SU1002833A1 - Устройство дл измерени углов поворота объекта - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ПОВОРОТА

ОБЪЕКТА

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  щг  измерени  углов поворота объекта в ма- щино-и авиастроении.

Известно фотоэлектрическое устройство дл  измерени  угловых разворотов, содержащее коллиматор, источник излучени , расположенный в афокальной плоскости объектива коллиматора, ел ед щую, систему , фотоприемник, который распотожен в фокусе объектива колтгаматора, датчик угла, электрически св занный со след щей системой и источником излучени , а также измерительный прибор, усганавпиваемый на измер емом объекте и вклю- 5 чающий объектив, след щую ситему и датчик угла Ш.

Недостатком данного устройства  вл етс  незначительный диапазон измер емых углов.20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  измерени  углов поворота объекта, содержащее источник излучени  и последовательно располсзженные по ходу его лучей коллиматор с маркой, отражательную призму, телескопическую систему, жестко св занную с призмой и имеющую увеличение, близкое к единице, компенсатор , выполненный в виде второй телескопической системы, расположенной таким образом, что общее увеличение телескопической системы и компенсатора равно единице, и объектив 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  производительность измерений , обусловленна  визуальным способом регистрации углов поворота объекта .

Цель изобретени  - повышение производительности измерени  при сохранении диапазона измер емых углов.

Claims (2)

1. Цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  углов поворота объекта снабжено лимбом, жестко соединенным с компенсатором, установленным с воамаж .ностью вращени  вокруг оси, перпендикул рной оптической оси устройства, узпом. 3 считывани , фотоприемным блоком, оптачески сопр женным с маркой, датчиком исходного положени  компенсатора и счет чиком импульсов, входы которого электри Чески соединены соответственно с выходами датчика исходного положени  компенсатора , узла считывани  и фотоприемного блока, лимб и узел считывани  обг разуют датчик угла разворота компенсатора , а датчик исходного положени  компенсатора установлен таким образом, что нормаль к его центру составл ет с плоскостью , образованной оптической осью устройства и осью вращени  лимба, угол Об 1 выбираемый из услови  . (i, гце V - максимально возможный угол поворота объекта; - угол между плоскост ми, образованными оптической осью компенсатора и осью вращени  лимба , и осью вращени  лимба и индексом, нанесенным на лимбе. На чертеже представлена пришшпиаль на  схема предлагаемого устройства. Устройство дл  измерени  углов объекта содержит источник 1 излучени ; коллиматор 2 с маркой 3; отражательную призму 4, устанавливаемую на контролируемом объекте 5, при этом половина гипотенузной грани призмы 4 перекрыта жестко соединенной с ней телескопической системой 6; компенсатор 7 выполненный также в виДе телескопической системы; датчик 8 угла разворота KOivmeHcaTopa 7, состо щий из лимба 9, установленного с возмсисностью непрерывного вращени  вокруг оси, перпендикул рной оптической оси устройства, индекса 1 и узла 11 считывани ; датчик 12 исходного положени  компенсатора 7 объектив 13, Б фокальной плоскости которого распо ложена диафрагма 14, оптически сопр женна  с маркой 3; фотоприемный блок 15 и счетчик 16 импульсов, электрически соединённый с выходами датчика 12 исходного положени , узла 11 считывани  и фотоприемного блока 15. Устройство работает следующим, образом . И элучение источника 1, преобразованное коллиматором 2 в пучок паралпел ных лучей, направл етс  на отражателькую призму 4, установленную на объекте 5, и проходит через открытую псиовину пшотенузной грани отражательной призмы 4. После двукратного отражени  от 28334 катетных граней отражательной призмы 4 световой поток попадает на телескопическую систему 6 и отклон етс  ею на малый угол Ц , при изменении углового положени  объекта 5 относительно на-г чального (нулевого) положени . Угол U примерно в 1/Г-1 раз меньше угла поворота объекта (f , где Г - увеличение телескопической системы. Излучение после телескопической системы 6 попадает на компенсатор 7, представл ющий собой телескопическую систему, идентичную телескопической системе 6. При развороте компенсатора 7 вокруг оси, перпендикул рной оптической оси устройства , в плоскости расположени  диафрагмы 14 происходит смещение изображени  марки 3. Угол разворота компенсатора 7 определ етс  с помощью датчика 8 угла разворота компенсатора 7, состо щего из лимба 9, жестко св занного с компенсатором 7, и узла 11 считывани , путем подсчета в счетчике 16 числа импульсов, соответствующих числу штрихов лимба, прощедших через центр узла 11 считывани  . При этом счетчик 16 запускаетс  импульсом, вырабатываемым датчиком 12 исходного положени  компенсатора 7 при прохождении через его центр индекса 10, нанесенного на лимбе 9. Сигнал остановки счета вырабатываетс  фотоприемным блоком 15 в момент совпадени  центра изображени  марки 3 с центром диафрагмы 14, т.е., когда оптическа  ось компенсатора 7 станет параллельной оптической оси телескопической системы 6. Таким образом, дл  определени  угла ориенташш объекта относительно некототорого направлени , прин того за исходное дл  компенсатсра 7, достаточно умножить число сосчитанных импульсов на цену делени  лимба; Разность двух углов ориеигашга объекта 5, определенных таким образом, представл ет собой угол разворота объекта. За врем  разворота компенсатора 7 на ЗбО перед диафрагмой 14 проходит два изображени  марки 3. При этом фотоприемный блок 15 вырабатывает два импульса, один из которых, соответствующий общему увеличению телескопической системы компенсатора 6   компенсатора 7, равному Г ,  вл етс  ложным, так как компенсатор 7 развернут в противоположную сторону по сравнению с разворотом объекта 5. Чтобы исключить срабатывание счетчика 16 от пожного импульса, т.е. что бы обеспечить работу устройства при непрерывном вращении компенсатора 7, датчик 12 исходного положени  компеисатора выполнен с возможностью установки его таким образом,что где об - угол между оптической осью устройства и плоскостью,проход щей через Ось вращени  лимба 9 и центр датчика 12 ис ходного положени  компенсатора 7; - угол между оптической осью компенсатора 7 и плоскостью, проход щей через ось вращени  лимба 9 и индекс 1О, нанесенный на лимбе 9; V - максимально возможный угол поворота объекта 5. При этом условии остановка счета импульсов счетчиком 16 происходит по первому, истинному импульсу, соответствующему положению компенсатора 7, при котором общее увеличение двух телескопических cvicTeM равно единице, Ложный импуйьс не может повли ть на работоспособность устройства, так как он, благодар  указанному способу размещени  датчика 12 исходного положени  компенсатора 7, всегда поступает на счетчик после истинного импульса, который , поступа  на вход остановки счета счетчика 16, останавливает счет импульсов . С приходом следующего импульса от датчика 12 исходного полсжени  компенсатора 7 измерительный цикл повтор етс Производительность измерений с помощью устройства определ етс  в основном скоростью вращени  компенсатора 7 и инерционностью фотоприемников и электронны элеменггов, поэтому может быть достаточ но высокой. Положительный эффект состо в повьплении производительности за счет автоматизации процесса измерени  углового положени  контролируемого объекта, а использование в устройстве тепескопических систем с малым увеличением поз вол ет сохранить большой диапазон измер емых углов. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  углов поворота объекта, содержащее источник излучени  и последовательно расположенные по ходу его лучей коллиматор с маркой, отражательную призму, телескопическую систему, жестко св зешную с призмой и имеющую увеличение, близкое к единице, компенсатор, выполненный в виде телескопической системы, распсшоженноЦ таким образом, что общее увеличение телескопической системы и компенсатора равно единице, и объектив, о т л и ч а ющ е е с   тем, что, с целью повьпиени  производительности измерени , оно снабжено лимбом, жестко соединенным с компенсаторе , установленным с возможностью вращени  вокруг оси, перпендикул рной оптической оси устройства, узлом считывани , фотоприемным блоком, оптически сопр женным с маркой, датчиком исходного положени  и счетчиком импульсов , входы которого электрически соединены соответственно с выходами датчика исходного положени  компенсатора, узла считывани  и фотоприемного блока, лимб и узел считывани  образуют датчик углового paaaqpOTa компенсатора, а датчик исходного положени  компенсатора установлен таким образом, что нормаль к его . центру составл ет с плоскостью, образованной счптической осью устройства и осью вращени  1гамба, угол oL , выбираемый из услови  , где у - максимально возможный угол поворота объекта; R - угол между плоскост ми, образованными оптической осью компенсатора и осью вращени  лимба , и осью вращени  лимба и индексом , нанесеша 1м на лимбе. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Автсфское свидетельство СССР № 7542ОЗ, кл. Ц 01 В 11/26, 198О.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 853381, кл. q 01 В 11/26, 1981 (прототип).