DE1258120B - Verfahren zum Messen von Laengen mittels einer aus Strichfolgen bestehenden Teilung und einer Ablesevorrichtung und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Messen von Laengen mittels einer aus Strichfolgen bestehenden Teilung und einer Ablesevorrichtung und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens

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DE1258120B
DE1258120B DEK44114A DEK0044114A DE1258120B DE 1258120 B DE1258120 B DE 1258120B DE K44114 A DEK44114 A DE K44114A DE K0044114 A DEK0044114 A DE K0044114A DE 1258120 B DE1258120 B DE 1258120B
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Dr-Ing Herbert Matthias
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Leica Aarau AG
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Kern and Co AG
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    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/002Details
    • G01B3/004Scales; Graduations

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)

Description

  • Verfahren zum Messen von Längen mittels einer aus Strichfolgen bestehenden Teilung und einer Ablesevorrichtung und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen von Längen mittels einer aus Strichfolgen bestehenden Teilung und einer Ablesevorrichtung, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Soll zur Messung einer Länge die Lage eines Index in bezug auf den Nullpunkt einer Teilung abgelesen werden, so geschieht dies in der Regel durch Vornahme einer Grobablesung und einer Feinablesung. Unter Grobablesung ist dabei die Bestimmung der Anzahl der ganzen Intervalle der Teilung, ausgehend vom Nullpunkt der Teilung bis zu dem dem Index in Teilungsrichtung am nächsten liegenden Teilungsstrich, zu verstehen, und die Feinablesung besteht im mikrometrischen Messen des Restintervalls, ausgehend von dem dem Index in Teilungsrichtung am nächsten liegenden Teilungsstrich bis zum Index. Der die Messung Ausführende hat also die gemessene Länge oder die gemessenen Längen festzustellen und zu registrieren. Für viele Fälle, insbesondere da, wo es sich um eine größere Zahl von aufeinanderfolgenden Längenmessungen handelt, wäre es jedoch erwünscht, den die Messung oder Messungen Ausführenden vom eigentlichen Feststellen der Länge oder Längen und deren Registrieren, wofür er schlecht geeignet ist, zu entlasten. Der die Längenmessungen Ausführende bzw. der Beobachter würde dabei am eigentlichen Meßvorgang nur als wesentlicher, die Genauigkeit bestimmender und überwachender Faktor beteiligt bleiben. Dies wird durch die Erfindung ermöglicht.
  • Die Erfindung geht aus von dem eingangs genannten Verfahren. Sie wird darin gesehen, daß zwei stetige Strichfolgen unterschiedlicher Intervallänge verwendet werden und daß in einem Teilungsbereich, welcher der Länge des kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Intervallängen der beiden Strichfolgen entspricht, die Restintervalle zwischen dem Index der Ablesevorrichtung und den diesem in steigendem oder fallendem Teilungssinn nächstliegenden Teilstrichen der Strichfolgen nacheinander mikrometrisch gemessen werden und aus den so erhaltenen Mikrometerablesungen die Lage des Indexes der Ablesevorrichtung in bezug auf den Teilungsnullpunkt berechnet wird.
  • Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren zum Messen von Längen entfällt die Grobablesung, da, wie nachstehend nachgewiesen wird, die Lage des Index in bezug auf den Teilungsnullpunkt durch die verschiedenen ermittelten Restintervalle eindeutig bestimmt ist.
  • Nach einer weiteren Durchführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bei Messung über mehrere Teilungsbereiche, welche einzeln der Länge des kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Intervall- längen der beiden stetigen Strichfolgen unterschiedlicher Intervallänge entsprechen, mindestens eine weitere stetige oder unstetige Strichfolge für die mikrometrische Messung und die Berechnung verwendet werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche aus einem mindestens zwei Strichfolgen unterschiedlicher Intervallänge tragenden Teilungsträger und einer Ablesevorrichtung besteht, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß der Teilungsträger eine stetige Strichfolge als Grundteilung und mindestens eine weitere, stetige oder unstetige Strichfolge aufweist, und daß die Ablesevorrichtung mit einem Mikrometer versehen ist, dessen Meßbereich mindestens dem größten vorkommenden Teilungsintervall entspricht.
  • Eine Bezifferung der Strichfolgen des Teilungsträgers ist hierbei nicht erforderlich, da, wie nachstehend nachgewiesen wird, die zu messende Länge aus den Mikrometerablesungen, d. h. den ermittelten Restintervallen, eindeutig errechnet werden kann.
  • Dieses Verfahren und die zur Durchführung desselben dienende Vorrichtung erschließen die Möglichkeit, die im Feld, z. B. bei einem Nivellement, oder an der Arbeitsstätte ermittelten Daten direkt der automatischen Datenverarbeitung zuzuführen, wenn die Ablesevorrichtung bzw. deren Mikrometer mit einer zweckentsprechenden Datenverarbeitungsvorrichtung versehen ist. Die Ablesevorrichtung bzw. deren Mikrometer kann aber auch mit einer Registriervorrichtung versehen sein, welche die Daten auf einem Informationsträger registriert, der nachher automatisch ausgewertet werden kann. Der Beobachter ist dabei von der Notwendigkeit der Ablesung und Aufschreibung der ermittelten Werte entbunden und hat lediglich für die die Genauigkeit der Messung bestimmende Einstellung des Striches der Strichplatte der Ablesevorrichtung an den Strichfolgen des Teilungsträgers besorgt zu sein. Die automatische Datenverarbeitung ist insbesondere für Nivellements von großem Vorteil, weil diese durch einen großen Anfall an zu verarbeitenden Daten, einfache mathematische Beziehungen für deren Auswertung und wenig auszuwertende Resultate gekennzeichnet sind.
  • Nachstehend werden am Beispiel eines Nivellements drei Ausführungsbeispiele beschrieben, die das Verfahren gemäß der Erfindung erläutern. In den F i g. 1, 2 und 3 der Zeichnung sind die hierbei zur Verwendung gelangenden Strichfolgen des Teilungsträgers, d. h. der Nivellierlatte, dargestellt Beim ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung wird als Teilungsträger eine Nivellierlatte verwendet, deren Teilung aus zwei stetigen Strichfolgen 11 und 12 besteht (F i g. 1).
  • Das Intervall J1 der die Grundteilung bildenden Strichfolge 11 wird zweckmäßig in einer üblichen Größe gewählt, und ihre Striche werden orientierungshalber beziffert. Das Intervall der Strichfolge 12 ist mit J2 bezeichnet. Die Intervalle J1 und J2 sind ganze Vielfache r1 bzw. r2 ihres größten gemeinschaftlichen Teilers #. Die Größen der Intervalle Jl und J2 werden so gewählt, daß-mindestens dreimal größer als 1 at ist, wenn at der mittlere zu befürchtende Einstellfehler des Striches der Strichplatte des Nivelliers auf einen Teilungsstrich ist.
  • Die maximale Teilungslänge, welche mit einer solchen aus den Strichfolgen 11 und 12 bestehenden Teilung eindeutig abgelesen werden kann, ist so groß wie das kleinste gemeinsame Vielfache der beiden Teilungsintervalle J1 und J2. Eine größere Teilungslänge kann nicht eindeutig abgelesen werden, weil sich die gegenseitige Lage der zwei bei einer Messung verwendeten Teilstriche der Strichfolgen 11 und 12 wiederholt und auf Grund von Messungen unter Benutzung von je einem Teilstrich der Strichfolgen 11 und 12 nicht unterschieden werden kann, ob und wie viele Male das kleinste gemeinsame Vielfache der Teilungsintervalle Jl und J2 in der zu messenden Teilungslänge enthalten ist.
  • Der Strich 14 stellt die Projektion des horizontalen Striches der Strichplatte des Nivelliers auf die Teilung der Nivellierlatte bzw. den Schnitt der die Zielachse enthaltenden Horizontalebene mit der Teilungsebene der Nivellierlatte dar, wenn die Trommel des optischen Mikrometers des Nivelliers auf Null steht.
  • Für die Lattenablesung H bestehen die zwei Beziehungen Darin bedeuten t1 und t2 die Trommelwerte des optischen Mikrometers, welche so ermittelt werden, daß durch Bedienung dieses Mikrometers der Strich 14 an der Lattenteilung in Richtung des Pfeiles 15 (F i g. 1) gegen den Teilungsnullpunkt verschoben und nacheinander Koinzidenz mit dem nächstgelegenen Teilstrich 16 und 17 der Strichfolge 11 und der Strichfolge 12 hergestellt wird und die bezügliche Trommelwerte am Mikrometer abgelesen werden.
  • Durch Subtraktion und Division durch I der Beziehungen Il und I2 erhält man unter Berücksichtigung der Beziehung Jl = l ; I und J2 = si I die diophantische Gleichung r1#n1 - r2#n2 = - 1/@#(t1-t2). II Diese Gleichung enthält zwei Unbekannte, nämlich ni und n2. Eine eindeutige Lösung ist jedoch möglich, da die Unbekannten nl und n2 ganzzahlig sein müssen und sie entweder der Bedingung nl = raz = 0 oder ni = n2 i 1 genügen müssen. Im allgemeinen Fall wird die Lösung mit Hilfe des Euklidschen Algorithmus gefunden.
  • Weil die linke Seite der Gleichung II ganzzahlig sein muß, muß es auch die rechte Seite, abgesehen von kleinen Meßfehlern, sein ; der Wert der rechten Seite wird für die Rechnung auf die nächste ganze Zahl auf-oder abgerundet.
  • Im ersten Ausführungsbeispiel (F i g. 1) ist Jl = 20 mm und J2 = 16 mm angenommen. Daraus ergeben sich r, = 5, li = 4 und der größte gemeinsame Teiler l = 4 mm. Als Trommelwerte werden tl = 12, 2 und t2 = 7, 6 abgelesen. Diese Werte in die Gleichung II eingesetzt ergeben: 5#n1-4#n2 = -1/#(12,2-7,6)= -1,15 d.h. # -1 5--4-n =-1.
  • Da n1 und n2 nicht Null sein können und Jl größer als J2 angenommen ist, muß n1=n2-1 sein. Daraus ergibt sich : Werden diese Werte in die Gleichungen 11 und I2 eingesetzt, so ergibt dies H = 72, 2 mm bzw. H = 71, 6 mm.
  • Die Ungleichheit der Werte für H rührt von der ungenauen Bestimmung der Trommelwerte tl und t2 her. Aus den erhaltenen Werten für H wird das arithmetische Mittel gebildet.
  • Das kleinste gemeinsame Vielfache der Intervalle J, und J2 der Strichfolgen 11 und 12, d. h. die größte eindeutig meßbare Teilungslänge, beträgt bei diesem Beispiel 80 mm Eine Vergrößerung der eindeutig ablesbaren Teilungslänge kann erreicht werden, wenn man gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zu den beiden Strichfolgen 11 und 12 des ersten Ausführungsbeispieles noch eine dritte Strichfolge hinzufügt. Eine solche Teilung 10 einer Nivellierlatte ist in der F i g. 2 dargestellt.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach der F i g. 2 sind die Strichfolgen 11 und 12 unverändert vom ersten Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 übernommen.
  • Dazu kommt eine ebenfalls stetige Strichfolge 13. deren Intervall J3 gleich wie die Intervalle Jl der Strichfolge 11 und J2 der Strichfolge 12 ein ganzes Vielfaches 1-3 des gleichen größten gemeinsamen Teilers I der Intervalle J1 und J2 ist.
  • Die Länge des kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Intervalle Ji und J2 wird als Intervall Jl2 in die Rechnung eingeführt. L ist hierbei gleich dem mit) multiplizierten kleinsten gemeinsamen Vielfachen von rl, r2 und 13. Im zweiten Ausführungsbeispiel sind ri = 5, r2 = 4, ru = 3 und I = 4 mm.
  • L", ax ist somit 240 mm.
  • Der Strich 19 stellt die Projektion des horizontalen Striches der Strichplatte des Nivelliers auf die Teilung der Nivellierlatte dar, wenn die Trommel des optischen Mikrometers des Nivelliers auf Null steht. Mittels des Mikrometers läßt sich der Strich 19 an der Lattenteilung in der Richtung des Pfeiles 15 (F i g. 2) gegen den Teilungsnullpunkt verschieben.-Der Beobachter stellt nacheinander Koinzidenz her mit den in der Richtung des Pfeiles 15 am nächsten liegenden Strichen der drei Strichfolgen 11, 12 und 13, im dargestellten Fall mit den Strichen 16, 17 und 18.
  • Die zugehörigen Trommelwerte werden mit tl, t2 und t3 bezeichnet. Für die Lattenablesung L bestehen beim zweiten Ausführungsbeispiel die Beziehungen : In diesen Gleichungen sind unbekannt n1.2, n1, n2, n3 und L. Zu beachten ist, daß in den Gleichungen IIIl und III2 das kleinste gemeinsame Vielfache von J1 und j2 als Intervall J1, 2 eingeführt ist und daß daher die Unbekannten n, und n2 sich nicht auf den Teilungsnullpunkt, sondern auf das in Pfeilrichtung 15 (F i g. 2) am nächsten liegende ganze Intervall J1,2 bezichen.
  • Eine Lösung des Gleichungssystems III ist möglich, weil die Werte von n1.2, n1, n2 und n3 nur ganzzahlig sein können und den folgenden Ungleichungen, welche aus der F i g 2 unmittelbar hervorgehen, genügen müssen :
    0 < nl < Jl2, imAusführungsbeispiel 0 < Mi < 4
    in
    0 K <--, im Ausführungsbeispie ! 0 < n2 < 5
    J2 in
    IV
    0 < nl2 < L""'X, imAusführungsbeispielO < nl2 < 3 1
    Je a
    0 < n3 < 1'3"", im Ausführungsbeispiel 0 < n3 < 20
    Durch Subtraktion und Division durch. l ergibt sich aus den Gleichungen III1 und III2 die diophantische Gleichung r1#n1-r2#n2 = -1/#(t1-t2) IIa Diese Gleichung lautet gleich wie die Gleichung II im erstenAusführungsbeispiel, und sie liefert in gleicher Weise wie dort die Werte für die Unbekannten n und i2.
  • Aus den Gleichungen IIIi und III2 geht hervor, daß n1#J1 + t1 = n2#J2+t2 ist. Dieser Wert wird für die weitere Rechnung gleich t1,2 gesetzt. In die Gleichungen III1 und III2 eingesetzt ergibt dies : L = n1,2#J1,2 + t1,2 III4 Aus den Gleichungen III3 und III4 ergibt sich durch Subtraktion und Division durch J die weitere diophantische Gleichung : 1 "1. 2'"1.2-'3-"3=--j-(1,2-)V Die Lösung erfolgt nach dem Euklidschen Algorithmus unter Berücksichtigung der Ungleichungen IV.
  • Wie bereits erwähnt, sind im zweiten Ausführungsbeispiel rl = 5, ri = 4, r3 = 3 und 1 = 4 mm. Die mittels des horizontalen Striches 19 nacheinander abgelesenen Trommelwerte sind fi = 12, 2 mm, t2 = 7,6 mm und t3 = 4,2 mm. Diese Werte ergeben J1,2 = 80 mm und t1,2 = 72 mm.
  • Aus der Gleichung IIa ergibt sich, wie im ersten Ausfiihrungsbeispiel, nl = +3 und n, = +4. Aus der Gleichung V ergibt sich 20. 2-3 =-17 und daraus ergeben sich unter Berücksichtigung der Ungleichungen IV n1. 2= +2 und n3= +19.
  • Für die Ermittlung der ganzzahligen Werte ni, n2, nl 2 und n3 wurden, wie bereits erwähnt, in den Gleichungen II und V die Differenzen der Trommelwerte auf-oder abgerundet. Deshalb stellen nun die Beziehungen III, aus denen schließlich die Lattenablesung gewonnen werden kann, vom Genauigkeitsstandpunkt aus drei unabhängige Beobachtungsgleichungen für L dar, d. h. der mittlere Fehler UL am Mittel von L ist gleich l 1 3 a" wenn a, der mittlere Fehler an einer der Beobachtungen ti, t2 oder t3 ist.
  • Durch Einsetzen er erhaltenen Werte ni = +3, n2 = +4, n3 = +19 und n12 = +2 in die Gleichungen III erhält man L = 232, 2mm bzw. L = 231, 6mm bzw. L = 232, 2mm.
  • Die Gesamtteilung des Teilungsträgers, d. h. der Nivellierlatte, kann auch aus einer Grundteilung und mehr als zwei weiteren Strichfolgen bestehen. Die Auswertung erfolgt analog.
  • Auf demselben Teilungsträger können auch mehr als nur eine derartige Gesamtteilung, welche aus einer Grundteilung und mindestens einer weiteren Strichfolge besteht, aufgebracht sein. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit von unabhängigen Kontrollen.
  • Bei derselben Anzahl von Strichfolgen ergibt sich eine größere maximal ausnützbare Lattenlänge, wenn nebst der Grundteilung nur eine der anderen Strichfolgen eine stetige Strichfolge ist und die übrigen vorhandenen Strichfolgen nicht stetig sind.
  • Im dritten Ausführungsbeispiel ist z. B. eine Nivellierlatte verwendet, deren Gesamtteilung 50 aus einer die Grundteilung bildenden Strichfolge 51 und zwei weiteren Strichfolgen 52 und 53 besteht (F i g. 3).
  • Die Grundteilung 51 ist-eine stetige Strichfolge mit dem Intervall Jl, welches zweckmäßigerweise in einer üblichen Größe gewählt ist. Die Striche dieser Grundteilung 51 sind orientierungshalber beziffert. Im dritten Ausführungsbeispiel ist Jl = 10 mm. Der Meßbereich des optischen Mikrometers der Ablesevorrichtung ; im Ausführungsbeispiel also des nicht dargestellten Nivelliers, ist M = 10 mm. Jl ist also gleich M.
  • Die Länge eines Intervalls J entspricht r mal der Länge des Intervalls Ji. Im dritten Ausführungsbeispiel ist r = 20, das Intervall J also gleich 200 mm.
  • Die Strichfolge 52 ist ebenfalls eine stetige Strichfolge, und ihr Intervall ist J2. J2 ist kleiner als Jl.
  • Der Unterschied zwischen den Intervallen J, und J2 beträgt JlJ2 Im dritten Ausführungsbeispiel ist 0, = Jl + l = 0, 4761... mm, so daß die Striche 0, 20, 40, 60 der Grundteilung 51 immer wieder mit einem Strich der Strichfolge 52 zusammenfallen. Die Größe f ist derart gewählt, daß, mindestens dreimal größer als 2##1 ist, wenn #t der mittlere zu befürchtende Einstellfehler des Striches der Strichplatte der Ablesevorrichtung auf einen Strich der Strichfolgen für durchschnittliche Nivellierbedingungen ist. Die Strichfolge 53 ist eine nicht stetige Strichfolge. Sie besteht aus Teilfolgen 54, 54'usw., mit je ;-regelmäßigen Intervallen Ji ; wobei aber die Teilfolgen als Ganzes um E gegeneinander versetzt sind. Im dritten Ausführungsbeispiel besteht die Teilfolge 54, ausgehend vom Lattennullpunkt aus r = 20 Strichen mit dem regelmäßigen Intervall Ji = 10 mm. Die Teilfolge 54'beginnt mit dem Strich 55 und besteht ebenfalls aus r = 20 Strichen mit dem regelmäßigen Intervall J = 10 mm und ist als Ganzes gegenüber der Teilfolge 54 um-= 0, 4761... mm nach unten versetzt.
  • In gleicher Art folgen die Teilfolgen 54". 54"'usw.
  • (nicht dargestellt) mit Versetzungen von 2 z bzw.
  • 3 z usw.
  • Der Strich 56 stellt die Projektion des horizontalen Striches der Strichplatte des Nivelliers auf die Teilung der Nivellierlatte bzw. den Schnitt der die Zielachse enthaltenden Horizontalebene mit der Teilungsebene der Nivellierlatte dar, wenn die Trommel des Mikrometers auf Null steht. Wenn das Mikrometer bedient wird, verschiebt sich der Strich 56 in der Richtung des Pfeiles 57 (F i g. 3) gegen den Teilungsnullpunkt. Der Beobachter stellt wieder nacheinander Koinzidenz her mit den in der Richtung des Pfeiles 57 am nächsten liegenden Strichen 58, 59, 60 der Grundteilung 51 und der Strichfolgen 52 und 53. Daraus ergeben sich die Trommelwerte ti,'t2 und't3. Für die Lattenablesung bestehen bei diesem dritten Ausführungsbeispiel die drei Gleichungen : Diese Gleichungen gehen aus der F i g. 3 hervor.
  • Es wird wie im zweiten Ausführungsbeispiel die Anzahl der ganzen kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Strichfolgen 51 und 52 eingeführt. Deren Anzahl ist mit N bezeichnet. Die am Mikrometer abgelesenen Trommelwerte t2 und t3 können nicht direkt in die Gleichungen eingesetzt werden, da folgende Beziehungen zu beachten sind :
    fiir tl < t2 ist t2 = t2
    fiir tl > t2 ist tz = t2 + J2
    für tl < t3 ist t3 = t3 VII
    für tl > t3 und 0 < n < 18 iSt t3 = t3 + Jl
    für tl > t3 und n = 19 ist t3'= t3 + JI-,
    Die erste Beziehung kann leicht an Hand der F i g. 3 mit dem auf die Nivellierlatte projizierten Horizontalstrich 56 der Strichplatte des Nivelliers überprüft werden,-die zweite durch den Horizontalstrich 61, die dritte durch die Horizontalstriche 61 oder 56, die vierte durch den Horizontalstrich 62 und die letzte durch den Horizontalstrich 63 oder 64.
  • Für die ganzzahligen Faktoren N und n können aus den Beziehungen VI folgende zwei Beziehungen abgeleitet werden : Aus den Beziehungen VII und VIII ergibt sich :
    für t, = t, bzw. ti = tl n""= 0
    für t2 = ti-p bzw. t, = ti-I + J2 < n} x = rI = 19
    für l3 = tt bzw. t3 = tl) N"""= 0
    fiirt3=tl-, bzw. t3=tt-r. +J,-N,"", =r-20
    Mit der Wahl der Maße gemäß dem Ausführunssbeispiel und der zugehörigen F i g. 3 können mit der Grundteilung 51 und den zwei Strichfolgen 52 und 53 also einundzwanzig Intervalle J, nämlich r = 20-plus das nullte Intervall, eindeutig überbrückt werden, d. h., es ergibt sich eine maximale, eindeutig bestimmbare Teilungslänge von 4, 1 m.
  • Wenn aus den Beziehungen VIII die ganzzahligen Werte n und N errechnet sind, so können die Beziehungen VI als drei unabhängige Beobachtungsgleichungen für L betrachtet werden, d. h., daß der mittlere Fehler CL an L also gleich ist wenn a, der mittlere Fehler an einer der Beobachtungen tl, t2 oder t3 ist.
  • Es seien beispielsweise folgende Trommelwerte am Mikrometer abgelesen worden : t, = 8, 02 mm t2 = 3, 24 mm t3 = 3, 24 mm.
  • Die Strichfolgen seien die zu Beginn der Beschreibung des dritten-Ausfiihrungsbeispieles eingefiihrten, und zwar mit J, = 10 000 mm für die Strichfolge 51, J2 = 9, 524 mm für die Strichfolge 52 und E = 0, 476 mm für die Strichfolge 53.
  • An Hand der Ungleichungen VII und unter Benutzung der ersten Gleichung VIII kann entschieden werden, daß t2 = t2 + J2 = 12, 76 mm und t3 = 13, 24mm wird.
  • Aus den Gleichungen VIII ergibt sich n = 10 und N = 11. Eingesetzt in die Gleichungen VI ergeben sich für L die Werte : L = 2308, 02 mm bzw. L = 2308, 00 mm bzw. L = 2308, 00 mm.
  • Die Beziehungen VI, VII und VIII können einfacher gestaltet werden, wenn der Mikrometermeßbereich M gleich 2 J gewählt wird und der Beobachter nicht auf den nächsten, sondern auf zugeordnete Striche der drei Strichfolgen einstellen muß.
  • Diese Lösung verlangt vom Beobachter-aber zusätzliche Aufmerksamkeit, und sie ist auch aus konstruktiven Gründen nicht erwünscht.
  • Auch bei Verwendung einer Gesamtteilung 50 nach der F i g. 3 können auf ein und demselben Teilungsträger zwei oder mehr derartige Gesamtteilungen aufgebracht sein, um die Möglichkeit unabhängiger Kontrollen zu schaffen.
  • Wie bereits erwähnt, kann die Ablesevorrichtung bzw. deren optisches Mikrometer mit einer selbsttätigen Registriervorrichtung und/oder einer selbsttätigen Datenverarbeitungsvorrichtung versehen sein.

Claims (7)

  1. Patentansprüche : 1. Verfahren zur Messung von Längen mittels einer aus Strichfolgen bestehenden Teilung und einer Ablesevorrichtung, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß zwei stetige Strichfolgen unterschiedlicher Intervallänge verwendet werden und daß in einem Teilungsbereich, welcher der Länge des kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Intervallängen der beiden Strichfolgen entspricht, die Restintervalle zwischen dem Index der Ablesevor- richtung und den diesem in steigendem oder fallendem Teilungssinn nächstliegenden Teilstrichen der Strichfolgen nacheinander mikrometrisch gemessen werden und aus den so erhaltenen Mikrometerablesungen die Lage des Index der Ablesevorrichtung in bezug auf den Teilungsnullpunkt berechnet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Messung über mehrere Teilungsbereiche, welche einzeln der Länge des kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Intervalllängen der beiden stetigen Strichfolgen unterschiedlicher Intervallänge entsprechen, mindestens eine weitere stetige oder unstetige Strichfolge für die mikrometrische Messung und die Berechnung verwendet wird.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, welche aus einem mindestens zwei Strichfolgen unterschiedlicher Intervallänge tragenden Teilungsträger und einer Ablesevorrichtung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungsträger eine stetige Strichfolge (11 bzw. 51) als Grundteilung und mindestens eine weitere, stetige oder unstetige Strichfolge (12, 13 bzw. 52, 53) aufweist, und daß die Ablesevorrichtung mit einem Mikrometer versehen ist, dessen Meßbereich mindestens dem größten vorkommenden Teilungsintervall entspricht.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungsträger zur Vergrößerung der durch zwei stetige Strichfolgen mit unterschiedlichem Teilungsintervall gegebenen maximalen, eindeutig meßbaren Teilungslänge eine dritte stetige Strichfolge mit anderem Teilungsintervall trägt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungsträger zur Vergrößerung der durch zwei stetige, voneinander verschiedene Strichfolgen gegebenen, eindeutig meßbaren maximalen Teilungslänge eine dritte, nicht stetige Strichfolge (53) trägt, welche aus unter sich gleichen, regelmäßigen Teilfolgen (54, 54'usw.) besteht, welche Teilfolgen von Teilstrichen jeweils um den gleichen Betrag in der gleichen Richtung gegeneinander versetzt sind.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungsträger eine Meßlatte und die Ablesevorrichtung ein mit einem optischen Mikrometer versehenes optisches Meßinstrument ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrometer der Ablesevorrichtung mit einer selbsttätigen Datenregistriervorrichtung und/oder einer selbsttätigen Datenverarbeitungsvorrichtung versehen ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3801763C1 (de) * 1988-01-22 1989-06-08 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut, De
DE4114419A1 (de) * 1991-05-03 1992-11-05 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Positionsmesseinrichtung
DE4125865A1 (de) * 1991-08-03 1993-02-04 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Laengen- oder winkelmesseinrichtung
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