RU2060456C1 - Triangulation method of measurement of deviation of object - Google Patents

Triangulation method of measurement of deviation of object Download PDF

Info

Publication number
RU2060456C1
RU2060456C1 SU4926919A RU2060456C1 RU 2060456 C1 RU2060456 C1 RU 2060456C1 SU 4926919 A SU4926919 A SU 4926919A RU 2060456 C1 RU2060456 C1 RU 2060456C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deviation
distance
measurement
examined object
centers
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.О. Рейнганд
Г.И. Тихомиров
Original Assignee
Институт проблем машиноведения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт проблем машиноведения РАН filed Critical Институт проблем машиноведения РАН
Priority to SU4926919 priority Critical patent/RU2060456C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2060456C1 publication Critical patent/RU2060456C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: method is intended for nondestructive testing of articles. For increase of measurement accuracy thanks to exclusion of measurement error coupled to change of shape of illuminated spot during transfer from one point of examined object to other. Examined object is illuminated with narrow light beam, scattered light is observed over various directions, distance between centers of generated images is calculated, deviation of examined object is carried out and desired value of this deviation is found by change of this distance. EFFECT: improved accuracy of method. 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, приборостроении, оптической промышленности при разработке систем неразрушающего контроля отклонений объектов. The invention relates to measuring equipment and can be used in mechanical engineering, instrumentation, the optical industry in the development of non-destructive testing systems for deviations of objects.

Наиболее близким техническим решением является триангуляционный способ измерений отклонений объекта, заключающийся в том, что освещают исследуемую точку объекта узким световым пучком, пропускают рассеянный объектом пучок в плоскость экрана и определяют величину отклонения по смещению центра изображения точки с учетом средневзвешенного значения координаты пятна. The closest technical solution is the triangulation method of measuring the deviations of the object, which consists in illuminating the studied point of the object with a narrow light beam, passing the beam scattered by the object into the plane of the screen, and determining the deviation value from the center of the image of the point taking into account the weighted average value of the coordinate of the spot.

Недостатком известного устройства является невысокая точность определения внешних смещений центра полученного изображения вследствие того, что помимо его смещения, связанного с отклонением исследуемой точки объекта, происходит еще дополнительное случайное смещение, связанное с изменением формы самого освещенного пятна (например, вследствие перепада рельефа или попадания в область пятна мельчайших песчинок, капель масла и пр.). A disadvantage of the known device is the low accuracy of determining the external displacements of the center of the obtained image due to the fact that in addition to its displacement associated with the deviation of the studied point of the object, there is an additional random displacement associated with a change in the shape of the illuminated spot itself (for example, due to a difference in relief or getting into the region spots of the smallest grains of sand, drops of oil, etc.).

Целью изобретения является повышение точности измерений отклонений объекта. The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring deviations of the object.

На фиг. 1 представлено изображение, наблюдаемое в плоскости экрана при проведении измерений по предлагаемому способу; на фиг. 2 схема экспериментальной установки; на фиг. 3 принципиальная оптическая схема. In FIG. 1 presents the image observed in the plane of the screen during measurements by the proposed method; in FIG. 2 diagram of the experimental setup; in FIG. 3 principle optical scheme.

На фиг. 1 использованы следующие обозначения: 2x1' расстояние между центрами изображений A1 и A2, полученными до отклонения объекта; 2x1 расстояние между центрами изображений A1' и A2' после отклонения объекта. Искомое отклонение исследуемой точки определяют, исходя из величины x1'-x1 и геометрических параметров установки.In FIG. 1, the following notation is used: 2 x1 'the distance between the centers of the images A 1 and A 2 obtained before the deflection of the object; 2 x1 the distance between the centers of the images A 1 'and A 2 ' after the deflection of the object. The desired deviation of the investigated point is determined based on the value of x 1 '-x 1 and the geometric parameters of the installation.

Измерительная система, реализующая способ (фиг. 2), состоит из лазера 1 (ЛГ-52-1), оптической системы 2 фокусировки луча (использование этой оптической системы не обязательно), объекта 3 исследования (3' и 3'' до и после отклонения), поворотных зеркал 4 или других оптических элементов для совмещения двух изображений исследуемого объекта в плоскости экрана одной оптической системы (использование одной оптической системы для наблюдения удобно, но не обязательно), оптической системы 5 наблюдения и плоскости экрана 6. The measuring system that implements the method (Fig. 2) consists of a laser 1 (LG-52-1), an optical system 2 for focusing the beam (the use of this optical system is not necessary), object 3 of the study (3 'and 3' 'before and after deviations), rotary mirrors 4 or other optical elements for combining two images of the investigated object in the screen plane of one optical system (using one optical system for observation is convenient, but not necessary), the optical observation system 5 and the screen plane 6.

Способ измерения заключается в следующем. The measurement method is as follows.

Настраивают оптическую систему таким образом, что на экране 6 получают два изображения исходной точки. Точная формулировка оптической системы не требуется. Необходимо лишь получить оба изображения в поле зрения объектива. Некоторая размытость изображения будет только способствовать более точному определению его весового центра. Затем определяют расстояние между центрами полученных изображений. Эта величина и есть 2x1'. Затем производят отклонение объекта. Вновь измеряют расстояние между полученными изображениями 2x1. Таким образом в ходе процесса определяют лишь два параметра x1 и x1'.The optical system is set up so that on screen 6 two images of the starting point are obtained. The exact formulation of the optical system is not required. It is only necessary to obtain both images in the field of view of the lens. Some blurriness of the image will only contribute to a more accurate determination of its weight center. Then determine the distance between the centers of the obtained images. This value is 2x 1 '. Then produce a deviation of the object. Again measure the distance between the obtained images 2x 1 . Thus, only two parameters x 1 and x 1 'are determined during the process.

Искомой величиной отклонения является расстояние вдоль оптической оси между точками В и В', соответствующими двум положениям объекта до и после нагрузки. На фиг. 3 отсутствуют поворотные зеркала 4. Это объясняется тем, что важно не собственное наличие зеркал, а то, что они формируют мнимые изображения точек В и В'. Этими мнимыми изображениями являются точки В, В2, В1' и В2'.The desired deviation is the distance along the optical axis between points B and B 'corresponding to two positions of the object before and after the load. In FIG. 3 there are no turning mirrors 4. This is because the important thing is not the presence of mirrors themselves, but that they form imaginary images of points B and B '. These imaginary images are points B, B 2 , B 1 'and B 2 '.

Средневзвешенное значение координаты каждого пятна определяют по формуле, и оно равняется (r1 + r2)/2 для левого пятна и (r3 + r4)/2 для правого соответственно. Отклонение объекта определяется расстоянием между центрами полученных изображений, равным
M

Figure 00000001
= M(r4-r2)The weighted average coordinate value of each spot is determined by the formula, and it is equal to (r 1 + r 2 ) / 2 for the left spot and (r 3 + r 4 ) / 2 for the right, respectively. The deviation of the object is determined by the distance between the centers of the obtained images equal to
M
Figure 00000001
= M (r 4 -r 2 )

Claims (1)

Триангуляционный способ измерений отклонения объекта, заключающийся в том, что освещают исследуемую точку объекта узким световым пучком, фокусируют рассеянный объектом пучок в плоскость экрана и определяют величину отклонения по смещению центра изображения точки с учетом средневзвешенного значения координаты пятна, отличающийся тем, что рассеянный свет наблюдают по разным направлениям, а величину отклонения определяют по изменению расстояния между центрами изображений, полученных в результате этого наблюдения. The triangulation method of measuring the deviation of the object, which consists in illuminating the studied point of the object with a narrow light beam, focusing the beam scattered by the object into the plane of the screen and determining the deviation value by shifting the center of the image of the point taking into account the weighted average value of the coordinate of the spot, characterized in that the scattered light is observed by different directions, and the deviation is determined by changing the distance between the centers of the images obtained as a result of this observation.
SU4926919 1991-04-08 1991-04-08 Triangulation method of measurement of deviation of object RU2060456C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4926919 RU2060456C1 (en) 1991-04-08 1991-04-08 Triangulation method of measurement of deviation of object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4926919 RU2060456C1 (en) 1991-04-08 1991-04-08 Triangulation method of measurement of deviation of object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2060456C1 true RU2060456C1 (en) 1996-05-20

Family

ID=21569435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4926919 RU2060456C1 (en) 1991-04-08 1991-04-08 Triangulation method of measurement of deviation of object

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2060456C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент Франции N2621999, кл. G 01B 11/00, 1989. "Optics and Laser technology", v.21, N 5, 1985, p.335-338. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rastogi Techniques of displacement and deformation measurements in speckle metrology
DE4108944A1 (en) Contactless measurement of surface shape of diffusely scattering objects e.g. semiconductor wafers - using interferometric arrangement for three=dimensional measurement with minimal coherence length and illumination aperture angle less than observation aperture angle
CN102072710B (en) Optical angle measuring device and angle measuring method
Su et al. New 3D profilometry based on modulation measurement
Albrecht Estimation of the 2D measurement error introduced by in-plane and out-of-plane electronic speckle pattern interferometry instruments
RU2060456C1 (en) Triangulation method of measurement of deviation of object
US5075560A (en) Moire distance measurements using a grating printed on or attached to a surface
US10801834B2 (en) Fringe projection for determining topography of a body
Xie et al. Four-map absolute distance contouring
US3989378A (en) Method for no-contact measurement
Cielo et al. Improvement of subpixel resolution in triangulation ranging by astigmatic spot projection and wide-aperture line array imaging
RU2027144C1 (en) Parallax method of measuring coordinates of object
RU2769305C1 (en) Autocollimator
JPS62191704A (en) Apparatus for measuring laser speckle strain
JPS6358106A (en) Straightness measuring apparatus for feed table
Mashimo et al. Development of optical noncontact sensor for measurement of three-dimensional profiles using depolarized components of scattered light
Indebetouw A simple optical noncontact profilometer
RU2191348C2 (en) Contactless three-coordinate meter
Patorski et al. Optical alignment using Fourier imaging phenomenon and Moire technique
Bručas et al. Increasing of the accuracy of vertical angle measurements of geodetic instrumentation
CN115854926A (en) Three-degree-of-freedom self-aligning angle measuring device and method based on cross-hair reticle
SU397750A1 (en) PHOTOELECTRIC METHOD OF RADIATION OF OBJECTS MUTUALITY
DE19620419A1 (en) Optical contact free measurement of surface displacement
RU2351895C2 (en) Method of determination of individual linear measuring weight
JPS61159102A (en) Two-dimensional measuring method