RU29998U1 - Оптико-электронный преобразователь для бесконтактного измерения положения, перемещений и линейных размеров объектов - Google Patents

Abstract

Оптико-электронный преобразователь для бесконтактного измерения положения, перемещений и линейных размеров объектов, содержащий коллиматор и оптически связанный с ним фотоприемник с линейкой фоточувствительных элементов, отличающийся тем, что он снабжен плоским зеркалом и вторым аналогичным фотоприемником, при этом плоское зеркало установлено между коллиматором и фотоприемниками под некоторым углом в плоскости чертежа к оси пучка лучей, а оба фотоприемника установлены так, что линейки их фоточувствительных элементов расположены в плоскости чертежа перпендикулярно отраженному от плоскости зеркала пучку лучей.

Description

Оптико-электронный преобразователь для бесконтактного пзмерення положення, перемещепий и линейных размеров объектов

Предлагаемое техннческое решение относятся к контро-пьно-нзиерительной техннке. Оно может испо.гшзоваться дня определения по двум координатай положения, перемещеннй нлн линейных размеров объектов нли в составе аппаратуры для автоматического управления положеннем и (нли) неремещением технических объектов или их частей.

Известно устройство для бесконтактного измерения днаметров и перемещеннй изделий, содержащее оптико-электронный преобразователь (ОЭП) в виде оптически связанных нсточннка света, блока сканирования, фотопрнеминка и блока преобразования диаметра и координаты в цифровой код 1. Его ОЭП сложен по конструкции, узкоспецналнзирован и, следовательно, имеет ограннченную область применения и функциональные возможности - определеиие линейного размера и перемещения только по одной координате

Известен оптико-электронный нреобразователь (ОЭП) доя бесконтактного измерения линейного перемещения н (или) диаметра 2. Он содерж11т коллиматор, состоящий из источника света н фокусирующего клина, механнчески связанных в еднный блок-осветитель, н зеркала с внеосевой параболо-цилнндрической отражающей поверхностью н многоэлементный линейный фотопрнемннк. Этот ОЭП позволяет определять положение, перемещение или линейный размер то.пько по одной координате, перпендикулярной оси п аплельного пучка лучей, т.е. также имеет ограниченные функциональные возможности. Этот ОЭП наиболее близок к предлагаемому.

2002121066

г о о z , Ми,™1 Им

МПК G01B11/02

Предлагаемый ОЭП позволяет определять указанное выше одновременно по двум взаимноортогональным лежащнм в плоскости чертежа координатам - п агшельной оси пучка лучей я перпендикулярной ей (оси Х Y}

Это достнгается там, что ОЭП снабжается плоским зеркалом и вторым фотопрнемником. Плоское зеркало устанавливается за объектом контроля под некоторым углом в плоскости чертежа к оси параллельного пучка , создаваемого коллиматором, а фотоприемники устанавливаются так, что лннейки нх фоточувствнтельных элементов лежат в плоскости чертежа перпендикулярно офажениому от плоскости зеркала пучку .пучей

Именно такое расположение плоского зеркшта- в от.гшчие от упомянутой в описании 3 установки его под углом к плоскости чергежа- обеспечивает возможность измерений одновременно по двум коордннагам

На фнг. 1...3 приведена конструктивная схема ОЭП с плоским зеркалом, установленным под углом 45° к оси пучка лучей и объектом измерений, занимающим исходное (фиг. 1) н отличиые от исходного положения но осям 7 (фиг. 2, 3).

Па фиг. 1: 1 - коллиматор, который в предлагаемом устройстве может иметь и отличную от описанной в прототипе н построенную по известным нравилам коиструкцию 3, 2 - объект измерений, 3 - нлоское зеркало, 4, 5 - фотоприемники, 6, 7 - линейки фоточувствительньгх элементов (для наглядности фотогфиемннки показаны развернутыми в сторону наблюдателя на 90°), 8,9 - тени, создаваемые объектом измерений на лннейках ф оточу в ств ите ль ных эле ментов.

Па фиг. 2, 3 все элементы те же, что и на фиг. 1; для большей иаг.г1ядности чертежа обозначения их здесь не приводятся.

Предлагаемьн оптико-электронный преобразователь работает след ющнм образом. Коллиматор создает параллельный пучок .чей и направляет его в CTOpoHj объекта измерений и расположенного за ннм плоского зеркала, которое направ.аяет лучи пучка на

- 3

фотоприемники. При этом объект измереиий образует теии в ирямой и отраженной частях пучка . Положение и размер теней на линейках фоточувствительных элементов - как это видно иа фиг. 1.. .3 - определяется положеиием и размерами объекта измерений по оси Х- тени в отраженной, а по оси 7- тени в прямой частях пучка лучей. В качестве фотоприемиикоЕ в предлагаемом ОЭП могут использоваться, например, устройства с многоэлемеитными линейками фотодиодов или приборов с зарядовой связью. Сигиал с фотоприемников поступает в блок обработки информации., преимущественно, микропроцессорный, органр13ованиый в соответствии с решаемой задачей - определеиие положеиия., иеремещеии;ч или размеров или всех .этих величин одновременно. При наличии возможности по соотношению размеров пучка , объекта измереиий, плоского зеркала и длины линейки фоточувствительных элементов в предлагаемом ОЭП возможно использование одного фотоприемника Это потребует усложнения блока обработки информации - обесиечеиия обработки им раздельно и независимо сигналов с двух участков одной линейки фоточувствительных элементов фотоприемника.

Предлагаемым ОЭП решается задача создания простого и в значите-пьной степени универсального устройства, прнгодиого д.г1я использоваиия в лабораторной, цеховой и бортовой аппаратуры наземных транспортных средств и летательных .

Источники, принятые во внимание при составлении описания.

1.А.С. СССР 1439402, О 01 В 21/08, 23.11.1988

2.Патент РФ 2156434, G 01 В 11/02, 20.09.2000

3.Физическая энциклопедия, т 2, стр 414 Москва, Советская эицик.попедия, 1990.

Claims (1)

1. Оптико-электронный преобразователь для бесконтактного измерения положения, перемещений и линейных размеров объектов, содержащий коллиматор и оптически связанный с ним фотоприемник с линейкой фоточувствительных элементов, отличающийся тем, что он снабжен плоским зеркалом и вторым аналогичным фотоприемником, при этом плоское зеркало установлено между коллиматором и фотоприемниками под некоторым углом в плоскости чертежа к оси пучка лучей, а оба фотоприемника установлены так, что линейки их фоточувствительных элементов расположены в плоскости чертежа перпендикулярно отраженному от плоскости зеркала пучку лучей.