SU1281878A1 - Устройство дл измерени внутреннего диаметра крупногабаритного издели - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  бесконтактного измерени  размеров изделий, имеющих, например, форму кольца. Цель изобретени  - по- вьппение точности измерени  и возмож- иость измерени  внутреннего диаметра изделий с грубо обработанной поверхностью за счет возможности вычислени  размера диаметра крупногабаритного издели  по величине рассто ний между первичнь ми лучами и дифрагированны-г ми отражени ми; при этом не требуетс  ИИ подгонки внутренней поверхности издели , ни знани  положени  его центра. Два одинаковых источника монохроматического света - лазеры 1 и 2 - расположены на одной оптической оси 3 соосно и навстречу друг другу. На той же оптической оси между источниками установлена прозрачна  дифракционна  решетка 4, В качестве регистрирующей системы могут быть использованы, например, две гибкие измерительные линейки 5 и 6. Устройство содержит также механизм дл  перемещени  издели  7. относительно оптической оси 3. Величину диаметра издели  вычисл ют по измеренным рассто ни м между первичными лучами, испускаемыми источниками 1 и 2, и отражени ми , дифрагированными дифракционной решеткой 4. 3 ил. С кэ 00 00 00

Description

(J}t/2.f

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  бесконтактного измерени  размеров изделий, имеющих, например, форму кольца, в различных отрасл х машиностроени .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  и возможности измерв ни  внутреннего диаметра изделий с грубо отработанной поверхностью за счет возможности вычислени  размера диаметра крупногабаритного издели  по величине рассто ний между первич- шыми лучами и дифрагированными отражени ми (при этом не требуетс  ни подготовки внутренней поверхности издели , ни знани  положени  его центра).

На фиг, изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - то же, разрез; на фиг.З - схема, обосно вываюша  ход вычислений.

Устройство содержит два одинаковых источника монохроматического света - лазеры 1 и 2, расположенные на одной оптической оси 3 соосно и навстречу друг другу, На той же опти ческой оси между источниками установ лена прозрачна  дифракционна  решетка 4. В качестве регистрирующей системы могут быть использованы, например , две гибкие,измерительные линейки 5 и 6, Устройство содержит также механизм дл  перемещени  издели  7 относительно оптической оси 3 (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Луч, вышедший из лазера 1, идет вдоль оптической оси 3 устройств.а, проходит по верхнему торцовому срезу издели  7, затем через прозрачную дифракционную решетку 4 и попадает на противоположный конец диаметра издели  на верхний его срез. Вследствие того, что при прохождении светом дифракционной решетки 4 происходит  вление дифракции, на внутренних дугах издели  7 вблизи торцового среза и на срезе кроме следа первичного луча по обе стороны от него наблюдаютс  дифраг 1рованные отражени . Эти отражени  располагаютс  парами симметрично первичному лучу. Аналогично световой луч, вьтедший из лазера 2, проходит с противоположной стороны по верхнему торцовому срезу издели  7, затем через дифракционную решетку

5

0

5

0

4 попадает на противоположный конец диаметра измер емого издели  7. По обе стороны от следа первичного пучка лазера 2 наблюдаютс  дифрагированные отражени . .

На фиг,3 дифракционна  решетка 4 находитс  в точке F,XY - измер емый диаметр, точка X - след первичного луча от первого лазера I, точки А и В - следы От отражений первого пор дка (отражени  более высоких пор дков не показаны). Аналогично по обе стороны от следа луча второго лазера 2 (точка Y) по вл ютс  дифрагированные отралсени  С и Е. Угол ot между первичным пучком и дифрагированным отражением, как известно, определ етс  по формуле.

п А d sinof..,(1)

где п - пор док отражени , целое

число, п 1,2,3,...; Д - длина волны светового

излучени , м; d - посто нна  дифракционной

решетки, м;

Ы - угол дифракции, рад, Так как посто нна  дифракционной решетки и дпина волны лазера данного типа известнь,. из формулы (1) можно вычислить угол ci..

Процесс измерени  внутреннего диаметра крупногабаритного издели  состоит из двух этапов. На первом этапе совмещают измер емьй диаметр с опти ческой осью 3 устройства. Дл  этого с помощью механизма перемещени  из-. делие 7 устанавливают так, что его торцовый срез делит световой луч, вдоль оптической оси 3, примерно пополам. Далее, наблюда  за следами дифрагированных лучей А, В, С, Е (фиг.З), перемещают изделие 7 в его плоскости до тех пор, пока рассто ние от первичного луча до дифрагированных лучей по обе стороны не станут равными друг другу. Иначе говор , смеща  изделие 7, необходимо и достаточно добитьс  условий ХВ YE. При этом точка Г, в которой находитс  дифракционна  решетка 4, лежит иа измер емом диа- i метре издели  7. На втором йтапе с

помощью регистрирующей системы, например измерительных линеек 5 и 6, измер ют дличы дуг АВ S и S Искомь1й диаметр .наход т по формуле

D .-.2R

(2)

S+s ToT D - диаметр издели , м;

R -.радиус издели , м; S - длина дуги АВ, м; S - длина дуги СЕ, м; с - угол дифракции дл  отражени 

первого пор дка, рад. Можно Пользоватьс  аналогичными

 

I28I878 ЛИЯ , содержащее два источника монохроматического света, механизм перемещени  издели  и регистрирующую ; систему, отличающеес  с тем, что, с целью повышени  точности измерени  и возможности измерени  внутреннего диаметра изделий с грубо обработанной поверхностью, оно снабжено прозрачной дифракционной решет

формулами дл  отражений , тре-Ю кой, источники света расположены

одной оптической оси соосно и на- встре,чу друг другу, а решетка уст новлена мезвду источниками на одно ними оптической оси.

Claims (1)

1. тьего и т.д.  ор дков. Формула изобретени  Устройство дл  .измерени  внутреннего диаметра крупногабаритного издеАV

   Т

   на

   кой, источники света расположены

   одной оптической оси соосно и на- встре,чу друг другу, а решетка установлена мезвду источниками на одной ними оптической оси.

   f5

   23

   фиг. 2

   г

   J. 2

   (jy/г.З