SU1223038A1

SU1223038A1 - Способ измерени геометрических размеров прозрачных труб

Info

Publication number: SU1223038A1
Application number: SU843697737A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Куликов; Александр Николаевич Малов
Original assignee: Куйбышевский Филиал Физического Института Им.П.Н.Лебедева
Priority date: 1984-02-09
Filing date: 1984-02-09
Publication date: 1986-04-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени внешнего и внутреннего диаметров прозрачных труб в процессе их изготовлени . Целью изобретени вл етс повышение точности измерени за счет исключени погрешности от нестабильности движени ослабител . В устройстве, реали- зукнцем способ, имеютс два оптических канала, один из которых предназначен дл формировани интервалов времени, пропорциональных значени м внутреннего и внешнего диаметров труб, другой - дл формировани импульсов заполнени с периодом следовани , пропорциональным скорости смещени ослабител светового луча. Изменение периода следовани импульсов заполнени регистрируетс с помощью дифракционной решетки, установленной в другом оптическом канале и св занной с ослабителем. При этом два луча направл ют на решетку, получают совмещени изображений, мультиплицированных решеткой, и регистрируют пульсации освещенности при смещении изображений за счет движени ослабител . 4 ил. (Л § кэ N5 СО О со 00

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано , в частности, дл измерени внешнего и внутреннего диаметров прозрачных труб в процессе их изго- товлени .

Цель изобретени - повышение точности измерени за счет исключени погрешности от нестабильности движени ослабител светового пучка.

На фиг.1 изображена схема устройства дл осуществлени способа, на фиг.2 - схема, по сн юща способi на фиг.З - график зависимости интенсивности коллимированного светового пучка от положени ослаблени во времени и временные диаграммы сигналов, формируемых устройством; на фиг.4 - схема формировани пульсаций освещенности совмещенных мультиплициро- ванных световых лучей.

Устройство содержит лазер 1, систему зеркал 2-А, зеркало 3 в которой выполнено полупрозрачным, светодели- тельньй кубик 5, призму 6, коллима- тор 7, в световой лучок которого помещаетс контролируема труба 8, фотоприемник 9, усилитель-формирователь 10, соединенньй с ним, подвижный ослабитель 11, линзу 12, в фокал ной плоскости которой установлена дифракционна решетка 13, жестко св занна с ослабителем 11, соединенные последовательно фотоприемник 14, усилитель 15 и электронный блок 16 обработки выходных сигналов.

Способ осуществл ют следующим образом .

Световой луч от лазера 1 зеркалом 2 направл ют на полупрозрачное зеркало 3, которым дел т световой луч на две части, образу два оптических канала измерени , один из которых (основной) предназначен дл формировани интервалов времени, про порциональнь1х значени м внешнего и внутреннего диаметров контролируемой трубы 8, другой (дополнительный) - дл формировани импульсов заполнени с периодом следовани , пропорциональным скорости смещени ослабител светового пучка.

Одну из частей светового луча от зеркала 3 устройством 7 коллимируют до поперечного сечени , большего по значению внешнего диаметра трубы 8, геометрическа ось которой перпендикул рна направлению распространени света. При освещении трубы 8 колли

,

о

jj 20

5 д

5

(О

5

0

5

мированным световым пучком на вход фотоприемника 9 попадает рассе нное излучение. Рассе ние света происходит в точках А, В, С и D поверхности трубы 8 (фиг.2).

С целью определени рассто ний между точками А и D, В и С, соответствующих внешнему и внутреннему диаметрам трубы 8, в коллимированный пучок ввод т ослабитель 11, предварительно жестко св занный с дифракционной решеткой 13. При движении ослабител в моменты времени t, t, t, t происходит измерение интенсивности попадающего на вход фотоприемника 9 рассе нного излучени (фиг.З), Значени t , t, t и t, соответствуют четырем положени м ослабител 11, при которых перекрываютс части I, II, III и IV светового пучка (фиг.2).

Изменение интенсивности 3 при указанных положени х ослабител 11 регистрируют фотоприемником 9, а блоком 10 формируют четьфе импульса 17-20 (фиг.З), последовательно поступающие в злектроНньй блок 16, где измер ютс заполн емые импульсами 21 интервалы 22 и 23 времени.

Другую часть светового луча от зеркала 3 зеркалом 4 направл ют на систему из светоделительного кубика 5 и подвижной призмы 6, формирующую из луча 24 два параллельных луча 25 и 26 (фиг.1 и 4). Лучи 25 и 26 фокусируют линзой -12 и мультиплихщ- руют установленной в фокальной плоскости линзы дифракционной решеткой 13 (сечение 27 на фиг.4). Измен рассто ние между лучами 25 и 26 смещением 6, добиваютс совмещени изображений +1 и -1 пор дка, сформированных решеткой 13 соответственно от луча 25 и луча 26 (сечение 28). Совмещенные лучи при этом распростран ютс в направлении, совпадающем с главной оптической осью линзы 12.

При смещении решетки 13, жестко св занной с ослабителем 11, разность фаз совмещенных лз чей периодически измен етс от О до и ановь достигает О, При этом освещенность результирующего изображени в плоскости фотоприемника 14 соответственно либо возрастает, либо достигает минимума (сечени 28-30).

Из пульсаций освещенности совмещенных изображений, регистрируемых

фотоприемником 14, усилителем 15 формируют импульсы 21 заполнени (фиг.З), поступающие в.блок 16. В электронном блоке 16 импульсами 21 заполн ют интервалы 22 и 23 времени и по их числу определ ют значени внутреннего.и внешнего диаметров контролируемой трубы 8.

Частота следовани импульсов 21 заполнени определ етс скоростью смещени ослабител 11 и периодом дифракционной решетки 13 (величиной посто нной). Количество же импульсов 21 при измерении интервалов 22 и 23 времени зависит от пути, пройденного ослабителем 11, и не зависит от закона изменени скорости смещени ослабител , т.е. не зависит от того, смещалс ли ослабитель равномерно , с ускорением или с длительными остановками, что и позвол ет по сравнению с известным устройством повысить точность измерени .

Claims

Формула изобретени

Способ измерени геометрических размеров прозрачных труб, заключающийс в том, что на контролируемую трубу в плоскости, перпендикул рной ее геометрической оси, направл ют световой луч, коллимированньй до по

223038

перечного сечени , большего внешнего диаметра трубы, ввод т в световой пучок ослабитель, регистрируют его положени , соответствующие изменени м интенсивности рассе нного на поверхности трубы светового пучка в точках, лежащих на линии пересечени трубы с плоскостью падени колли- мированного светового пучка, регистIQ рируют интервалы времени между первым и четвертым, вторым и третьим изменени ми интенсивности рассе нного света, соответствующими границам внешнего и внутреннего диаметров

15 контролируемой трубы, о т л и ч а -

20

25

30

ю щ И и С тем, что, с целью повышени точности измерени , с ослабителем жестко св зывают дифракционную решетку, фокусируют на нее два параллельных световых луча, изменением рассто ни между которыми добиваютс совмещени близлежащих изображений мультиплицированных дифракционной решеткой соответственно от первого и второго луча, и при смещении ослабител регистрируют освещенность совмещенных изображений, пульсации которой регистрируют и используют в качестве импульсов заполнени зарегистрированных интервалов времени, по числу импульсов определ ют внешний и внутренний диаметры контролируемой трубы.

12 . /J,

Фиг. 1

Фт.г

I

t n n n

I I tl

1MiHinitimniiimiHnnii

miniiiiii

Z2

pn. f 4 -I t |H{IHIIIIII|j|lllllltil .

фиг 3

Составитель Е.Глазкова Редактор А.Ворович Техред о.Сопко Корректор В.Бут га

Заказ 17С)0/42 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного кo штeтa СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

,

ФиъЛ