhodou použít pro bezdotykové průběžné měření příčného rozměru předmětu, zejména vytahovaných nebo válcovaných materiálů.

   předmEt vynalezu

   Zařízení k bezdotykovému průběžnému měření příčného rozměru předmětu rozmítáním laserového paprsku, sestávající ze zdroje laserového paprsku, holografického difrakčního rozmítače soustavy čoček, světelného detektoru a elektronické vyhodnocovací jednotky, vyznačené tím, že do optické dráhy mezi holografický difrakční rozmítač (3^ a soustavou čoček (6, 8) je zařazeno zrcadlo (5).