FR2496872A1 - Laser system for measurement of angular position - uses separator to generate beams in two incident planes for reflection by target mirror having half-mirrored perpendicular blade - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne la mesure des variations de la position angulaire d'un solide par rapport à un solide de référence. The invention relates to measuring changes in the angular position of a solid relative to a reference solid.
Pour mesurer les variations de la position angulaire d'une structure telle qu'une machine à mesurer, il est connu d'utiliser un dispositif comportant un faisceau laser divisé en deux faisceaux rigoureusement parai- lèles et d'envoyer ces deux faisceaux sur deux détecteurs photoélectriques placés sur la structure dont on veut mesurer la déformation. A titre d'axes ple, on pourra se reporter à la demande de brevet français nO 77-21099 au nom de la demanderesse, qui, à la figure 6, décrit un dispositif de mesure de la torsion d'une tour 71 au moyen de deux faisceaux laser parallèles xx' et aa' envoyés sur deux cellules 90 et 91.On constate cependant que cette méthode est d'autant plus precise que lsécart entre les deux cellules 90 et 91 dans l'exemple donné, est plus grand. Un tel dispositif est par conséquent encombrant et peut être difficile à mettre en oeuvre sur certaines structures : pour les structures ne permettant pas de placer des cel lules à une distance suffisamment grande l'une de l'autre, on obtiendra des résultats de mesure peu precis. In order to measure the variations of the angular position of a structure such as a measuring machine, it is known to use a device comprising a laser beam divided into two rigorously parallel beams and to send these two beams on two detectors. placed on the structure whose deformation is to be measured. As axes ple, one can refer to the French patent application No. 77-21099 in the name of the applicant, which in Figure 6, describes a device for measuring the torsion of a tower 71 by means of two parallel laser beams xx 'and aa' sent on two cells 90 and 91. However, it is noted that this method is all the more precise as the distance between the two cells 90 and 91 in the example given is greater. Such a device is therefore cumbersome and can be difficult to implement on certain structures: for structures that do not allow cells to be placed at a sufficiently large distance from each other, measurement results can be obtained specific.
L'invention tente de remédier à cet inconvenient. Elle permet la mesure des variations de la position angulaire d'une structure quelconque, même compacte, de façon simple et précise. The invention attempts to remedy this drawback. It allows the measurement of variations of the angular position of any structure, even compact, simply and accurately.
Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de mesu re des variations de la position angulaire d'un solide S1 autour de trois axes orthogonaux Ox, Oy, Oz lies à un solide de référence
Selon l'invention, ce dispositif comporte - solidaire du solide S1, une cible d'axe parallèle à Ox susceptible de par.More particularly, the invention relates to a device for measuring changes in the angular position of a solid S1 around three orthogonal axes Ox, Oy, Oz linked to a reference solid.
According to the invention, this device comprises solid-solid S1, a target axis parallel to Ox may par.
tager tout faisceau incident en deux faisceaux réfléchis dont l'un est parallèle au faisceau incident et l'autre symétrique du premier par rapport à l'axe de la cible, - solidaires du solide SO, un emetteur de faisceau laser dont est issu au moins un faisceau L1 parallèle au plan xOy et tombant sur la cible, et des detecteurs de mesure des deviations à chaque instant des faisceaux réfléchis, d'une part dans une direction parallèle à l'axe Oz d'autre part dans une direction parallèle au plan xOy.mapping any incident beam into two reflected beams, one of which is parallel to the incident beam and the other symmetrical of the first with respect to the axis of the target, - integral with the SO solid, a laser beam transmitter from which at least a beam L1 parallel to the xOy plane and falling on the target, and detectors for measuring the deviations at each instant of the reflected beams, firstly in a direction parallel to the axis Oz on the other hand in a direction parallel to the plane xOy.
Selon une caracteristique de l'invention, la cible est constituée d'un miroir plan et d'une lame semi-refléchissante perpendiculaire à ce miroir. According to a feature of the invention, the target consists of a plane mirror and a semi-reflective plate perpendicular to this mirror.
Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, les détecteurs sont constitues par des cellules photoélectriques asservies à rester centrées sur les faisceaux, les mesures étant effectuees d'une manière dif férentielle par rapport à un zéro arbitraire. In a preferred embodiment of the invention, the detectors are constituted by photoelectric cells which are slaved to remain centered on the beams, the measurements being made in a differential manner with respect to an arbitrary zero.
L'invention concerne aussi un procédé de mesure des variations c < , p et ff de la position angulaire d'un solide S1 autour des axes Ox, Oy et Oz d'un repère Oxyz lié à un solide de référence S0, ut utilisant un dispositif selon l'invention. Les valeurs des angles a , ss ss et g peuvent être deduites très facilement des valeurs mesurées sur les détecteurs. The invention also relates to a method for measuring variations c <, p and ff of the angular position of a solid S1 around the Ox, Oy and Oz axes of an Oxyz reference linked to a reference solid S0, ut using a device according to the invention. The values of the angles a, ss ss and g can be deduced very easily from the values measured on the detectors.
Nous allons déterminer les relations permettant d'obtenir les valeurs C(,
ss et r en nous reportant à un mode de réalisation préféré dans lequel deux faisceaux L1 et L2 sont issus de l'émetteur de faisceau laser et tombent symétriquement sur la cible, dans deux plans d'incidence parallèles entre eux.We are going to determine the relations allowing to obtain the values C (,
ss and r with reference to a preferred embodiment in which two beams L1 and L2 are derived from the laser beam emitter and fall symmetrically onto the target, in two planes of incidence parallel to each other.
La figure 1 représente une vue de dessus de ce mode de réalisation. Figure 1 shows a top view of this embodiment.
La figure 2 représente en perspective le mode de réalisation de la figure 1. FIG. 2 is a perspective view of the embodiment of FIG.
Les figures i et 2 représentent un dispositif de mesure des variations de la position angulaire d'un solide Sd autour de trois axes orthogonaux Ox, Oy et Oz liés à un solide de référence S0. On a fixé au solide S1 une cible 1. Cette cible 1 est constituée, dans ce mode de réalisation, d'un miroir plan 2 sur lequel est fixée une lame semi-réfléchissante 3 perpendiculaire au miroir 2. Comme on peut le constater, la cible 1 présente la caractéristique de partager tout faisceau incident en deux faisceaux réfléchis dont l'un est parallèle au faisceau incident et l'autre symétrique du premier par rapport à l'axe de la cible 1. FIGS. 1 and 2 show a device for measuring variations in the angular position of a solid Sd around three orthogonal axes Ox, Oy and Oz bonded to a reference solid S0. This target 1 is constituted, in this embodiment, by a plane mirror 2 on which is fixed a semi-reflecting plate 3 perpendicular to the mirror 2. As can be seen, the Target 1 has the characteristic of sharing any incident beam into two reflected beams, one of which is parallel to the incident beam and the other symmetrical of the first relative to the axis of the target 1.
En particulier, l'émetteur de faisceau laser 4 solidaire du solide SO envoie deux faisceaux L1 et L2 décalés en s au moyen de séparations 5 et 6. Ces faisceaux L1 et L2 tombent symétriquement sur la cible l mais dans deux plans d'incidence parallèles entre eux. Le faisceau L1 se divise en deux faisceaux que l'on appellera L1 C1 et L1 C'20 Le faisceau L1 C1 est obtenu par une première réflexion sur la lame semi-réfléchissante 3 suivie dtune deuxième réflexion sur le miroir 2. Le faisceau L1 C'2 est obtenu par une seule réflexion sur le miroir 2 après que le faisceau L1 ait traversé la lame semi-réfléchissante 3.Le faisceau L1 C1 est parallèle au faisceau
L1 et le faisceau L1 C' est symétrique du faisceau L1 C1 par rapport à
2 l'axe de la cible 1. In particular, the laser beam transmitter 4 integral with the solid SO sends two beams L1 and L2 shifted in s by means of separations 5 and 6. These beams L1 and L2 fall symmetrically on the target 1, but in two parallel incidence planes. between them. The beam L1 is divided into two beams which will be called L1 C1 and L1 C'20 The beam L1 C1 is obtained by a first reflection on the semi-reflecting plate 3 followed by a second reflection on the mirror 2. The beam L1 C 2 is obtained by a single reflection on the mirror 2 after the beam L1 has passed through the semi-reflective plate 3.The beam L1 C1 is parallel to the beam
L1 and the beam L1 C 'is symmetrical of the beam L1 C1 with respect to
2 the axis of the target 1.
De la même façon, le faisceau L2 est partage en deux faisceaux réfléchis, un faisceau L2 C2 obtenu par une première reflexion sur la lai semi-reflechissante 3 suivie d'une deuxième réflexion sur le miroir 2 et un faisceau L2 C'1 obtenu par une seule réflexion sur le miroir 2 après traversée de la lame semi-réfléchissante 3. Le faisceau L2 C2 est paral -lèle au faisceau L2 alors que le faisceau/L2 C2 par rapport à l'axe de li
L2 C'1 est symetrique du faisceau cible.In the same way, the beam L2 is divided into two reflected beams, a beam L2 C2 obtained by a first reflection on the semi-reflective lai 3 followed by a second reflection on the mirror 2 and a beam L2 C'1 obtained by a single reflection on the mirror 2 after crossing the semi-reflective plate 3. The beam L2 C2 is parallel to the beam L2 while the beam / L2 C2 relative to the axis of li
L2 C'1 is symmetrical of the target beam.
Comme les faisceaux L1 et L2 sont envoyés symétriquement sur 1 cible, on obtient en fait deux groupes de faisceaux parallèles entre eux les faisceaux L1, L1 C1 et L2 C'1 dtune part et les faisceaux L2, L2C2 et
L1C'2 d'autre part, les deux groupes delaisceaux étant symétriques par ra port au plan de symétrie de la cible.Since the beams L1 and L2 are sent symmetrically on one target, two groups of beams are obtained which parallel the beams L1, L1 C1 and L2 C'1 on the one hand and the beams L2, L2C2 and
L1C'2 on the other hand, the two groups of beams being symmetrical by ra port to the plane of symmetry of the target.
Quand le solide S1, donc la cible 1, subit des variations dans sa position angulaire, les quatre faisceaux réfléchis subissent, eux auss des variations que l'on peut exprimer facilement en fonction des variatio subies par
Afin de mesurer les variations subies par les faisceaux réf léch on a fixé sur le solide Sg quatre détecteurs C1, C'1, C2 et C'2. Les déte teurs C1 et C'2 sont destinés à recevoir les faisceaux réfléchis L1 C1 et
L1 Ct2 issus du faisceau incident L1. Ces deux détecteurs sont placés sym triquement par rapport au plan de symétrie de la cible et dans le plan d' cidence du faisceau L1.When the solid S1, therefore the target 1, undergoes variations in its angular position, the four reflected beams undergo, they also have variations that can be easily expressed according to the variatio experienced by
In order to measure the variations undergone by the reference beams, four detectors C1, C'1, C2 and C'2 have been fixed on the solid Sg. The detectors C1 and C'2 are intended to receive the reflected beams L1 C1 and
L1 Ct2 from the incident beam L1. These two detectors are placed symmetrically with respect to the plane of symmetry of the target and in the plane of the beam L1.
Dans un plan décalé en e, on a placé les détecteurs C2 et C'1 d réception des faisceaux réfléchis L2 C2 et L2 C'1 issus du faisceau incid L2. les
Les quatre détecteurs mesurent/déviations à chaque instant des quatre faisceaux réfléchis, d'une part dans une direction parallèle à lta)
Oz et d'autre part dans une direction parallèle au plan x0y. In a plane shifted at e, the detectors C2 and C'1 are placed for receiving the reflected beams L2 C2 and L2 C'1 coming from the incid beam L2. the
The four detectors measure / deviate at each moment from the four reflected beams, firstly in a direction parallel to lta)
Oz and on the other hand in a direction parallel to the plane x0y.
Ces détecteurs peuvent par exemple etre constitués par des cellules photoélectrîques à quatre quadrants asservies à rester centrées sur les faisceaux, les mesures étant effectuées dune manière différentielle par rapport à un zéro arbitraire. These detectors may for example be constituted by photoelectric cells with four quadrants controlled to remain centered on the beams, the measurements being made in a differential manner with respect to an arbitrary zero.
Nous allons maintenant étudier les effets dûs aux mouvements de la cible. Sur les détecteurs, les translations dans le plan xoy seront comptes positives vers le demi-espace B et négatives vers le demi-espace
A, si on partage ltespace des deux figures en deux demi espaces A et B délimités par le plan de symétrie de la cible 1.We will now study the effects due to the movements of the target. On the detectors, the translations in the xoy plane will be positive counts towards the half-space B and negative towards the half-space
A, if we share the space of the two figures in two half spaces A and B delimited by the plane of symmetry of the target 1.
Les mouvements du solide S1 peuvent être tout d'abord des mouve ment s de rotation autour des axes OxS Oy et 02 : nous allons examiner les effets dus à ces rotations, d étant la distance séparant la cible 1 des détecteurs : - Effets d'une faible rotation de S1 autour de l'axe Ox
Elle se traduit par - une déviation α#d du faisceau L1 C1 suivant l'axe Oz - une déviation -α#d du faisceau L2 C2 suivant l'axe Oz - les faisceaux L1 C'2 et L2 C'1 restent fixes.The movements of the solid S1 can be first of all movements of rotation around OxS axes Oy and 02: we will examine the effects due to these rotations, d being the distance separating the target 1 from the detectors: - Effects of a slight rotation of S1 around the Ox axis
It results in - a deviation alpha of the beam L1 C1 along the axis Oz - a deviation - α#d of the beam L2 C2 along the axis Oz - the beams L1 C'2 and L2 C'1 remain fixed.
-Effets d'une faible rotation ss de S2 autour de l'axe Oy
Elle se traduit par - une déviation 2ss#d sur les quatre trajets suivant l'axe Oz. -Effects of a weak rotation ss of S2 around the axis Oy
It results in - a deviation 2ss # d on the four paths along the Oz axis.
- Effets d'une faible rotation γ de S1 autour de l'axe Oz.- Effects of low rotation γ of S1 around the Oz axis.
Elle se traduit par : - une déviation de 2 γ.d sur les faisceaux L1 C'2 et L2 C'1 dans le plan
xoy (les deux déviations dans le même sens).It results in: - a deviation of 2 γ d on the beams L1 C'2 and L2 C'1 in the plane
xoy (the two deviations in the same direction).
- une translation T sur les faisceaux L1 C1 et L C suivant l'axe des y
(les deux translations sont dans le même sens).a translation T on the beams L1 C1 and LC along the y axis
(both translations are in the same direction).
Les mouvements du solide S1 peuvent aussi etre des translations suivant les axes Ox, Oy et Oz. Nous allons étudier ci-dessous les effets dûs à ces mouvements - Effets d'une faible translation de S1 suivant x
Elle se traduit par - une translation T1 de L1 C1, dans le plan xOy - une translation -T1 de L2 C2, dans le plan xOy - une translation -T2 de L1 C'2 dans le plan xOy - une translation T2 de L2 C'1 dans le plan xOy.The movements of the solid S1 can also be translations along the axes Ox, Oy and Oz. We will study below the effects due to these movements - Effects of a weak translation of S1 according to x
It results in - a translation T1 of L1 C1, in the plane xOy - a translation -T1 of L2 C2, in the plane xOy - a translation -T2 of L1 C'2 in the plane xOy - a translation T2 of L2 C '1 in the xOy plane.
- Effets d'une faible translation de S1 suivant y
Elle se traduit par - une translation T3 de L1 C suivant y - une translation T3 de L2 C2 suivant y - aucun mouvement sur L1 C'2 et L2 C'1 - Effets d'une faible translation de S1 suivant z
Elle se traduit par - aucun mouvement sur L1 C1, L1 C'2, L2 C2, L2 C'1. - Effects of a weak translation of S1 according to y
It results in - a translation T3 of L1 C along y - a translation T3 of L2 C2 along y - no movement on L1 C'2 and L2 C'1 - Effects of a weak translation of S1 according to z
It results in - no movement on L1 C1, L1 C'2, L2 C2, L2 C'1.
Les déviations des faisceaux réfléchis peuvent être dues aussi à des fluctuations des faisceaux L1 et L2 provenant de fluctuations de llémet- teur de faisceau laser lui-meme ou aux mouvements des faisceaux L1 et L2. The deflections of the reflected beams may also be due to fluctuations of the beams L1 and L2 from fluctuations of the laser beam emitter itself or to the movements of the beams L1 and L2.
Nous étudions ci-dessous les effets de ces fluctuations, qui peu vent etre angulaires ou transversales. We study below the effects of these fluctuations, which can be angular or transversal.
- Effets de fluctuations angulaires des faisceaux dans le plan xoy
Une fluctuation du faisceau L1 se traduit par : - une fluctuation bd sur L1 C'2 dans le plan xoy - une fluctuation - # d sur L1 C1 dans le plan xoy
Une fluctuation du faisceau L2 se traduit par - une fluctuation .d sur L2 C'1 dans le plan xoy - une fluctuation -6.d sur L2 C2 dans le plan xoy.- Effects of angular fluctuations of the beams in the plane xoy
A fluctuation of the L1 beam results in: - a bd fluctuation on L1 C'2 in the xoy plane - a fluctuation - # d on L1 C1 in the xoy plane
A fluctuation of the L2 beam results in - a fluctuation .d on L2 C'1 in the xoy plane - a fluctuation -6.d on L2 C2 in the xoy plane.
- Effets de fluctuations angulaires des faisceaux suivant z
Elles se traduisent par : - une fluctuation dld sur L1 C1 et L1 C'2 suivant z - une fluctuation #'d sur L2 C2 et L2 C'1 suivant z - Effets de fluctuations transversales des faisceaux dans le plan xoy
Elles se traduisent par - un déplacement w sur L1 C1 dans le plan xOy - un déplacement -w sur L1 C'2 dans le plan xOy - un déplacement z sur L2 C2 dans le plan xOy - un déplacement -z sur L2 C'1 dans le plan x0y. - Effects of angular fluctuations of the beams according to z
They result in: - a fluctuation dld on L1 C1 and L1 C'2 according to z - a fluctuation # 'd on L2 C2 and L2 C'1 according to z - Effects of transversal fluctuations of the beams in the plane xoy
They result in - a displacement w on L1 C1 in the plane xOy - a displacement -w on L1 C'2 in the plane xOy - a displacement z on L2 C2 in the plane xOy - a displacement -z on L2 C'1 in the x0y plane.
- Effets des fluctuations transversales des faisceaux suivant z
Elles se traduisent par - un déplacement u sur L1 C1 et L1 C'2 - un déplacement v sur L2 G2 et L2 C'1. - Effects of transverse fluctuations of beams according to z
They result in - a displacement u on L1 C1 and L1 C'2 - a displacement v on L2 G2 and L2 C'1.
On appellera a et b les mouvements très faibles en translation de la partie du marbre Sg portant les détecteurs C1 et C'1 par rapport à la partie portant les détecteurs C2 et C'2, a étant le mouvement suivant z et b le mouvement dans le plan x0y. A and b will be called the very weak movements in translation of the part of the marble Sg carrying the detectors C1 and C'1 with respect to the part carrying the detectors C2 and C'2, a being the following movement z and b the movement in the x0y plane.
On peut en déduire d'une part les effets suivant l'axe des z et d'autre part les effets dans le plan xOy des divers mouvements de la cible et des faisceaux ou des déformations du marbre, sur les faisceaux réfléchis. We can deduce on the one hand the effects along the z axis and on the other hand the effects in the xOy plane of the various movements of the target and the beams or deformations of the marble, on the reflected beams.
Le tableau suivant montre les effets suivant l'axe oz : chaque ligne correspond à ltun des faisceaux, chaque colonne correspond à une cause de déviation des faisceaux réfléchis. La déviation qui est lue sur l'un des détecteurs, par exemple C1, c'est-à-dire la déviation du faisceau L1 C1 est égale à la somme des valeurs indiquées sur la ligne L1 C1, ctest-à-dire
The following table shows the effects along the oz axis: each line corresponds to one of the beams, each column corresponds to a cause of deflection of the reflected beams. The deviation which is read on one of the detectors, for example C1, ie the deflection of the beam L1 C1 is equal to the sum of the values indicated on the line L1 C1, that is to say
rot <SEP> T <SEP> T
<tb> faisceaux <SEP> rot <SEP> x <SEP> rot <SEP> y <SEP> rot <SEP> z <SEP> Tx <SEP> Ty <SEP> Tz <SEP> émetteur <SEP> émetteur <SEP> S0
<tb> 4 <SEP> 4
<tb> L1 <SEP> C1 <SEP> + <SEP> α<SEP> d <SEP> 2 <SEP> ssd <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> #'d <SEP> u <SEP> a
<tb> L1 <SEP> C'2 <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> ssd <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> #'d <SEP> u <SEP> 0
<tb> L2 <SEP> C'1 <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> ssd <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> #'d <SEP> v <SEP> a
<tb> L2 <SEP> C2 <SEP> - <SEP> α<SEP> d <SEP> 2 <SEP> ssd <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> #,d <SEP> v <SEP> 0
<tb>
Le tableau ci-dessous est analogue au premier tableau mais il indique les effets dans le plan xoy.
rot <SEP> T <SEP> T
<tb> bundles <SEP> rot <SEP> x <SEP> rot <SEP> y <SEP> rot <SEP> z <SEP> Tx <SEP> Ty <SEP> Tz <SEP> sender <SEP> sender <SEP > S0
<tb> 4 <SEP> 4
<tb> L1 <SEP> C1 <SEP> + <SEP>α<SEP> d <SEP> 2 <SEP> ssd <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP>#' d <SEP> u <SEP> a
<tb> L1 <SEP>C'2<SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> ssd <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP>#'d<SEP> u <SEP > 0
<tb> L2 <SEP>C'1<SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> ssd <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP>#'d<SEP> v <SEP > a
<tb> L2 <SEP> C2 <SEP> - <SEP>α<SEP> d <SEP> 2 <SEP> ssd <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP>#, d <SEP> v <SEP> 0
<Tb>
The table below is similar to the first table but indicates the effects in the xoy plane.
rot <SEP> T <SEP> T
<tb> faisceaux <SEP> rot <SEP> x <SEP> rot <SEP> y <SEP> rot <SEP> z <SEP> Tx <SEP> Ty <SEP> Tz <SEP> émetteur <SEP> émetteur <SEP> marbre
<tb> 4 <SEP> 4 <SEP> So
<tb> L1 <SEP> C1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> T <SEP> T1 <SEP> T3 <SEP> 0 <SEP> # <SEP> d <SEP> w <SEP> b
<tb> L1 <SEP> C'2 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2γd <SEP> -T2 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> -#d <SEP> -w <SEP> 0
<tb> L2 <SEP> C'1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2γ ;d <SEP> T2 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> # <SEP> d <SEP> z <SEP> b
<tb> L2 <SEP> C2 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> T <SEP> -T1 <SEP> T3 <SEP> 0 <SEP> -#d <SEP> -z <SEP> 0
<tb>
Pour mesurer la rotation autour de l'axe des x, il suffit de constater que la différence entre la somme des déviations mesurées sur le. rot <SEP> T <SEP> T
<tb> bundles <SEP> rot <SEP> x <SEP> rot <SEP> y <SEP> rot <SEP> z <SEP> Tx <SEP> Ty <SEP> Tz <SEP> sender <SEP> sender <SEP > marble
<tb> 4 <SEP> 4 <SEP> So
<tb> L1 <SEP> C1 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> T <SEP> T1 <SEP> T3 <SEP> 0 <SEP>#<SEP> d <SEP> w <SEP> b
<tb> L1 <SEP>C'2<SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2 γ d <SEP> -T2 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> - # d <SEP> -w <SEP > 0
<tb> L2 <SEP>C'1<SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2 γ; d <SEP> T2 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP>#<SEP> d <SEP> z <SEP> b
<tb> L2 <SEP> C2 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> T <SEP> -T1 <SEP> T3 <SEP> 0 <SEP> - # d <SEP> -z <SEP> 0
<Tb>
To measure the rotation around the x axis, it suffices to note that the difference between the sum of the deviations measured on the.
détecteurs C1 et C'1 et la somme des déviations mesurées sur les cellules
C2 et C'2, dans le premier tableau, est égale à 2 ce d + 2a.detectors C1 and C'1 and the sum of the deviations measured on the cells
C2 and C'2, in the first table, is equal to 2 that d + 2a.
Si l'on suppose que le marbre So est indéformable suivant z, on obtient la rotation d autour de l'axe Ox en divisant par 2d la différenc@ entre la somme des informations sur les détecteurs C1 et C'1 et la somme des informations sur les détecteurs C2 et C'2. If we assume that the marble So is indeformable according to z, we obtain the rotation d around the Ox axis by dividing by 2d the difference entre between the sum of the information on the detectors C1 and C'1 and the sum of the information on detectors C2 and C'2.
Le procédé de mesure de la rotation α du solide S1 autour de l'axe Ox consiste donc à mesurer, dans un dispositif selon l'invention, les déviations suivant Oz sur tous les détecteurs C1, C'1, C2 et 5'2 et à déduire α de la différence entre la somme des déviations mesurées sur les détecteurs C1 et C'1 placés dans un même demi-espace A par rapport à la cible 1 et la somme des déviations mesurées sur les détecteurs C2 et C'2 placés dans l'autre demi-espace B, cette différence étant divisée par le double de la distance d séparant la cible 1 des détecteurs. The method of measuring the rotation α the solid S1 around the axis Ox therefore consists in measuring, in a device according to the invention, the deviations along Oz on all the detectors C1, C'1, C2 and 5'2 and in deducing α the difference between the sum of the deviations measured on the detectors C1 and C'1 placed in the same half-space A with respect to the target 1 and the sum of the deviations measured on the detectors C2 and C'2 placed in the other half-space B, this difference being divided by twice the distance d separating the target 1 from the detectors.
Si l'on effectue maintenant, en se reportant toujours au premier tableau, la somme des informations lues sur les cellules C1 et C2, on constate que cette somme est égale à : d (4 ss + ' + # #') + ( u + v + a). If we now carry out, always referring to the first table, the sum of the information read on the cells C1 and C2, we see that this sum is equal to: d (4 ss + '+ # #') + (u + v + a).
Si l'on considère que les diverses fluctuations dues à l'émetteur de faisceau laser 4 ou aux mouvements des faisceaux L1 et L2 ainsi que la déformation a du marbre So suivant z sont négligeables, on en déduit que 4dss est égal à la somme des informations lues sur C1 et sur C2. If we consider that the various fluctuations due to the laser beam emitter 4 or to the movements of the beams L1 and L2 as well as the deformation of the So marble according to z are negligible, we deduce that 4dss is equal to the sum of information read on C1 and C2.
Le procédé de mesure de la rotation ss du solide S1 autour de l'axe Oy consiste donc à mesurer, dans un dispositif selon l'invention, les déviations suivant Oz sur les deux détecteurs C1 et C2 associés chacun à un faisceau L1 C1 ou L2C2 qui est réfléchi parallèlement au rayon incident L1 ou L2 dont il est issu, et à déduire l'angle ss de la somme des déviations mesurées sur ces deux détecteurs C1 et C2 divisée par le quadruple de la distance d séparant la cible 1 des détecteurs. The method for measuring the rotation ss of the solid S1 around the axis Oy thus consists in measuring, in a device according to the invention, the following deviations Oz on the two detectors C1 and C2 each associated with a beam L1 C1 or L2C2 which is reflected parallel to the incident ray L1 or L2 from which it is derived, and to deduce the angle ss of the sum of the deviations measured on these two detectors C1 and C2 divided by the quadruple of the distance d between the target 1 of the detectors.
Pour mesurer P , on peut aussi effectuer la somme des informations lues sur les cellules C'1 et C'2. Cette somme est égale à d (4ss +#' +') + (u + v + a). En supposant, comme précédemment, que les valeurs #', ft, u, v et a sont négligeables, on en déduit que 4 d est égal à la somme des informations lues sur C'1 et C'2. To measure P, one can also perform the sum of the information read on cells C'1 and C'2. This sum is equal to d (4ss + # '+') + (u + v + a). Assuming, as before, that the values # ', ft, u, v and a are negligible, we deduce that 4 d is equal to the sum of the information read on C'1 and C'2.
Le procédé de mesure de la rotation ss du solide S1 autour de l'axe Oy peut donc aussi consister à mesurer les déviations suivant Oz sur les détecteurs C'1 et C'2 associés chacun à un faisceau L C' ou L C' ré
21 12 fléchi dans une direction symétrique de celle du faisceau incident L ou L dont il est issu, p@r rapport à la cible 1, et à déduire l'angle ss de la somme des déviations mesurées sur ces deux détecteurs C'1 et C'2 divisée par le quadruple de la distance d séparant la cible des cellules.The method for measuring the rotation ss of the solid S1 around the axis Oy may therefore also consist in measuring the deviations along Oz on the detectors C'1 and C'2 each associated with a beam LC 'or LC' re
21 bent in a direction symmetrical to that of the incident beam L or L which it is derived, p @ r relative to the target 1, and to deduce the angle ss of the sum of the deviations measured on these two detectors C'1 and C'2 divided by the quadruple of the distance d separating the target from the cells.
Si l'on se reporte maintenant au deuxième tableau, on constate que la somme des informations lues sur les quatre cellules- est égale à 4 d z γ+ 2T + 2T3 + 2b. Referring now to the second table, it can be seen that the sum of the information read on the four cells is equal to 4 dz + gamma + 2T + 2T3 + 2b.
Si T, T3 et b sont faibles, on peut en déduire g, ctest-à-dire l'angle de rotation du solide S1 autour de l'axe Oz. If T, T3 and b are small, we can deduce g, that is to say the rotation angle of the solid S1 around the Oz axis.
Le procédé de mesure de la rotation γ du solide S1 autour de l'axe Oz consiste donc à utiliser un dispositif selon l'invention et à mesurer les déviations dans le plan xOy sur tous les détecteurs et à déduire l'angle γ de la somme de ces déviations divisée par le quadruple de la distance d séparant la cible des détecteurs. The method of measuring the rotation γ the solid S1 around the axis Oz is therefore to use a device according to the invention and to measure the deviations in the xOy plane on all the detectors and to deduce the angle γ the sum of these deviations divided by the quadruple of the distance d separating the target from the detectors.
Le calcul des angles 9 , (3 et g peut être fait soit manuellement soit par un calculateur placé à la sortie des quatre cellules. The calculation of the angles 9, (3 and g can be done either manually or by a computer placed at the exit of the four cells.
L'invention qui vient d'être décrite permet donc de mesurer avec précision l'évolution d'un solide SX au cours du temps. Elle présente le gros avantage suivant : la partie du dispositif qui doit être placée sur le solide S1, c'est-à-dire par exemple sur le radar ou sur le bras d'une machine à mesurer dont on voudra étudier les déformations au cours du temps, est très compacte, la partie principale du dispositif, c'est-adire ltémetteur laser et les détecteurs étant située sur le marbre fixe So. The invention that has just been described therefore makes it possible to accurately measure the evolution of an SX solid over time. It has the big advantage that the part of the device that must be placed on the solid S1, that is to say for example on the radar or on the arm of a measuring machine which we want to study the deformations during time, is very compact, the main part of the device, ie the laser transmitter and the detectors being located on the fixed marble So.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple, mais elle couvre également les modes de réalisation qui n'en diffèreraient que par des détails, des variantes d'exécution ou l'utilisation de moyens équivalents. Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described by way of example, but it also covers the embodiments which differ only in details, variants of execution or the use of equivalent means.
En particulier, on pourrait simplifier le dispositif décrit en n'utilisant qu'un faisceau incident, L1 par exemple, et en limitant donc le nombre des détecteurs à deux, C1 et C12. Un tel dispositif présenterait l'avantage d'être plus simple et plus compact mais sa précision serait divisée par 2. In particular, the described device could be simplified by using only an incident beam, L1 for example, and thus limiting the number of detectors to two, C1 and C12. Such a device would have the advantage of being simpler and more compact but its accuracy would be divided by 2.
En se reportant aux mêmes tableaux que précédemment, on voit que l'on obtient, par un raisonnement identique 1) ol d + a = informations lues sur C1 - informations lues sur C'2. Referring to the same tables as above, we see that we obtain, by an identical reasoning 1) ol d + a = information read on C1 - information read on C'2.
En négligeant toujours a, on voit que l'on obtient α par le même procédé que précédemment mais en divisant par un facteur d et non plus par un facteur 2d. Pour généraliser, on pourra dire que l'on divise par un facteur nd, n étant le nombre de faisceaux tombant sur la cible. By neglecting always a, we see that we get α by the same method as above but dividing by a factor d and no longer by a factor 2d. To generalize, we can say that we divide by a factor nd, n being the number of beams falling on the target.
2) 2 ss dd + u = informations lues sur C'2.2) 2 ss dd + u = information read on C'2.
En négligeant toujours g et u, on voit que l'on obtientss par un procédé identique à l'un de ceux qui sont décrits dans le mode de réalisation préféré mais en divisant par un facteur 2d et non plus 4d. Pour généraliser, on dira que l'on divise par un facteur nd. By neglecting always g and u, it is seen that one obtains by a method identical to one of those described in the preferred embodiment but dividing by a factor 2d instead of 4d. To generalize, we say that we divide by a factor nd.
On remarque que le premier procédé décrit dans le mode de réalisation préféré pour mesurer ss ne convient pas dans le cas où l'on n'utilise qu'un faisceau incident. Note that the first method described in the preferred embodiment for measuring ss is not suitable in the case where only an incident beam is used.
3) 2γd + (T + R1 - T2 + T3 + b) = informations lues sur C1 + informations lues sur C'2.3) 2 γ d + (T + R1 - T2 + T3 + b) = information read on C1 + information read on C'2.
En négligeant les mêmes termes que précédemment, on voit que l'on obtient X par le meme procédé que précédemment mais en divisant par un facteur 2d et non plus 4d. Pour généraliser, on dira que l'on divise par nd. By neglecting the same terms as above, we see that we obtain X by the same method as above but by dividing by a factor 2d and not 4d. To generalize, we say that we divide by nd.
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FR8027276A FR2496872A1 (en) | 1980-12-23 | 1980-12-23 | Laser system for measurement of angular position - uses separator to generate beams in two incident planes for reflection by target mirror having half-mirrored perpendicular blade |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0066923A2 (en) * | 1981-05-18 | 1982-12-15 | David R. Scott | Aircraft structural integrity assessment system |
WO1985000222A1 (en) * | 1983-06-21 | 1985-01-17 | Lasercheck Ltd. | Position measurement by laser beam |
FR2622285A1 (en) * | 1987-10-21 | 1989-04-28 | Thomson Csf | SYSTEM FOR MONITORING ANGULAR DISPLACEMENTS OF A ROTATING TRAY AND APPLICATION TO AN X-RAY SPECTROMETER |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2082173A5 (en) * | 1970-03-05 | 1971-12-10 | Bas Rhone Languedoc Amen | |
FR2274023A1 (en) * | 1974-06-07 | 1976-01-02 | Genevoise Instr Physique | Relative displacement or movement between two objects - includes one of objects which carries diffraction grating and an other white light source |
-
1980
- 1980-12-23 FR FR8027276A patent/FR2496872A1/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2082173A5 (en) * | 1970-03-05 | 1971-12-10 | Bas Rhone Languedoc Amen | |
FR2274023A1 (en) * | 1974-06-07 | 1976-01-02 | Genevoise Instr Physique | Relative displacement or movement between two objects - includes one of objects which carries diffraction grating and an other white light source |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0066923A2 (en) * | 1981-05-18 | 1982-12-15 | David R. Scott | Aircraft structural integrity assessment system |
EP0067531A2 (en) * | 1981-05-18 | 1982-12-22 | David R. Scott | System for assessing the effect of forces acting on a structure, and detectors and optical sensors for use in such systems |
EP0066923A3 (en) * | 1981-05-18 | 1983-10-12 | David R. Scott | Aircraft structural integrity assessment system |
EP0067531A3 (en) * | 1981-05-18 | 1983-10-19 | David R. Scott | System for assessing the effect of forces acting on a structure, and detectors and optical sensors for use in such systems |
EP0105569A2 (en) * | 1981-05-18 | 1984-04-18 | David R. Scott | Structural information detector |
EP0105569A3 (en) * | 1981-05-18 | 1986-04-09 | David R. Scott | Structural information detector |
WO1985000222A1 (en) * | 1983-06-21 | 1985-01-17 | Lasercheck Ltd. | Position measurement by laser beam |
US4730928A (en) * | 1983-06-21 | 1988-03-15 | Lasercheck Limited | Position measurement by laser beam |
FR2622285A1 (en) * | 1987-10-21 | 1989-04-28 | Thomson Csf | SYSTEM FOR MONITORING ANGULAR DISPLACEMENTS OF A ROTATING TRAY AND APPLICATION TO AN X-RAY SPECTROMETER |
EP0316208A1 (en) * | 1987-10-21 | 1989-05-17 | Thomson-Csf | Control system for angular displacements of a turntable and application in a X-ray spectrometer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2496872B1 (en) | 1985-01-18 |
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