DE847351C

DE847351C - Optical device for checking the cross section of a workpiece with complex profiles

Info

Publication number: DE847351C
Application number: DES23823A
Authority: DE
Inventors: Andre Mottu
Original assignee: GENEVOISE INSTR PHYSIQUE; Societe Genevoise dInstruments de Physique
Current assignee: GENEVOISE INSTR PHYSIQUE; Societe Genevoise dInstruments de Physique
Priority date: 1950-08-10
Filing date: 1951-07-07
Publication date: 1952-08-25

Description

Optische Vorrichtung zum Prüfen des Querschnittes eines Werkstückes mit komplexen Profilen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine optische Vorrichtung zum Prüfen des Querschnittes eines Werkstückes mit komplexen Profilen, z. B.Optical device for checking the cross-section of a workpiece with complex profiles The present invention relates to an optical device for checking the cross-section of a workpiece with complex profiles, e.g. B.

Schaufelräder von Gebläsen oder Turbinen.Impellers of fans or turbines.

Schaufelräder weisen schräge Flächen auf, die nach den Gesetzen des Laufes von Flüssigkeits-oder Gasströmen berechnet sind, um die beste Schaufelwirkung zu erreichen und die Wirbelerscheinungen auszuschalten. Bucket wheels have inclined surfaces that, according to the laws of Runs of liquid or gas streams are calculated to get the best paddling effect to reach and eliminate the vortex phenomena.

Diese Formen sind schwer zu berechnen, praktisch schwierig zu verwirklichen, und die Prüfung ihrer Ausfuhrung ist sehr verwickelt. These forms are difficult to calculate, difficult to realize in practice, and the examination of their execution is very complex.

Man hat zuerst Prufverfahren ins Auge gefaßt. bei denen das Profil der verschiedenen Querschnitte der gleichen Schaufel Punkt für Punkt aufgenommen wurde und die Ergebnisse der vorgenommenen Messungen Punkt für Punkt mit einer theoretischen Zeichnung der verschiedenen Querschnitte in Beziehung gebracht wurden. Test procedures were first considered. where the profile of the different cross-sections of the same blade recorded point by point and the results of the measurements made point by point with a theoretical Drawing of the various cross-sections were related.

Man hat ferner optische Verfahren vorgeschlagen, die eine viel schnellere Prüfung ermöglichen, indem ein vollständiges Bild des scheinbaren Umfanges der verschiedenen Querschnitte des zu prüfenden Körpers gebildet, der vergrößert auf den Schirm eines Projektionsapparates geworfen wird. Optical methods have also been proposed which are much faster Enable examination by getting a complete picture of the apparent scope of the various Cross-sections of the body to be tested are formed, which is magnified on the screen of a Projection apparatus is thrown.

Zum Beispiel wurden die Bilder von geradlinigen Lampenfäden, die das Prüfstück umgeben, auf das Stück projiziert und bilden einen Lichtkranz, den man in vergrößertem Maßstab auf dem Schirm beobachtet.For example, the pictures were of rectilinear Lamp filaments, which surround the test piece, projected onto the piece and form a ring of light, which one observes on a larger scale on the screen.

Dieses System weist jedoch eine gewisse Anzahl Unzulänglichkeiten auf, da in den meisten Fällen die Helligkeit des beobachteten Lichtstrahls auf dem Schirm unzureichend ist, wodurch ein Arbeiten in einem verdunkelten Raum erforderlich nvird. Die Prüfung der Übereinstimmung der Zeichnung mit dem Lichtstrahl ist dann sehr schwierig, denn die auf den Schirm gelegte Zeichnung ist in dem verdunkelten Kaum kaum zu erkennen. Andererseits ist es schwierig, den Lichtkranz derart zu regeln. daß er eine gleiche Breite rings um das zu prüfende Stück herum aufweist und völlig klar ist, da die Tiefe des Bildfeldes des Fadeiis nicht ausreicht, um ein klares Bild des Fadens zu geben, weil das Prüfstück einen mehr oder weniger ungleichmäßigen Umfang besitzt. However, this system has a number of shortcomings on, since in most cases the brightness of the observed light beam on the The screen is insufficient, making it necessary to work in a darkened room nvird. The check of conformity of the drawing with the light beam is then very difficult, for the drawing placed on the screen is in the darkened one Hard to see. On the other hand, it is difficult to regulate the light ring in this way. that it is of equal width around the piece to be tested and completely it is clear that the depth of the field of view of the Fadeiis is not sufficient for a clear Image of the thread because the test piece is more or less uneven Owns scope.

Die vorliegende Erfindung hat eine optische Vorrichtung zum Gegenstand, die eine viel leichtere Prüfung ermöglicht, indem ein dunkles Bild des zu prüfenden Querschnittes erzeugt xvird, das sich von einem hellen Grund abhebt und das leicht an Hand einer Vergleichszeichnung zu prüfen ist, da man in einem normal erleuchteten Zimmer arbeitet. The present invention relates to an optical device, which allows for a much easier test by adding a dark picture of the subject to be tested Cross-section creates xvird, which stands out against a light background and that easily is to be checked on the basis of a comparative drawing, since one is in a normally enlightened Zimmer works.

Die Vorrichtung besteht aus einem Objektiv und einem Projektionsschirm: sie ist durch eine Beleuchtungsvorrichtung gekennzeichnet, die einen Lichtteppich aussendet, der das Stück umgibt, und durcfl eine Blende. die einen Teil der Lichtstrahlen dieses Teppichs so abfängt, daß auf dem Stück, auf der einen Seite der Ebene des zu prüfenden Querschnittes, eine dunkle Zone, und auf der anderen Seite eine beleuchtete Zone entsteht. The device consists of a lens and a projection screen: it is characterized by a lighting device that forms a carpet of light that surrounds the piece, and through a diaphragm. the part of the rays of light this carpet intercepts so that on the piece, on one side of the plane of the cross section to be tested, a dark zone, and on the other side an illuminated one Zone emerges.

Um ein Höchstmaß an Helligkeit auf dem Objektiv zu sammeln und das Bild des Schaufelquerschnittes deutlich hervortreten zu lassen, führt man die Oberfläche des zu prüfenden Gegenstandes vorzugsweise so aus, daß sie das Licht zerstreut, indem man diese oberfläche mit einem geeigneten Überzug bedeckt, der von körniger, sehr heller Struktur sein kann, z. B. mit einer diinnen Schicht Magnesiumoxydpulver. To collect the maximum amount of brightness on the lens and that To make the image of the blade cross-section stand out clearly, guide the surface of the object to be tested preferably in such a way that it diffuses the light, by covering this surface with a suitable coating made of granular, can be very light in structure, e.g. B. with a thin layer of magnesium oxide powder.

Die Zeichnung zeigt als Beispiel eine Ausführuugsform der Erfindung. The drawing shows an embodiment of the invention as an example.

Fig. 1 ist ein schematischer Schiiitt durch die Vorrichtung: Fig. 2 ist eine Ansicht des Schirmes, und Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein Einzelteil einer abgeänderten Form. Fig. 1 is a schematic section through the device: Fig. Figure 2 is a view of the screen and Figure 3 is a sectional view of a detail a modified form.

In der Fig. i bezeichnet A-A die optisclle Achse des 1>rojektionsapparates 1, und 2 ist ein ring-Ürmiges Objektiv. das die Projektion eines Bildes des zu prüfenden Stückes 6 unter Zwischenschaltung von Spiegeln 4 und 5 auf den Schirm 3 ermöglicht. Das zu prüfende Stück 6 ist z. B. ein Schaufelrad eines umlaufenden Gebläses oder einer Gasturbine, die mit einer Schicht 22 aus Alagnesiumoxyd bedeckt ist. In Fig. I, A-A denotes the optical axis of the projection apparatus 1, and 2 is a ring-shaped lens. that is the projection of an image of the subject to be examined Piece 6 with the interposition of mirrors 4 and 5 on the screen 3 allows. The piece to be tested 6 is z. B. a paddle wheel of a rotating fan or a gas turbine, which is covered with a layer 22 of aluminum oxide.

7 ist eine elektrische Glühlampe mit einem Glühfaden 8 für konzentriertes Licht, und 9 ist eine Sammellinse, die ein paralleles Strahlenbündel auf das Rad wirft. Diese Sammellinse ist jedoch nicht notwendig, wenn der Giühfaden 8 der Lampe genau punktartig wäre. Es sind eine ausreichende Anzahl von Lampen und Sammellinsen, z. B. vier, auf einem festen Träger 17 angebracht und um die Schaufel 6 herum angeordnet. Die verschiedenen von den Sammellinsen g ausgesandten Strahlenbündel bilden einen Lichtteppich, der die Schaufel 6 umgibt. Ein Teil der Strahlen dieses Lichtteppichs, his an die Ebene des zu prüfenden Querschnittes, wird durch eine Blende 18 abgefangen, so daß nur der untere Teil fl der Schaufel, der auf der einen Seite der Ebene ii liegt, beleuchtet wird, während der Teil C auf der anderen Seite der Ebene 11 im Dunkeln liegt. Die Blende 18 ist rohrförmig; sie fängt die radialen Strahlen auf, läßt jedoch die durch das zu @rüfende Stück zurückgeworfenen Strahlen durch, die genau längs der optischen Achse A-A der Vorrichtung gerichtet sind. Der Beobachter sieht also auf dem Schirm 3 eine schwarze Zone 19, deren äußerer Umriß 20 dem Profil des Prüfstückes in der Ebene 11 entspricht, die sich im Brennpunkt des Objektivs 2 befindet, wobei der Umfang von einem helle Streifen 21 umgeben ist, der eine Folge des zerstreuten Lichtes der Zone B der Schaufel 6 ist. Das Bild erscheint wie bei einem gewöhnlichen Profilbildwerfer, nur mit dem Unterschied, daß die erleuchtete Zone das Prüfstück umgibt, anstatt den ganzen Schirm zu erhelleii. Durch das Vorhandensein der streuenden Umhüllung 22 wird eine ausreichende Menge des durch den Glühfaden 8 ausgesandten Lichtes durch die Zone B der Schaufel 6 in Richtung auf das Objektiv 2 zerstreut und bildet auf dem Lichtschirm eine stark erhellte Zone 21. 7 is an electric incandescent lamp with a filament 8 for concentrated Light, and 9 is a converging lens that sends a parallel bundle of rays onto the wheel throws. However, this converging lens is not necessary if the thread 8 of the lamp would be exactly point-like. There are a sufficient number of lamps and converging lenses z. B. four, mounted on a fixed support 17 and arranged around the blade 6 around. The different bundles of rays emitted by the converging lenses form one Light carpet that surrounds the blade 6. Part of the rays of this carpet of light up to the plane of the cross-section to be tested, is intercepted by a diaphragm 18, so that only the lower part fl of the blade, which is on one side of the plane ii is illuminated, while part C on the other side of level 11 in Is in the dark. The aperture 18 is tubular; it catches the radial rays, but lets through the rays reflected by the piece to be @ rüfende, the are directed exactly along the optical axis A-A of the device. The Observer thus sees a black zone 19 on the screen 3, the outer contour 20 of which corresponds to the profile of the test piece corresponds to plane 11, which is at the focal point of the lens 2 is located, wherein the circumference is surrounded by a light stripe 21, which is a sequence of the diffused light of zone B of the blade 6. The picture appears as at an ordinary profile shooter, the only difference being that the enlightened one Zone surrounds the test piece instead of illuminating the entire screenii. By the presence of the diffusing cladding 22 is a sufficient amount of the filament 8 emitted light through zone B of the blade 6 in the direction of the lens 2 diffuses and forms a strongly illuminated zone 21 on the light screen.

Die Schaufel ist an einem Objektträger 13 l>efestigt, der durch eine Einstellvorrichtung 14 parallel zur Achse A-A verstellt werden kann, so daß eine Prüfung des Schaufelquerschnittes an verschiedenen Teilen seiner Länge vorgenommen werden kann. Meßmittel. z. B. Maßstab und Zeiger I5-I6, dienen zur 13estimlllung der genauen Lage der verschiedenen Querschnitte der zu prüfenden Schaufel. The scoop is attached to a slide 13 which passes through an adjusting device 14 can be adjusted parallel to the axis A-A, so that an examination of the blade cross-section carried out on different parts of its length can be. Measuring equipment. z. B. Scale and pointers I5-I6 are used for determination the exact position of the various cross-sections of the blade to be tested.

Fig. 3 zeigt eine aligeänderte Form eines Teiles der Beleuchtungsvorrichtung. Hier besitzt der dargestellte Teil der Beleuchtungsvorrichtung eine Lampe 2)3, einen Sammler 24 zum Aussenden der parallelen Strahlen, eine diene Blende 25 und ein Objektiv 26. Die rohrförmige Blende der ersten Ausführungsform ist hier durch flache Blenden ersetzt, deren Anzahl der Zahl der I,ampen der gesamten Beleuchtungsvorrichtung entspricht. Fig. 3 shows a modified form of part of the lighting device. Here, the illustrated part of the lighting device has a lamp 2) 3, a Collector 24 for emitting the parallel beams, a diaphragm 25 and an objective 26. The tubular aperture of the first embodiment is here by means of flat apertures replaced, the number of which is the number of I, ampen the entire lighting device is equivalent to.

Das Objektiv 2 hesitzt in der Mitte ein Loch 27. durch das das Stück 6 durchtreten kann, so daß die Länge des Prüfstückes nicht durch den Abstand von der Vorderseite des Objektivs begrenzt wird. The lens 2 has a hole 27 in the middle through which the piece 6 can pass, so that the length of the test piece is not affected by the distance of the front of the lens is limited.

Die Blende I8 der Fig. 1 kann auch unterhalb der Ebene des Querschnittes liegen, ebenso wie die Blende 25 der Fig. 3 oberhalb gelagert sein kann. The diaphragm I8 of FIG. 1 can also be below the plane of the cross section lie, just as the diaphragm 25 of FIG. 3 can be mounted above.

Tn diesem Fall würde der beleuchtete Teil des Stückes oberhalb der Ebene des Querschnittes liegen.In this case the illuminated part of the Piece lie above the plane of the cross-section.

Auf dem Lichtschirm 3 würde das Bild des Querschnittes als heller Fleck auf dunklem Grund erscheinen.On the light screen 3, the image of the cross section would be brighter than Spot appear on a dark background.

Claims

P A T E N T A N S P RÜ C H E: 1. Optical device for testing the cross-section of workpieces with complex profiles with a lens and a projection screen, characterized by a lighting direction that sends out a carpet of light. which surrounds the test piece, and back through a screen Intercepting part of the light rays of this carpet, so that on the piece, on one side of the plane of the cross-section to be tested, a dark zone and on the other side there is an illuminated zone.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the to test body with a light strongly diffusing layer of white, granular Texture is covered.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the lens, which throws the image of the cross-section on the screen, in the middle there is a hole, through which the piece to be tested can pass, so that its length does not go through the distance to the front of the lens is limited.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the diaphragm is arranged so that they absorb the radial rays emanating from the lighting device come, intercepts, but lets the rays pass along the optical axis are directed and are thrown back by the piece to be tested.

5. Apparatus according to claim I, characterized. that the aperture is tubular.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the diaphragm is even.

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the diaphragm lies above the level of the cross-section to be tested.

8. Apparatus according to claim 1, characterized in that the diaphragm lies below the level of the cross-section to be tested.

9. Apparatus according to claim 1, characterized in that the lighting device contained at least one converging lens. which serves. the rays of light parallel to judge.

10. The device according to claim 1, characterized in that the The object to be tested is stored on a holder, which allows an adjustment of the object allows parallel to the optical axis of the device.