SU1499115A2 - Оптико-электронное устройство дл контрол неплоскостности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике ,в частности, к устройствам, используемым дл  контрол  неплоскостности объектов. Цель изобретени  - повышение чувствительности и точности контрол  за счет оптического увеличени  величины смещени  световых индексов относительно площадок координатно-чувствительного фотоприемника. Устройство содержит источник коллимированного излучени , установленный на корпусе через термоизолирующий слой, оптически взаимодействующий с основной системой отражателей, состо щей из двух зеркал и светоделител . Система отражателей формирует два пучка лучей, поступающих в оптический умножитель, размещенный вместе с координатно-чувствительным фотоприемником 6 на платформе, перемещающейс  по поверхности контролируемого объекта. Оптический умножитель состоит из призмы 12 с отражающими параболическими гран ми и двух дополнительных систем отражателей, перва  из которых состоит из трех зеркал 13-15, а втора  - из трех зеркал 16-18. При этом зеркала 13 и 14, 16 и 17 установлены параллельно друг другу и обращены навстречу отражающими поверхност ми, а зеркала 15 и 18 установлены нормально к ним и таким образом, что на их отражающей поверхности находитс  фокус F соответствующей параболической призмы 12. 3 ил.

Description

СО

31499115 . 4

зеркала 13 и 14, 16 и 17 установле- нормально к ним и так, что на их от- ны параллельно друг другу и обраще- ражающей поверхности находитс  фоны навстречу отражающими поверхнос- кус F соответствующей параболичест ми , а зеркала 15 и 18 установлены кой призмы 12. 3 ил.

Изобретение относитс  к измерительной технике и  вл етс  усовершенствованием устро11ства по авт. св. № 1283525.

Цель изобретени  - повышение чувствительности и точности контрол  за счет опт {ческого увеличени  величины смещени  световых индексов относительно пло1цадок коордичатно- чувствительного фотоприемника.

На фиг.1 изображена принципиальна  схема устройства дл  контрол  неплоскостности; на фиг.2 - оптическа  схема основной системы отражателей; на фиг. 3 - оптическа  схема оптического умножител .

Устройство содержит источник 1 кбллимированного излучени , корпус 2,основную систему 3 отражателей, расположенную на выходе источника 1 коллимированного излучени , оптически св занный с ной оптический умножитель 4, размещенный на платформе 5, где также размещен координатно-чувст вительный (Ьотоприемник 6, электричес ки св занный с блоком 7 обработки сигнала. Источник 1 коллимированного излучени  соединен с корпусом 2 чере термоизолирующий слой 8, предназначенный дл  - 1еньшени  вли ни  нагре- В.1 источника 1 излучени  на систему 3 отражателей, котора  состоит из двух зеркал 9 и 10, образующих двугранный угол, и светоделител  11, размещенного по отношению к зеркалам 9 и 10 так, что его светоделител на  плоскость совпадает с биссектрисой двугранного угла. Оптический умножитель 4 состоит из призмы 12, боковые грани KoTopofi выполнены отражающими с профилем в сечении в виде параболы, и двух дополнительных систем отражателей, перва  из которы состоит из трех зеркал 13 - 15, а втора  - из трех зеркал 16 - 18. При этом зеркала 13 и 14, 16 и 17 установлены ггараллельно друг другу и обращены навстречу отражающими поверхност ми , а зеркала 15 и 18 установлены ттормальпо к ним и так, что

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

на их отражающей поверхности находитс  фокус F, соответствующей параболи - ческой грани призмы 12. Дополнительные системы отражателей расположены симметрично плоскости симметрии призмы 12 и кажда  из них оптически св зана соответственно с одной из пло- дадок координатно-чувствительного фотоприемника 6, а призма 12 расположена вершиной к основной системе 3 отражателей, причем ее отражающие боковые грани оптически св заны с зеркалами 9 и 10. Платформа 5 устанавливаетс  на контролируемом объекте 19.

Устройство работает следующим образом.

Пучок лучей из источника 1 коллимированного излучени  делитс  на дна пучка лучей в системе 3 отражателей и, отразившись от зеркал 9 и И), попадает в оптический умножитель 4, а затем - на две площадки координатно-чувствительного фотоприемника 6, размещенного вместе с оптическим умножителем. 4 на платформе 5, пере- ме1чаемой по поверхности контролируемого объекта 19.

При отсутствии отклонений поверхности контролируемого объекта 19 от плоскости пучки лучей А и В попадают на боковые грани призмы 12 симметрично и параллельно плоскости, проход щей через верхнее ребро призмы 12 параллельно направлению измерени . Вследствие этого после отражени  от параболических поверхностей призмы 12 лучи А и В падают на зеркала 15 и 18 дополнительных систем отражателей под равными углами о( , что приводит к симметричному их отражению между зеркалами 13 и 14, 16 и 17 в каждой из дополнительных систем отражателей . В результате лучи А и В попадают на соответствующие площадки фотоприемника 6 в точки равного спг нала, т.е. разность фототоков, регистрируема  блоком 7 обработки сигналов , с двух площадок фотоприемника 6 равна 0.

Отклонение поверхности контролируемого объектл 19 от плоскости, например , на величину 4i,приводит к смещению платформы 5, а вместе с ней и оптического умножител  А. При этом нарушаетс  симметри  отражени  лучей А и В от параболической боковых граней призмы 12. Лучи А и В при этом занимают по отношению к призме 12 положение А и В . Вследствие того, что фокусы F параболических граней призмы 12 лежат на отражающей поверхности зеркал 15 и 18, отраженные от призмы 12, лучи А и В попадают на зеркала 15 и 18 в те же точки, что и при отсутствии отклонени  контролируемой поверхности объекта 19, но под разными углами, т .е. с , t с/gi За счет этого нарушаетс  симметри  многократного отражени  лучей А и в между зеркалами 13и1А, 16 и 17, что приводит к нарушению симметрии падени  лучей на площадки фотоприемника 6, т.е. к по влению разности фототоков с двух площадок фотоприемника 6,пропорциональной величине смещени  платформы 5. За счет преобразовани  линейного смещени  h в угловое изменение положени  лучей А и в относительно отражающих поверхностей зеркал 13 и 14, 16 и 17, а также за счет многократного отражени , величина смещени  Н лучей относительно площадок фотоприемника 6, т.е. рассто ние между точками f и

/) в в больше, чем h, т.е. Н K-h. Величина К в основном зависит от рассто ни  S между зеркалами 13и 14, 16и 17 и от количества отражений луча между ними. Мен   эти параметры, можно регулировать чувствительность устройства.

При необходимости контрол  боль (Т)

iDifx величин отклонени  контролируемой поверхности объекта 19 оптический умножитель 4 может быть сн т с платформы 5. При этом лучи А и В

будут непосредственно попадать на площадки фотоприемника 6.

Таким образом, введение в конструкцию оптического умножител  дает возможность значительно повысить чувствительность и точность устройства в области малых значений отклонени  контролируемой поверхности объекта.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Оптико-электронное устройство дл  контрол  неплоскостности по авт.св. № 1283525, отличаю- щ е е с   тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности КОНТ

   рол , оно снабжено оптическим умно. жителем, установленным на платформе перед координатно-чувствительным фотоприемником . и выполненным в виде призмы и двух дополнительных систем отражателей, кажда  из которых содержит три зеркала, два из которых параллельны и обращены друг к другу отражательными поверхност ми, а третье установлено перпендикул рно к ним и оптически св зано с соответствующей боковой гранью призмы, боковые грани призмы выполнены отражающими,

   образуют в сечении профиль в виде

   параболы, фокус которой расположен на отражающей поверхности третьего зеркала, и оптически св заны с основной системой отражателей, а дополни- тельные системы отражателей установлены симметрично относительно призмы и оптически св заны с соответствующими пло1чадками координатНо-чувстви- тельного фотоприемника.

   Г

   Л

   ГС

   //// //Х/Х/

   :

   фиг.1

   19

   А

   Ho/7paS e f/e

   i/jffe/yefft/л

   в

   фиг. г