DE868791C

DE868791C - Device for measuring small changes in length

Info

Publication number: DE868791C
Application number: DES3541D
Authority: DE
Inventors: Alfred Wilke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-06-25
Filing date: 1942-06-25
Publication date: 1953-02-26

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Messung kleiner Längenänderungen. Diese haben in bekannter Weise die Bewegung eines Kippspiegels zur Folge, so daß auf diesen fallende Lichtstrahlen abgelenkt werden. Die Größe der Ablenkung stellt dann ein Maß für die Längenänderung dar. Gemäß der Erfindung gelingt es, auf einfache Weise eine besonders genaue Messung auszuführen, indem die Lichtstrahlen durch einen tangential zur Achse eines Kugelspiegels liegenden Schlitz fallen. The invention relates to devices for measuring small changes in length. In a known manner, these result in the movement of a tilting mirror, so that are deflected on these falling light rays. The size of the distraction represents then a measure of the change in length. According to the invention, it is possible to achieve a simple Way to carry out a particularly accurate measurement by passing the light rays through a fall tangential to the axis of a spherical mirror slot.

Der Kugelspiegel ist dabei an die Stelle der sonst üblichen Verbindung eines Planspiegels und einer Bikonvexlinse getreten. Bei der angegebenen Lage des Spaltes wirken sich die Störungen des Astigmatismus nicht aus. Gleichzeitig wird mit Hilfe des Schlitzes eine größere Lichtstärke als bei Verwendung eines Lichtpunktes-erzielt.The spherical mirror takes the place of the otherwise usual connection a plane mirror and a biconvex lens stepped. With the specified position of the Astigmatism disorders do not affect the gap. At the same time will with the help of the slit a greater light intensity than when using a point of light-achieved.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Gemäß Fig. I wird eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Prüfung der Oberfläche eines Stromwenders I einer elektrischen Maschine oder eines Apparates verwendet. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. According to FIG. I, a device according to the invention for testing the surface of a Stromverters I used in an electrical machine or apparatus.

Während der Stromwender sich langsam dreht, wird ein Stift 2 gegen dessen Oberfläche gedrückt.While the commutator rotates slowly, a pin 2 is against its surface pressed.

Die Änderungen des den einzelnen Stellen der Oberfläche zugeordneten Radius werden über einen mit der Achse 3 gelagerten schwenkbaren Hebel 4 auf den Kugelspiegel 5 übertragen. Zur Ausschaltung eines toten Ganges zieht eine Feder 6 den Hebel fest gegen das Ende des Stiftes 2. Auf den Spiegel 5 fallen die Strahlen einer Lichtquelle 7.The changes to the assigned to the individual points of the surface Radius are via a pivotable lever 4 mounted on the axis 3 on the Transfer spherical mirror 5. A spring pulls to switch off a dead gear 6 the lever firmly against the end of the pin 2. The rays fall on the mirror 5 a light source 7.

Zu diesem Zweck werden die auf den ebenen Spiegel 8 treffenden Strahlen der Lichtquelle durch einen Schlitz g auf den Spiegel 5 geworfen. Dieser Schlitz liegt tangential zur Achse 10 des Kugelspiegels, so daß Störungen durch Astigmatismus ausgeschaltet sind. Das vom Spiegel 5 zurückgeworfene 13ild des erleuchteten Schlitzes g erscheint auf einer mit einer Teilung versehenen Glasplatte I I, die in der doppelten Brennweite des Kugelspiegels liegt. Durch die Anordnung der Glasplatte in der doppelten Brennweite erscheint das Schlitzbild scharf und in gleicher Größe wie der Schlitz selbst. Durch ein Mikroskop 12 od. dgl. können die Glasplatte und damit sowohl die darauf befindliche Teilung als auch das Bild des Schlitzes beobachtet werden. Ändert sich nun die unter dem Stift 2 vorbeiwandernde Oberfläche des Stromwenders, treten also, Änderungen der Länge des Stromwenderradius auf, dann wird wegen der verursachten Bewegung des Spiegels 5 das Bild des Schlitzes g auf der Glasplatte Ii wandern. Auf Grund dieser im Vergleich mit der Teilung der Glasplatte leicht feststellbaren Bewegung des Schlitzbildes kann ohne weiteres die Größe der angegebenen Änderungen gemessen werden. Wird ein Bezugspunkt, beispielsweise durch Einlegen eines Drahtes in den Raum zwischen zwei Lamellen, festgelegt, so kann auch die Lage von Unebenheiten der Oberfläche festgestellt werden. Diese Änderungen können gemäß Fig. 2 auch aufgezeichnet werden. Dabei tritt an die Stelle des Mikroskops 12 die dargestellte Einrichtung 13 mit einem Objektiv, einer Zylinderlinse 14 und einem entsprechend der Umdrehung des Stromwenders angetriebenen lichtempfindlichen Film 15. Hierdurch werden sowohl die Teilung der Glasplatte als auch die Bewegungen des Schlitzbildes auf photographischem Wege festgehalten.For this purpose, the rays impinging on the plane mirror 8 are used the light source thrown onto the mirror 5 through a slit g. This slot is tangential to the axis 10 of the spherical mirror, so that disturbances by astigmatism are turned off. The image of the illuminated slit reflected back by the mirror 5 g appears on a glass plate provided with a graduation I I, in the double Focal length of the spherical mirror is. By arranging the glass plate in the double Focal length, the slit image appears sharp and of the same size as the slit itself. Through a microscope 12 or the like. The glass plate and thus both the the division thereon as well as the image of the slit can be observed. Changes the surface of the commutator passing under the pin 2 will now step So, changes in the length of the commutator radius are caused because of the Movement of the mirror 5 will wander the image of the slit g on the glass plate Ii. Because of this, in comparison with the division of the glass plate, it is easy to determine Movement of the slit image can easily increase the size of the changes indicated be measured. Becomes a reference point, e.g. by inserting a wire Set in the space between two slats, so can also be the location of bumps the surface can be determined. These changes can also be recorded according to FIG. 2 will. The device shown takes the place of the microscope 12 13 with an objective, a cylindrical lens 14 and one corresponding to the rotation of the commutator driven photosensitive film 15. This causes both the division of the glass plate as well as the movements of the slit image on the photographic one Paths held.

Hierbei wird durch die Zylinderlinse 14 das helle Schlitzbild zu einem Punkt vereinigt, der naturgemäß eine große Lichtstärke besitzt. Das aufgenommene Bild wird daher sehr deutlich ausfallen.Here, the light slit image becomes one through the cylindrical lens 14 Point united, which naturally has a great light intensity. The recorded The image will therefore be very clear.

Wie aus Fig. I weiter zu entnehmen ist, ist nur eine einzige Lichtquelle 7 für die Beleuchtung des Schlitzes g und der Glasplatte 11 vorhanden. Aus diesem Grund ist die untere Kante des Spiegels 8 so stark gehoben, daß die Glasplatte II von der Seite beleuchtet wird. Dabei erscheinen deren in Form von Vertiefungen angebrachten Skalenstriche hell auf dunklem Grund. As can also be seen from FIG. I, there is only a single light source 7 for illuminating the slot g and the glass plate 11. For this The bottom edge of the mirror 8 is raised so much that the glass plate II lit from the side. They appear in the form of depressions Scale lines light on a dark background.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for measuring small changes in length, which is the movement of a mirror and thus the deflection of falling on it Light rays result, characterized in that the light rays through fall a slit falling tangentially to the axis of a spherical mirror.

2. Device according to claim I, characterized in that the from Mirror reflected beam is collected by a cylindrical lens.

3. Device according to claim I and 2, characterized in that one light source at the same time one in twice the focal length of the spherical mirror Lying L glass plate with one division illuminated from the side and over one plane mirror that sends rays through the slot.

4. Device according to claim I to 3, characterized in that the spherical mirror or a lever firmly connected to it by a spring against one the length changes absorbing pin is pressed.

5. Application of the device according to claim I to 4 for testing substantially cylindrical surfaces, in particular the surface of commutators electrical machines or apparatus, preferably one thrown back by the Rays exposed film corresponding to the rotation of the cylinder, in particular of the commutator, is moved.