SU1392352A1 - Устройство дл измерени поперечных размеров объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  поперечных размеров микропроводов. Цель изобретени  - упрощение конструкции и эксплуатации . Устройство дл  измерени  поперечных размеров объектов содержит основание 1, на котором установлены источник 2 монохроматического излучени , пол ризационный фильтр 3, держатель 4 контролируемого объекта, штанга 5 с укрепленной на ней призмой 6 и фотоприемниками 7, 8 и блок 9 сравнени  сигналов фотоприемников, привод 10 их перемещени , каретку 11 с установленным на ней контактным элементом 12, перемещаемую по направл ющей 13, реохорд 14, источник 15 питани  и регистратор 16. 1 ил.

Description

(О

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  поперечных размеров микропроводов, волокон и других прот женных.объектов (например, в биологии и медицине).

Цель изобретени  - упрощение кон струкции и эксплуатации устройства.

На чертеже изображена принципиальна  схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит основание 1, на котором установлены источник 2 монохроматического излучени , например лазер, пол ризационный фильтр 3, держатель 4 контролируемого объекта, штанга 5 с укрепленными на ней разделительной призмой 6 и фотоприемниками 7 и 8, а также блок 9 сравнени  сигналов фотоприемников, привод 10 их перемещени , каретку 11 с установленным на ней контактным элементом 12, перемещаемую по направл к цей 13, реохорд 14, источник 15 питани  и регистратор 16.

Устройство работает следующим образом .

Луч света от источника 2, оптическа  ось которого направлена вдоль ос новани , проходит через пол ризацион ный фильтр 3, с помощью которого устанавливаетс  требуема  интенсивност света, и направл етс  на установленный в держателе 4 об.ъект. На последнем происходит дифракци  излучени , причем расположение экстремумов дифракции определ етс  выражением

d- sir.,

где ш - угол дифракции световой волны Л - длина световой волны; К - коэффициент, завис щий от по- р дка дифракционного максимума (минимума).

Световой поток, дифрагируювприй на объекте под углом расположени  штанги 5, разделительной призмой 6 направл етс  на фотоприемники 7 и 8, подключенные к блоку 9 сравнени . Сигнал, возникающий при разности фототоков , используетс  дл  управлени  приводом 10, который обеспечивает перемещение каретки 11 по направл ющей 13 параллельно оптической оси и основанию устройства. Поворот штан ги осуществл етс  с помощью фиксиро ванного на каретке 11 контактного

5

элемента 12, взаимодействующего с укрепленным на штанге 5 реохордом 14. Разделительна  призма 6, фотоприемники 7 и 8 с приводом их перемещени  и блок 9 сравнени  сигналов фотоприемников образуют средство поиска энергетического максимума интенсивности излучени , обеспечива  ориентацию штанги с фотоприемниками в направлении выбранного экстремума дифракции в режиме автоматического слежени .

При анализе дифракционной картины используетс  следующее. Если на экране М, перпендикул рном оптической оси, точка N соответствует положению энергетического максимума интенсивности при дифракции на объекте О, то согласно уравнению 1:

20

d

sin(f X

(2)

где L и X - рассто ни  от N до контролируемого объекта О и оптической оси соответственно .

При условии X const, имеем:

Z .W- CQnst ,

(3)

тогда

.L,

(О

, 35

;

40

45

50

55

т.е. при вьтолнении услови  X const между размером объекта и рассто нием от объекта до положени  максимума на экране устанавливаетс  линейна  зависимость .

В устройстве этот принцип реализуетс  благодар  тому, что ось шарнира штанги 5 совмещают с держателем 4 контролируемого объекта, а контактный элемент 12 фиксируют на каретке 11 и перемещают параллельно оптической оси и основанию устройства. В результате , согласно уравнению 4, изменению поперечного размера объекта и св занного с этим изменению направлени  энергетического максимума интенсивности при дифракции пропорционально изменение положени  контактного элемента 12 относительно штанги 5 при повороте последней в новое на- правленле экстремума дифракции. При соединении реохорда 14 с источником 15 питани  это изменение положени  контактного элемента 12 вызывает со- отзетствуищее изменение э; ктрического сигнала, поступающего от контактного элемента к регистратору 16.

Устройство позвол ет осуществл ть непрерывную регистрацию изменени  поперечных размеров прот женных объектов в абсолютных величинах в авто- матич ском режиме (диапазон 5-200 мкм)

Устройство способствует повьшению точности измерений при малых углах дифракций за счет оценки поворота штанги по смещению контактного элемента относительно ее оси.

Устройство позвол ет измен ть диапазон измерений с использованием в каждом выбираемом диапазоне всей шкалы регистратора путем изменени  моста фиксации реохорда 14 на штанге 5, положени  контактного элемента 12 на каретке 11, а также направл ющей 1 3 на основании 1.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  попереч- ных размеров объектов, содержащее основание, источник монохроматического излучени , оптическа  ось которого направлена вдоль основани , пол ризационный фильтр, держатель контролируемого объекта, средство поиска энергетического максимума Штенсив- ности излучени , выполненнсэ в виде разделительной призмы, двух фотоприемников с приводом их перемещени  и блока сравнени  сигналов фотоприемников , напраил ющую кругового движени  фотоприемников, измеритель углового положени  фотоприемников и регистратор , .отличающеес  тем, , с целью упрощени  конструкции и эксплуатации устройства, направл юща  кругового движени  выполнена в виде штанги, гаарнирно закрепленной на основании, ось шарнира котЬрой совмещена с держателем контролируемого объекта, а измеритель углового положени  фотоприемников вьшолнен в виде каретки, установленной с возмох ностью перемещени  вдоль основани , контактного элемента, установленного на этой каретке, и реохорда, установленного на штанге.