SU1350488A1 - Устройство дл измерени линейных смещений - Google Patents
Устройство дл измерени линейных смещений Download PDFInfo
- Publication number
- SU1350488A1 SU1350488A1 SU864070066A SU4070066A SU1350488A1 SU 1350488 A1 SU1350488 A1 SU 1350488A1 SU 864070066 A SU864070066 A SU 864070066A SU 4070066 A SU4070066 A SU 4070066A SU 1350488 A1 SU1350488 A1 SU 1350488A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- plane
- prism
- radiation
- slit
- propagation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Устройство дл измерени линейных смещений относитс к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретечи - повышение точности за счет осуществлени возможности управлени параметрами дифракционной картины.Пучок от источника 1 попадает на полуплоскость 3, дифрагирует по ней, через отражатель 4, выполненный в виде призмы-диэдра, установленного на объекте, проходит плоскопараллельную пластину 5, установленную с возможностью наклона относительно распространени излучени ,и попадает на полу- плоскость 6, образующую с полуплоскостью 3 дифракционную щель. Объектив 7 формирует дифракционную картину, параметры которой несут информацию о перемещении объекта, что анализируетс с,помощью щели 8 и регистрируетс фотоприемником 9 блока усилени и регистрации. 1 з.п. ф-льг, 1 ил. f (Л Ai 8 11 со ел о 4 00 QO
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении и прикладной геодезии.
Цель изобретени - повышение точности за счет управлени параметрами дифференциальной картины.
На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит источник, излу- ,например лазер 1, и расположенные последовательно. по ходу излучени формируюшую оптическую систему 2, полуплоскость (нож) 3, отражатель 4, закрепленный на контролируемом объекте и выполненньм в виде, например, призмы-диэдра или двух зеркал, имеющих угол 90° между отражаюш;ими поверхност ми , плоскопараллельную стек- 20 при неподвижном объекте,на котором
л нную пластину 5, закрепленную с возможностью -наклона относительно .направлени распространени излучени , отраженного отражателем 4, вторую полуплоскость 6, образующую вмес- 25 и продольном направлени х относительно направлени распространени лазерного пучка.
После смещени контролируемого объекта на величину ± aL рассто ние
30 между полуплоскост ми 3 и 6 дифракционной щели устройства изменитс на величину ± 2AL, что приведет к изменению эффективной ширины щели и искажению дифракционной картины в плос25 кости анализа, т.е, изменению угловой координаты зарегистрируемого минимума дифракционной картины.
Изменение координаты минимума компенсируют плавным поворотом плос40 копараллельной пластины 5 на угол о, добива сь возвращени , одноименного минимума искаженной дифракционной картины в прежнее положение. Измерив
те с полуплоскостью 3 дифракционную щель и закрепленную с возможностью перемещени в двух взаимно перпендикул рных плоскост х относительно направлени распространени излучени , объектив 7, в фокальной плоскости которого установлен фотоэлектрический анализатор, состо щий из щели
8и фотоприемника 9, и блок усилени к регистрации сигнала, включающий подключенный к выходу фотоприемника
9усилитель 10 и соединенный с ним регистратор 11 сигналов (например, цифровой вольтметр).
Устройство работает следующим образом.
Лазерный пучок от источника кол- лимируетс форми)ующей оптической системой 2 и попадает на полуплоскость 3, неподвижно установленную перед объективом системы 2, Пучок дифрагирует на полуплоскости 3 и направл етс вдоль контролируемой трассы на отражатель 4, отразившись поочередно от двух его поверхностей напр.авл етс в о.братном направлении, причем конструкци отражател обеспечивает сохранение углов падающих на него лучей и пространственное смещение лазерного пучка о тноситель- но первоначального направлени . Далее лазерный пучок направл етс через нормально расположенную плоскопараллельную пластину 5 на вторую полу-
угол о/ , производ т вычисление вели- 45 чины линейного смещени контролируемого объекта по формуле
IL h
(:-Ц
2п
siii2( if) 2sin tf
-,,
50 причем знак линейного смещени определ етс , знаком угла поворота о( плоскопараллельной пластины, а число 2 в знаменателе свидетельствует о повышении чувствительности измерений,
55 присущей всем методам контрол , использующим отражатели.
Фиксирование положени минимума в плоскости анализа при помощи фотоэлектрического анализатора в значиштоскость 6, образующую с первой полуплоскостью 3 дифракционную щель. После дифракции на второй полуплоскости 6 щели пучок направл етс в объектив 7, которьм формирует дифракционную картину Фраунгофера в своей фокальной плоскости (плоскости анализа ) , в которой установлен фотоэлектрический анализатор, состо щий из щели 8 и фотоприемника 9. При помощи перемещени щели 8 вдоль плоскости анализа осуществл етс измерение угловой координаты одного из минимумов дифракционной картины, при зтом электрический сигнал с фотоприемника 9 поступает в усилитель 10 и затем на. регистратор 11 сигналов. Юстировка устройства производитс
закреплен отражатель 4 и производитс путем микроподвижек второй полуплоскости дифрационной щели 6, имеющей возможность перемещений в поперечном
угол о/ , производ т вычисление вели- 45 чины линейного смещени контролируемого объекта по формуле
h
(:-Ц
2п
siii2( if) 2sin tf
-,,
причем знак линейного смещени опреел етс , знаком угла поворота о( плоскопараллельной пластины, а число 2 в знаменателе свидетельствует о повышении чувствительности измерений,
присущей всем методам контрол , использующим отражатели.
Фиксирование положени минимума в плоскости анализа при помощи фотоэлектрического анализатора в значи31
.тельной мере упрощено, так как угол Ч посто нен, кроме того, путем юстировки полуплоскости 6 можно заранее добитьс такого распределени освещенности в дифракционной картине, которое обеспечивает повышение отношени сигнал - шум при регистрации минимума . Дл вычислени liL необходимо
измерить только величину угла о1 накло-iQ усилени и регистрации сигнала, злек- на плоскопараллельной пластины 5, причем путем оптимального подбора толщины h пластины 5 и выбора показател преломлени стекла, из которотрически св занный с анализатором, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , оно .снабжено отражателем, выполненго изготовлена пластина, можно варьи- 15 ным в виде призмы-диэдра, располагаемой на объекте контрол , и плоско- параллельной пластиной, установленной с возможностью наклона относительно направлени распространени излучени , отраженного призмой-диэдром, одна из полуплоскостей расположена между оптической системой и призмой-диэдром, а друга - между объективом и пластиной .
2, Устройство по п.1, отличающее с тем, что, с целью осуществлени 1остировки устройства, друга полуплоскость установлена с возможностью перемещени в двух взаимно перпендикул рных плоскост х относительно направлени распространени излучени .
ровать чувствительностью и диапазоном производных измерений. Учитыва , что первые минимумы дифракционной картины можно наблюдать под весьма малыми углами Lffi °, то измерение 20 угла компенсированного наклона пластины вл етс определ ющей составл ющей погрешности измерений L, что позвол ет при правильном выборе конструкции осуществл ть высокочастотные 25 измерени линейных смещений. Следует также отметить, что в расчетную формулу не входит величина рассто ни до контролируемого объекта, что весьма важно дл проведени равноточных зо измерений линейных смещений вдоль всей контролируемой трассы.
Редактор Н.Гунько
Составитель В.Климова
Техред Л.Олийнык Корректор А.Обручар
Заказ 5249/40Тираж 677 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР
по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35 Раушска наб., д.4/5
Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4
Формула изобретени
1. Устройство дл измерени линейных смещений,содержащее источник излучений и расположенные последовательно по ходу излучени формирующую оптическую систему, объектив и фотоэлектрический анализатор изображени , две непрозрачные полуплоскости и блок
усилени и регистрации сигнала, злек
трически св занный с анализатором, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , оно .снабжено отражателем, выполнен
Claims (2)
- Формула изобретения1 . Устройство для измерения линей- ·_ ных смещений,содержащее источник излучений и расположенные последовательно по ходу излучения формирующую оптическую систему, объектив и фотоэлектрический анализатор изображения, две непрозрачные полуплоскости и блок усиления и регистрации сигнала, электрически связанный с анализатором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено отражателем, выполненным в виде призмы-диэдра, располагаемой на объекте контроля, и плоскопараллельной пластиной, установленной с возможностью наклона относительно направления распространения излучения, отраженного призмой-диэдром, одна из полуплоскостей расположена между оптической системой и призмой-диэдром, а другая - между объективом и пластиной.
- 2. Устройство поп.1, отличающееся тем, что, с целью осуществления Ъстировки устройства, другая полуплоскость установлена с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно направления распространения излучения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864070066A SU1350488A1 (ru) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Устройство дл измерени линейных смещений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864070066A SU1350488A1 (ru) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Устройство дл измерени линейных смещений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1350488A1 true SU1350488A1 (ru) | 1987-11-07 |
Family
ID=21238641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864070066A SU1350488A1 (ru) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Устройство дл измерени линейных смещений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1350488A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5896200A (en) * | 1997-07-29 | 1999-04-20 | The University Of Chicago | Optical design for laser encoder resolution extension and angular measurement |
-
1986
- 1986-05-23 SU SU864070066A patent/SU1350488A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1144034, кл. G 01 N21/41, 1985. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5896200A (en) * | 1997-07-29 | 1999-04-20 | The University Of Chicago | Optical design for laser encoder resolution extension and angular measurement |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3871771A (en) | Optical apparatus for determining deviations from a predetermined form of a surface | |
US4131365A (en) | Method and apparatus for determining object position and dimension using a diffraction wave | |
US5369488A (en) | High precision location measuring device wherein a position detector and an interferometer are fixed to a movable holder | |
US4969744A (en) | Optical angle-measuring device | |
JPH073344B2 (ja) | エンコ−ダ− | |
CN1916561A (zh) | 用于测量垂直移动的干涉仪 | |
US4775236A (en) | Laser based roundness and diameter gaging system and method of using same | |
US4748322A (en) | Apparatus for determining the distance between a measuring surface and a reference surface | |
US5000542A (en) | Optical type encoder | |
NL8005258A (nl) | Interferometer. | |
CN111765853B (zh) | 一种高分辨力一维测角激光传感器 | |
US4009965A (en) | Method and apparatus for determining object dimension and other characteristics using diffraction waves | |
US5018862A (en) | Successive fringe detection position interferometry | |
CN116164673A (zh) | 基于光干涉原理的直线度干涉测量方法 | |
GB2085156A (en) | Profile measuring apparatus | |
US4678337A (en) | Laser based gaging system and method of using same | |
JPH0652170B2 (ja) | 光結像式非接触位置測定装置 | |
JPS58191907A (ja) | 移動量測定方法 | |
Thomasset et al. | Latest metrology results with the SOLEIL synchrotron LTP | |
SU1350488A1 (ru) | Устройство дл измерени линейных смещений | |
US3554653A (en) | Autocollimator | |
US4115008A (en) | Displacement measuring apparatus | |
JPS63193003A (ja) | 凹部深さ・膜厚測定装置 | |
US20060226335A1 (en) | Apparatus and a method for the determination of the focal distance | |
EP0647835B1 (en) | Displacement detecting system |