RU2749180C1 - Оптический прибор для определения смещения относительно друг друга отверстий смежных поверхностей - Google Patents
Оптический прибор для определения смещения относительно друг друга отверстий смежных поверхностей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749180C1 RU2749180C1 RU2020131594A RU2020131594A RU2749180C1 RU 2749180 C1 RU2749180 C1 RU 2749180C1 RU 2020131594 A RU2020131594 A RU 2020131594A RU 2020131594 A RU2020131594 A RU 2020131594A RU 2749180 C1 RU2749180 C1 RU 2749180C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holes
- housing
- video camera
- optical device
- optical system
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может использоваться при проведении исследований в трансзвуковых аэродинамических трубах, имеющих перфорацию рабочей части. Техническим результатом является создание устройства, позволяющего оперативно производить измерение смещения отверстий в пластинах панелей перфорации с фиксацией измеренных значений в памяти прибора-компьютера для последующей информационной обработки. Оптический прибор для определения расстояния между смещаемых относительно друг друга отверстий смежных поверхностей, содержащий корпус, состоящий из передней и тыльной сторон, оптическую систему, подсветку, измерительную шкалу, при этом прибор дополнительно содержит установленную в тыльной части корпуса видеокамеру, передняя часть корпуса выполнена цилиндрической с внешним диаметром, равным диаметру отверстий ближней к прибору поверхности, а оптическая система содержит набор линз для формирования четкого изображения измеряемых отверстий на видеокамере. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и предназначено для использования при проведении исследований в трансзвуковых аэродинамических трубах (АДТ) имеющих перфорацию рабочей части.
Исследования в аэродинамических трубах в области трансзвуковых скоростей, характеризуются особенностями взаимодействия потока и испытуемой модели в рабочей части трубы, имеют конечной целью получение аэродинамических характеристик, учитывающих влияние факторов, приводящих к искажению течения воздушного потока около модели в рабочей части по сравнению с обтеканием свободным потоком. К наиболее существенным из таких факторов относятся влияние стенок рабочей части АДТ. Наиболее наглядно эти факторы можно рассмотреть на примере аэродинамической трубы ФГУП «ЦАГИ» Т-128. При обтекании модели летательного аппарата потоком воздуха в рабочей части 1, модель 2 (Фиг. 1) оттесняет поток во внешние стороны к стенкам рабочей части АДТ, возмущения потока, создаваемые этой моделью, отражаются от стенок рабочей части, что препятствуют моделированию свободного обтекания. В аэродинамической трубе ФГУП «ЦАГИ» Т-128 для исключения влияния этих факторов, стенки рабочей части 1 (Фиг. 1) оснащены регулируемой перфорацией в виде круглых отверстий 5 (Фиг. 2а), что в отличие от большинства других аэродинамических установок, дает возможность управлять течением воздушного потока с целью минимизации влияния стенок рабочей части (РЧ) на обтекание модели. Стенки рабочей части 1 собраны из набора перфорированных секций-панелей, каждая из которых представляет собой две перфорированных пластины - внутренние 3 и внешние 4, примыкающие к рабочей части, с системой круглых парных отверстий 5 и 6. Внешние панели 4 способны перемещаться относительно внутренних 3 в продольном направлении (Фиг. 2а, Фиг. 3а, Фиг. 4а), изменяя площадь перекрытия отверстий в панелях и тем самым изменять величину расхода потока через отверстия (Фиг. 2б, Фиг. 3б, Фиг. 4б).
Так как исследуемые модели имеют различные формы и размеры, то и картины взаимодействия потока и моделей различны. Поверхность стенок рабочей части АДТ разделена на большое количество секций-панелей регулируемой перфорации, что позволяет установить необходимую степень проницаемости в различных зонах поверхности рабочей части и обеспечить равномерный поток в зоне расположения модели и минимальное влияние стенок рабочей части на обтекание моделей ЛА. Величина перекрытия отверстий перфорации у различных секций-панелей может изменяться для обеспечения заданной проницаемости стенок в различных местах рабочей части АДТ. Эту величину, выраженную в процентах раскрытия, необходимо контролировать перед началом эксперимента и при градуировке панелей перфорации. Решение этой задачи усложняется из-за большого количества отверстий и в некоторых случаях труднодоступности мест их расположения (на внутренних поверхностях рабочей части - на полу, на стенках, на потолке высотой 2.75 метра).
Известно устройство для измерения зазоров между элементами рабочих частей механизмов, расположенными вне зоны визуального наблюдения, представляющее собой клиновой щуп (патент РФ №117177 от 27.01.2012 г.), содержащим основание, наклонную грань со счетной шкалой и боковые грани, пригодное для решения данной задач. Однако устройство также имеет ряд недостатков: затрудненность чтения шкалы при проведении замеров, неточность позиционирования клина в измеряемом отверстии, необходимость использовать внешние источники освещения при снятии показаний и невозможность применения на высоте 2,75 м. без дополнительных средств. Все эти недостатки существенно увеличивают длительность работ по подготовке и проведению эксперимента в АДТ и точность измеряемых величин перекрытий отверстий перфорации секций-панелей.
В настоящее время большое распространение для различного рода измерений, в частности, для линейных и угловых измерений на плоскости, измерения размеров дефектов на поверхности различных изделий, получили измерительные оптические лупы. Известна лупа измерительная с подсветкой Veber MG7173C, 10х, 25 мм. применяемая в метрологических службах, типографиях, медицине, рентгенологии, приборостроении и других областях (https://your-optic.ru/lupi/lupa-izmeritelnaja-s-podsvetkoj-veber-mg7173c--10х--25-mm на 16.09.2020 г.). Точность измерения такой лупой смещения относительно друг друга отверстий смежных поверхностей составляет 0,1 мм. Конструкция лупы, как наиболее близкая к предлагаемому изобретению, принята за прототип.
Устройство лупы включает корпус, состоящий из передней и задней частей, оптическую систему линз, измерительное устройство в виде универсальной шкалы и подсветку с помощью микросветодиодов. К недостаткам устройства относится малая производительность при работе, невозможность применения на высоте верхней поверхности (на «потолке» АДТ) без использования дополнительного оборудования (стремянки, лестницы) при подготовке к проведению эксперимента, невозможность получения и обработки данных измерений в цифровом формате
Задачей и техническим результатом является создание устройства, позволяющего оперативно производить более точное измерение смещения отверстий в смежных пластинах панелей перфорации с фиксацией измеренных значений в памяти прибора-компьютера для последующей информационной обработки.
Задача и технический результат достигаются тем, что оптический прибор для определения смещения относительно друг друга отверстий смежных поверхностей, содержащий корпус, состоящий из передней и тыльной сторон, оптическую систему, подсветку, измерительную шкалу, дополнительно содержит установленную в тыльной части корпуса видеокамеру, передняя часть корпуса выполнена цилиндрической с внешним диаметром, равным диаметру отверстия на ближней к прибору поверхности, а оптическая система содержит набор линз для формирования четкого изображения измеряемых отверстий на видеокамере.
Технический результат также достигается тем, что измерительная шкала выполнена в виде вставки в переднюю часть корпуса.
Технический результат также достигается тем, что подсветка встроена в видеокамеру.
Технический результат также достигается тем, что оптический прибор дополнительно содержит внешний компьютер, соединенный с видеокамерой.
Устройство оптического прибора поясняется Фиг. 5 и Фиг. 6. На Фиг. 5 схематически показана компоновка оптического прибора. На Фиг. 6 изображен вид на измерительную шкалу со стороны видеокамеры.
Устроен предлагаемый прибор следующим образом (см. Фиг. 5). Корпус оптического прибора состоит из передней 8 и тыльной частей 10, оптической системы 9. В тыльной части корпуса установлена видеокамера 11 имеющая встроенную подсветку и оснащенная соединительным кабелем 12 с внешним компьютером (не показан), передняя часть корпуса 8 имеет цилиндрическую форму с диаметром равным диаметру отверстия на ближней к прибору поверхности 3. На конце передней части корпуса 8 выполнена вставка 7 оснащенная измерительной шкалой (Фиг. 6). Между видеокамерой 11 и передней частью корпуса 8 размещена оптическая система 9 содержащая набор линз для формирования четкого изображения на видеокамере измеряемых отверстий на фоне измерительной шкалы, нанесенной на вставке 7, выполненной в передней части корпуса 8.
Работает предлагаемый прибор следующим образом.
Передняя часть оптического прибора помещается в измеряемое отверстие панели перфорации со стороны рабочей части АДТ. Свет от встроенного в видеокамеру светодиодного источника и оптическая система формируют четкое совместное изображение на видеокамере измерительной шкалы и величины смещения относительно друг от друга отверстий перфорации. Оператор производит замер, после чего картинка сохраняется в памяти внешнего компьютера.
После замера оператор перемещает прибор в другое отверстие и производит следующее измерение.
Совокупность признаков предлагаемого изобретения обеспечивает решение поставленной задачи и достижение технического результата: быстро и комфортно производить измерения на всех панелях рабочей части без привлечения дополнительных средств, значительно снизить время на выполнение градуировки и подготовку к проведению эксперимента.
Был изготовлен опытный образец предложенного устройства, который успешно используется при подготовке к проведению экспериментов в АДТ ЦАГИ Т-128. Время подготовке панелей перфорации РЧ к испытаниям сократилось с 2-3 часом до 30 мин. что существенно сократило общее время подготовки эксперимента в АДТ Т-128. Точность определения степени раскрытия перфорации составляет величину ~0.25%, что удовлетворяет требованиям методики проведения аэродинамических испытаний.
Claims (4)
1. Оптический прибор для определения смещения относительно друг друга отверстий смежных поверхностей, содержащий корпус, состоящий из передней и тыльной сторон, оптическую систему, подсветку, измерительную шкалу, отличающийся тем, что дополнительно содержит установленную в тыльной части корпуса видеокамеру, передняя часть корпуса выполнена цилиндрической с внешним диаметром, равным диаметру отверстия на ближней к прибору поверхности, а оптическая система содержит набор линз для формирования четкого изображения измеряемых отверстий на видеокамере.
2. Оптический прибор по п. 1, отличающийся тем, что измерительная шкала выполнена в виде вставки в переднюю часть корпуса.
3. Оптический прибор по п. 1, отличающийся тем, что подсветка встроена в видеокамеру.
4. Оптический прибор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит внешний компьютер, соединенный с видеокамерой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020131594A RU2749180C1 (ru) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | Оптический прибор для определения смещения относительно друг друга отверстий смежных поверхностей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020131594A RU2749180C1 (ru) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | Оптический прибор для определения смещения относительно друг друга отверстий смежных поверхностей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2749180C1 true RU2749180C1 (ru) | 2021-06-07 |
Family
ID=76301336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020131594A RU2749180C1 (ru) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | Оптический прибор для определения смещения относительно друг друга отверстий смежных поверхностей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2749180C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1510789A2 (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-02 | Mitutoyo Corporation | Miniature imaging encoder readhead using fiber optic receiver channels |
CN103309003A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 上海微电子装备有限公司 | 镜头及镜头同轴度的调整方法 |
RU2615792C2 (ru) * | 2013-08-01 | 2017-04-11 | Сяоми Инк. | Способ и устройство для регулировки оптического центра |
CN207472217U (zh) * | 2017-10-09 | 2018-06-08 | 茂莱(南京)仪器有限公司 | 一种零件平行度检测仪 |
CN109099834A (zh) * | 2017-06-20 | 2018-12-28 | 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 | 一种螺栓孔对准检测的装置 |
EP3370053B1 (en) * | 2017-03-03 | 2020-04-29 | The Boeing Company | Inspection system for alignment in restricted volumes |
EP3296690B1 (en) * | 2016-09-14 | 2020-08-05 | The Boeing Company | Photogrammetric identification of orientations of holes for performing work |
-
2020
- 2020-09-25 RU RU2020131594A patent/RU2749180C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1510789A2 (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-02 | Mitutoyo Corporation | Miniature imaging encoder readhead using fiber optic receiver channels |
CN103309003A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 上海微电子装备有限公司 | 镜头及镜头同轴度的调整方法 |
RU2615792C2 (ru) * | 2013-08-01 | 2017-04-11 | Сяоми Инк. | Способ и устройство для регулировки оптического центра |
EP3296690B1 (en) * | 2016-09-14 | 2020-08-05 | The Boeing Company | Photogrammetric identification of orientations of holes for performing work |
EP3370053B1 (en) * | 2017-03-03 | 2020-04-29 | The Boeing Company | Inspection system for alignment in restricted volumes |
CN109099834A (zh) * | 2017-06-20 | 2018-12-28 | 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 | 一种螺栓孔对准检测的装置 |
CN207472217U (zh) * | 2017-10-09 | 2018-06-08 | 茂莱(南京)仪器有限公司 | 一种零件平行度检测仪 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107121095B (zh) | 一种精确测量超大曲率半径的方法及装置 | |
CN110501026B (zh) | 基于阵列星点的相机内方位元素标定装置及方法 | |
CN110987375A (zh) | 一种摄像头视场角测量方法 | |
CN105987806B (zh) | 一种转折镜头的测试装置及测试方法 | |
CN107063216B (zh) | 一种基于激光测量的孔挤压芯棒垂直度校准方法与装置 | |
RU2749180C1 (ru) | Оптический прибор для определения смещения относительно друг друга отверстий смежных поверхностей | |
JP2023500780A (ja) | プローブシステムの光学プローブと被試験デバイスの光学デバイスとの間のギャップ間隔を維持するための方法、及び当該方法を実行するプローブシステム | |
CN106225879A (zh) | 高精度非接触式透明液体液位测量装置及测量方法 | |
WO2018226117A1 (ru) | Способ измерения геометрических параметров и/или деформаций образца при высокотемпературном воздействии на него и система для его осуществления | |
CN106840604A (zh) | 一种激光器角度校准装置及校准方法 | |
CN106679592A (zh) | 一种角度校准装置及校准方法 | |
CN111610000B (zh) | 一种基于角度测量星敏感器光学系统倍率色差的方法 | |
CN111457884B (zh) | 一种车载立体视觉传感器水平视场角的测试方法及系统 | |
CN115427779A (zh) | 镜片检查方法及装置 | |
CN221099693U (zh) | 基于双经纬仪的积分棒相邻面角度测量装置及测量系统 | |
CN209727759U (zh) | 一种光学玻璃折射率的快速测量仪器 | |
CN110132710A (zh) | 一种检定波纹管柔韧性试验装置的方法 | |
RU195421U1 (ru) | Калибровочное устройство для денситометрии | |
EP0288562B1 (en) | Method and apparatus for measuring magnification power of a magnifying aid | |
CN103698107A (zh) | 负透镜焦距测试装置及测试方法 | |
CN107421406A (zh) | 一种多边形菲林尺 | |
CN111073960B (zh) | 一种测序仪激光扩束器的调试方法及装置 | |
RU98597U1 (ru) | Стенд для юстировки оптико-механического прибора | |
CN207585551U (zh) | 一种玻璃平板或结构件平面平行度测量装置 | |
RU2325048C1 (ru) | Лазерный центратор для рентгеновского излучателя |