SU1180697A1 - Устройство дл измерени рассто ний между отражающими поверхност ми - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ МЕЖДУ ОТРАЖАЮЩИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ, содержащее оптически св занные источник света, диафрагму, оптический блок построени  изображени  диафрагмы в плоскости анализа, анализатор изображени , установленный в плоскости анализа, фотоприемник , привод, кинематически св занный с оптическим блоком построени  изображени  диафрагмы в плоскости анализа, датчик перемещений, кинематически св занный с приводом, коммутатор , первый информационный вход которого подключен к датчику перемещений , счетчик, вход которого подключен к выходу коммутатора, индикатор , подключенный к счетчику. отличающеес.  тем, что, с целью повышени  точности измерений , оно снабжено блоком разделени  сигналов, вход которого св зан с фотоприемником и первым управл ющим входом коммутатора, триггером, счетный вход которого подгслючен к выходу датчика перемещений, коммутатор снабжен,вторыми информационным и управл ющим входами, подключекньми соответственно к выходу триггера и выходу блока разделени  сигналов. 2. Устройство по n.i, о т л ичающеес  тем, что оптический блок построени  изображени  диафрагмы в плоскости анализа выполнен в виде первого полупрозрачного элемента, коллимирующего и первого фокусирующего объективов, второго полупрозрачного элемента, установленного мещду коллимирующим и фокусирующим объективами, системы зеркал и второго фокусирующего объектива, оптическа  ось которого совпадает с оптическими ос ми кол09 лимирующего и первого фокусирующе го объективов, а фокальные плоскости первого и второго фокусирующего объективов не совпадают одна с другой .

Description

1 1 Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  рассто ний между отражающими поверхност ми прозрачных и непрозрачных объектов, например, в сборочном производстве при контроле толщины линз. Целью изобретени   вл етс  повыш ние точности измерений. На фиг.1 представлена .функциональна  схема устройства; на фиг.2 относительные положени  фокальных плоскостей объектов ,. I - Устройство содержит оптически св занные источник 1 света, диафраг му 2, оптический блок 3 построени  изображени  диафрагмы, состо щий из полупрозрачного элемента 4, коллимирующего и фокусирующего объекти вов 5 и 6, образующих первую ветвь, полупрозрачного элемента 7, зеркал 8-10, фокусирующего объектива 11, образующих вторую ветвь, анализатор 12 изображени , выполненный в виде щелевой диафрагмы, фотоприем ник 13, привод Н, выход которого кинематически св зан с фокусирующими объективами 6 и 11, датчик 15 перемещений, кинематически св занный с приводом 14, триггер 16, счетный вход которого подключен к выходу датчика 15 перемещений, усилитель 17, вход которого подключен к фотоприемнику 13, формирователь 18, вход которого подключен к выхо ду усилител  17, блок 19 разделени  сигналов, состо щий из триггера 20, счетный вход которого подключен к выходу формировател  18, инвертора 21, вход которого подключен к выход формировател  18, триггера 22,счетный вход которого подключен к выходу инвертора 21, логического элемента И 23, входы которого подключе ны к выходу триггеров 20 и 22, коммутатора 24, состо щего из логического элемента И 25, входы которого подключены к выходам логического элемента И 23 и к выходу датчика 15 перемещений, логического элемента И 26, входы которого подключены к выходу формировател  18 и триггера 16, логического элемента ИЛИ 27, входы которого подключены к выходам логических элементов К 25 к 26 счетчик 28, счетный вход которого подключен к вьпйоду логического элемента ИЛИ 27, индикатор 29, вход 72 которого подключен к выходу счетчика 28, узел 30 задержки, -выход которого соединен с установочным входом счетчика 28, входы узла 30 задержки, считывающего входа индикатора 29, установки нул  триггеров 16, 20 и 22 подключены к дополнительному выходу датчика. 15 перемещений. Кроме того, измер етс  рассто ние между отражающими поверхност ми объекта 31, например линзы. Устройство работает следующим образом. Источник 1 света освещает щелевую диафрагму 2, автоколлимационное изображение кото.рой от первой поверхности строитс  с помощью полупрозрачного элемента 3, коллимирующего и фокусирующего объективов 5 и 6 в плоскости анализа, в которой -установлена щелева  диафрагма 2, Автоколлимационное изображение щелевой диафрагмы 2 также строитс  в плоскости анализа с помощью полупрозрачного элемента 7, зеркал 8-10 и фокусирующего объектива 11. Фокусирующие объективы 6 и 11 установлены таким образом , что рассто ние между их фокальными плоскост ми больше максимального рассто ни  между отражающими поверхност ми линзы 31. При перемещении приводом 14 фокусирующих объективов 6 и 11, установленных на одной оптической оси, вдоль их оптической оси, происходит последовательное фокусирование автоколлимационных изображений щелевой диафрагмы 2 на первую и вторую поверхности линзы 31, что приводит к увеличению сигнала, снимаемого с фотоприемника 13. Сигнал, снимаемьй с фотоприемника 13, усиливаетс  усилителем 17 и поступает на формирователь 18 формирующий пр моугольные импульсы, длительность которых св зана с длительностью колоколообразных сигналов , снимаемых с усилител  17 на определенном уровне, например 0,5 от максимального значени . Сигнал, снимаемый с формировател  18, поступает на счетный вход триггера 20 и инвертор 21, с выхода которого он поступает на счетный вход триггера 22. Выходные сигналы с триггеров 20 и 22 поступают на логический элемент И 23, выходной

сигнал с которого поступает на . первый вход логического злемента И 25, на второй вход которого поступает последовательность импульсов с датчика 15 перемещений, кинематически св занного с приводом 14.

На выходе логического элемента И 26 формируетс  пачка им- пульсов, длительность которой равна длительности временного ин- , терзала между задним и передним фронтами импульсов, сформированными формирователем 18.

На первый вход логического элемента И 26 поступают импульсы,сформированные формирователем 18j на второй вход логического элемента И 26 поступают импульсы с выхода триггера 16, на вход которого поступает последовательность импульсов с датчика 15 перемещений.

Количество импульсов, сформированных на выходе логического элемента И 26, св зано с длительностью двух импульсов, снш {аемых с выхода формировател  18.

Пачки импульсов, сформированные на выходе логических элементов И 25 и 26, суммируютс  логическим элементом ИЛИ 27 и поступают на счетньй вход счбтчика 28.

Таким образом, за один цикл перемещени  фокусирующих объективов 6 и 11 в счетчике 28 накапливаетс  результат , св занный с рассто нием между отражающими поверхност ми, определ емый выражением

-),

(г-

K.f.

Nc4 де N

- количество импульсов.

сч

накопленных в счетчике 28;

К - масштабный коэффициенту

4-- частота следовани  импульсов с датчика 15 перемещений I

ij - длительность импульса, определ ема  формой расфокусировочной кривой от первой поверхности;

длительность импульса, св занна  с рассто нием

между первой и второй поверхност ми длительность импульса,определ ема  формой расфокусировочной кривой от второй поверхности.

Количество импульсов, формируемых на выходе логического элемента ИЛИ JO 27, соответствует пространственному положению максимумов расфокусиро , вочных кривых, формируемых от первой и второй поверхностей линзы 31.

Изменение отражающей способности . поверхностей линзы 31, привод щее к изменению амплитуды электрическо-. го сигнала, снкмае 5ого с фотоприем- ника 13, не измен ет результат измерени  .

При выполнении счетчика 28,реверсивным j при аттестации устройства вместо линзы 31 устанавливаетс  эталон и в счетчик 28 записываютс  результаты измерени  в обратном коде.

При этом значение рассто ний между отражающими поверхност ми линзы 31 при работе устройства накапливаютс  в счетчике 28 относительно эталона с учетом знака.

По окончании перемещени  фокусирута1щх объективов б и 11 датчик 15 перемещений формирует импульсньй 5 сигнал, по которому результат измерени  переписываетс  в индикатор 29, сбрасываютс  в исходные состо ни  триггеры 16, 20 и 22 и импульсный сигнал, пройд  узел 30 задержки, 0 сбрасывает счетчик 28.

Перед началом перемещений фокусирующие объективы 6 и 11 устанавливаютс  таким образом, чтобы фокальна  плоскость одного из них находилась между отражающими поверхност ми линзы 31 (фиг,2).

Использование предлагаемого устройства позвол ет измер ть рассто ние между отражающими поверхност ми объекта бесконтактным способом , не наруша  просветл ющего покрыти  объектов.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ МЕЖДУ ОТРАЖАЮЩИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ, содержащее оптически связанные источник света, диафрагму, оптический блок построения изображения диафрагмы в плоскости анализа, анализатор изображения, установленный в плоскости анализа, фотоприемник, привод, кинематически связанный с оптическим блоком построения изображения диафрагмы в плоскости анализа, датчик перемещений, кинематически связанный с приводом, коммутатор, первый информационный вход которого подключен к датчику перемещений, счетчик, вход которого подключен к выходу коммутатора, индикатор, подключенный к счетчику, отличающееся тем, что, с цепью повышения точности измерений, оно снабжено блоком разделения сигналов, вход которого связан с фотоприемником и первым управляющим входом коммутатора, триггером, счетный вход которого подключен к выходу датчика перемещений, коммутатор снабжен.вторыми информационным и управляющим входами, подклю- ’ ценными соответственно к выходу триггера и выходу блока разделения сигналов.

2. Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что оптический блок построения изображения диафрагмы в плоскости анализа выполнен в виде первого полупрозрачного элемента, коллимирующего и первого фокусирующего объективов, второго полупрозрачного элемента, установленного между коллимирующим и фокусирующим объективами, системы зеркал и второго фокусирующего объектива, оптическая ось которого совпадает с оптическими осями коллимирующего и первого фокусирующего объективов, а фокальные плоскости первого и второго фокусирующего объективов не совпадают одна с другой.

SU .,,.1180697 >

1 1180697