г Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано , в частности, в точном машино и приборостроении дл измерени зна копеременных отклонений механических величин. Известно оптико-механическое устройство дл измерени линейных перемещений , содержащее осветитель, от счетную шкалу, пружинную скрученную ленту, на которой установлены, преимущественно под пр мым углом один к другому, дна зеркала lj ., Недостатком устройства вл етс низка производительность измерени Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс оптико-механическое устройство дл измерени механических величин, содержащее последовательно расположенные осветитель, первичный преобразователь , с установленным на нем отражателем , зеркальную систему, установленную неподвижно и зьшолненную из зеркал, образующих двугранные углы, и щкалу 2 . Недостатком известных устройств вл етс низка производительность измерений. Целью изобретени вл етс повышение производительности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что в оптико-механическом устройстве дл измерени механических величин, содержащем последовательно расположенные осветитель, первичный преобразователь с установленным на нем отражателем, зеркальную систему установленную неподвижно и вьтолнен ную из зеркал, образующих двугранные углы, и щкалу, два зеркала составл ют двугранный угол, меньший 180 , одно из этих зеркал и третье зеркало составл ют, двугранный угол, больший 180 , и расположены так, что ребро этого угла проходит через оптическую ось устройства, углы леж ду оптической осью устройства и отражающими поверхност ми зеркал выбраны из услбви . . где В( - угол между оптической осью и крайним из трех зеркал, составл ющим со средним зеркалом угол, больщий 180°; 2 - угол между оптической осью и средним зеркалом; 81 Лз угол между оптической осью и крайним зеркалом, составл ющим со средним зеркалом угол, меньщий 180 а шкала расположена на линии, образованной точками пересечени осей световых.пучков, соответствующих одинаковым по абсолютному значению, но разным по знаку угловым отклонени м отражател первичного преобразовател . На фиг. 1 изображена принципиальна схема оптико-механического устройства дл измерени механических величин; на фиг. 2 - ход лучей и расположение отсчетной щкалы с фотоприемниками; на фиг. 3 - углы установки зеркал. Устройство содержит последовательно расположенные осветитель 1, первичный преобразователь 2 с установленным на нем отражателем 3, зеркальную систему, установленную неподвижно и выполненную из трех зеркал 4-6, образующих двугранные углы, и шкалу 7, на которой установлены фотоприемники 8, число которых i 1,2,..., П . Устройство работает следующим . При начальном (номинальном) значении входной величины параллельный световой пучок от осветител 1 (дл уменьшени угла расходимости пучка целесообразно использовать лазерный источник излучени ) отражаетс от поворотного отражател 3 и пoJIaдaeт на ребро двугранного угла, образованного зеркалами 4 и 5. Отразившись от неподвижной системы зеркал, световой пучок освещает один из фотоприемников 8, соответствующий начальному значению входной величины . При отклонении входной величины от начального значени первичный преобразователь 2 (это может быть торсионный вал, рычажно-пружинный механизм оптикатора и т.д.) поворачивает отражатель 3 на соответствующий угол сСд . Если отражатель 3 поворачиваетс против часовой стрелки , то отсчетньй индекс перемещаетс по зеркалу 4, удал сь от вершины двугранного угла, и по шкале 7 с фотоприемниками 8 в направлении возрастани их индекса j . Ксли . отражатель 3 поворачиваетс по часо вой стрелке, то отсчетный индекс переходит на зеркало 5, отразившись от него, попадает на зеркало 6 и, снова отразившись, попадает .на фотоприемники 8. За счет двукратного отражени (фиг. 2) отсчетный индекс снова будет перемещатьс по шкале 7 с фотоприемниками 8 в направлении возрастани t , т.е. независимо от знака приращени входной величины (знака угла поворота отражател 3) при возрастании его абсолютного значени световой индекс перемещаетс по отсчетной шкале 7 в направлеНИИ возрастани л . Дл достижени описанного эффекта необходимо, чтобы двугранный угол (f , образованный зеркалами 4 и 5 неподвижной зеркальной системы, бып больше 180 , угол у , образованньй зеркалами 5 и 6, бьш меньше 180 , причем ребро угла Ср должно находитс на оЬтической оси устройства (на оси светового пучка, соответствующего нулевому положению отражатели 3 первичного преобразовател 2). Дл получени одинаковых масштабов преобразовани приращений входно величины разного знака отсчетна шкала 7 должна располагатьс на линии, образованной точками пересечени осей световых пучков, соответствующих оди наковым по модулю, но разным по зна- ку значени м угловых отклонений отражател 3 первичного преобразовател 2, т.е. в точках, образованны:: пересечением,лучей,,отразившись от отражател 3 под углами + oi; и - ot;. к оптической оси. В случае, когда. ось вращени отражател 3 находитс в его отражанмцей плоскости, точки, пересечени осей св етовых пучков образуют дугу окружности. Лучи, отразившиес от отраикател 3 под углами + оЦ и - ос; , пересекутс , если углы установки зеркал 46 неподвижной зеркальной системы удовлетвор ют условию / з i Это условие может быть также вьфажено через углы между зеркалами 4-6 неподвижной зеркальной системы С и У в одной из трех следующих форм - 1Ь, 0; 180 +. - У о f р,- Cf- 2р о, Как видно из описани работы устройства , об абсолютном значении измер емого отклонени можно судить по положению отсчетного индекса на шкале 7 (-по номеру засвеченного фотоприемника 8), а о знаке отклонени по номеру зер1кала (4 или 5), от которого отразилс световой пучок, проецирующий отсчетный индекс на шкапу 7. Дл визуального определени знака отклонени по крайней мере одно из зеркал, например зеркало 4, может быть снабжено цветным свефтофильтром (не показан), что вызовет окрашивание отсчетного индекса. Таким образом, предлагаемое устройство независимо от знака отклонени входной величины показьтает абсолютное значение приращени , что в р де случаев упрощает оценку информации , позвол ет отказатьс от пром жуточных вычислений, т.е. упрощаетс измерение знакопеременных отклонений входной величины, что, в конечном итоге, повшоает производительность измерени .The invention relates to a measuring technique and can be used, in particular, in precise machine building and instrument engineering for measuring the sign of alternating deviations of mechanical quantities. An optomechanical device for measuring linear displacements is known, which contains an illuminator, from a counting scale, a spring twisted tape, on which are installed, mainly at right angles to one another, the bottom of the mirror, lj., The drawback of the device is low measurement performance. Closest to the invention by technical essence is an optomechanical device for measuring mechanical quantities, containing successively located illuminator, primary transducer, with It reflector mirror system mounted fixedly and zsholnennuyu of the mirrors forming the dihedral angles and schkalu 2. A disadvantage of the known devices is the low measurement performance. The aim of the invention is to increase the measurement performance. This goal is achieved by the fact that in an optomechanical device for measuring mechanical quantities, containing successively placed illuminator, primary transducer with a reflector installed on it, a mirror system installed stationary and filled from mirrors forming dihedral angles, and to the scale, two mirrors make up a dihedral angle less than 180, one of these mirrors and a third mirror constitute a dihedral angle greater than 180, and are arranged so that the edge of this angle passes through the optical axis of the devices a, the angles lying with the optical axis of the device and the reflecting surfaces of the mirrors are selected from the service. . where B (is the angle between the optical axis and the extreme of the three mirrors constituting 180 ° with the middle mirror; 2 is the angle between the optical axis and the middle mirror; 81 Lz is the angle between the optical axis and the extreme mirror constituting with the middle mirror the angle is less than 180 and the scale is located on the line formed by the points of intersection of the axes of the light beams corresponding to the angular deflections of the reflector of the primary converter with the same absolute value but different in sign. Fig. 1 shows a schematic diagram of the optical-mechanical devices for measuring mechanical quantities, in Fig. 2 - the path of the rays and the location of the reading chambers with photodetectors; Fig. 3 - the angles of installation of mirrors.The device contains successively located the illuminator 1, the primary transducer 2 with the reflector 3 installed on it, the mirror system installed motionless and made of three mirrors 4-6, forming a dihedral angle, and a scale 7, on which the photodetectors 8 are mounted, the number of which i 1,2, ..., P. The device works as follows. At the initial (nominal) value of the input value, a parallel light beam from illuminator 1 (to reduce the beam divergence angle, it is advisable to use a laser radiation source) is reflected from the rotary reflector 3 and spreads along the edge of the dihedral angle formed by mirrors 4 and 5. Reflected from a fixed system of mirrors, The light beam illuminates one of the photodetectors 8, corresponding to the initial value of the input quantity. When the input value deviates from the initial value, the primary converter 2 (this can be a torsion shaft, a lever-spring opticator mechanism, etc.) rotates the reflector 3 by an appropriate angle cd. If the reflector 3 is rotated counterclockwise, the readout index moves along the mirror 4, moving away from the top of the dihedral angle, and on a scale of 7 with the photoreceivers 8 in the direction of increasing their index j. Ksli. the reflector 3 is rotated clockwise, then the reference index goes to mirror 5, reflected from it, hits mirror 6 and, again reflected, hits photoreceivers 8. Due to double reflection (Fig. 2), the reference index will again move along scale 7 with photoreceivers 8 in the direction of increasing t, i.e. regardless of the sign of the increment of the input quantity (the sign of the angle of rotation of the reflector 3), with an increase in its absolute value, the light index moves along the reference scale 7 in the direction of increasing l. To achieve the described effect, it is necessary that the dihedral angle (f, formed by mirrors 4 and 5 of a fixed mirror system, be greater than 180, angle y formed by mirrors 5 and 6, less than 180, and the edge of Cp should be on the optical axis of the device ( the axis of the light beam corresponding to the zero position of the reflectors 3 of the primary converter 2). To obtain the same scale of conversion of the increments of the input value of a different sign, the reading scale 7 should be located on the line formed by the points crossed and the axes of the light beams corresponding to the same in magnitude but different in sign values the angular deviations of the reflector 3 of the primary transducer 2, i.e. at the points formed by: intersection of the rays reflected from the reflector 3 at the angles + oi and - ot ;. to the optical axis. In the case when the axis of rotation of the reflector 3 is in its reflecting plane, the points that intersect the axes of the cellular beams form an arc of a circle. The rays reflected from the reflector 3 are at angles + OC and - OS; intersect if the installation angles of the mirrors 46 of the fixed mirror system satisfy the condition / i i This condition can also be set through the angles between the mirrors 4-6 of the fixed mirror system C and Y in one of the three following forms - 1b, 0; 180+. - У о f р, - Cf- 2р о, As can be seen from the description of the device operation, the absolute value of the measured deviation can be judged by the position of the reading index on the scale 7 (-the number of the illuminated photodetector 8), and the sign of the deviation by the mirror number (4 or 5), from which the light beam projecting the reading index onto the cabinet 7 reflects. To visually determine the sign of the deviation, at least one of the mirrors, for example, mirror 4, can be equipped with a color light filter (not shown), which will cause staining of the reading index . Thus, the proposed device, regardless of the sign of the deviation of the input value, shows the absolute value of the increment, which in a number of cases simplifies the evaluation of information, allows refusing interim calculations, i.e. simplifying the measurement of the alternating deviations of the input quantity, which ultimately enhances the measurement performance.
Фи1.1Phi1.1
t Лt L
Ф(/г.1F (/ r.1