SU1508092A1 - Устройство дл измерени перемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности измерений при изменении рассто ни  между объектом и устройством. Опорный излучатель установлен на неподвижном основании, излучатели - на контролируемом объекте на заданном рассто нии R друг от друга по оси, совпадающей с направлением контролируемых перемещений. Ось вращени  сканирующего элемента (зеркала), параллельна  его отражающей грани, ориентирована перпендикул рно оптической оси объектива, параллельна продольной оси щелевой диафрагмы и образует с излучателем реперную плоскость ρ, перпендикул рную оси установки излучателей. Излучение от источников поочередно попадает на зеркало и затем через объектив, диафрагму, конденсатор - на фотоприемник, подключенный к измерителю временных интервалов, который измер ет длительности Τ₁, Τ₂ между центром импульса от опорного излучател  и центрами импульсов от излучателей, а также длительность временного интервала между центрами соседних импульсов от опорного излучател  и передает в вычислительный блок. Плоские углы ϕ₁ и ϕ₂, образованные реперной плоскостью ρ и плоскост ми, проход щими через ось вращени  зеркала и центры излучателей, пропорциональны временным интервалам Τ₁, Τ₂. Измер емое рассто ние Y от излучател  до плоскости ρ определ етс  вычислительным блоком по формуле Y=C¹O^.TGϕ₁=(R/(TGϕ₂-TGϕ₁))^.TGϕ₁, где C¹O - рассто ние между точкой пересечени  оптической оси объектива с осью вращени  зеркала и проекцией излучателей на линию пересечени  плоскости ρ с плоскостью сканировани . Величина Y не зависит от рассто ни  между устройством и контролируемым объектом. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  деформаций при статических испытани х объектов.

Цель изобретени  - повышение точности измерений между объектом и устройством при изменении рассто ни  между объектом и устройством.

На чертеже изображена принципиальна  схема устройства дл  линейных измерений.

Устройство содержит опорный излучатель 1, установленный на неподвижном основаНИИ , дополнительные излучатели 2 и 3, устанавливаемые на контролируемом объекте на заданном рассто нии друг от друга по оси, совпадающей с направлением контролируемых перемещений, сканирующий элемент, выполненный в виде плоского зеркала 4, установленного с возможностью вращени  от привода 5, расположенные по ходу излучени  от зеркала 4 объектив 6, щелевую диафрагму 7, конденсор 8 и фотоприемник 9, к выходу которого последовательно подключены измеритель 10 временных интерсо

1чЭ

валов (ИВИ) и вычислительный блок. Ось вращени  зеркала 4, параллельна  его отражающей грани, ориентирована перпендикул рно оптической оси объектива 6 и параллельна продольной оси щелевой диафрагмы 7. Ось вращени  зеркала 4 образует с излучателем 1 реперпую плоскость Р, перпендикул рную оси установки излучателей 2 и 3.

Устройство работает следующим образом.

Свет от излучателей (источников) 1-3 поочередно попадает на зеркало 4, которое направл ет излучение через объектив 6, диафрагму 7, конденсор 8 и фотоприемник 9, выход которого подключен к ИВИ 10. При вращении зеркала 4 излучение от излучателей 1-3 поочередно попадает во входной зрачок объектива 6, при этом на щелевой диафрагме 7 поочередно по вл ютс  изображени  излучателей 1-3. На выходе фотоприемника 9 формируютс  электрические импульсы. ИВИ 10 измер ет длительность временных интервалов Т|, Т2 между центром импульса от излучател  1 и центрами импульсов от излучателей 2 и 3 соответственно, а также длительность временного интервала TO между центрами соседних импульсов от излучател  1; кодирует их в цифровую форму, например в двоичный код, и передает в вычислительный блок 11. Плоские углы ф1 и ф2 образованы реперной плоскостью Р и плоскост ми, проход щими через ось вращени  зеркала 4 и центры излучающих площадок А, В излучателей 2 и 3 соответственно.

Значени  углов ф1 и ф2 пропорциональны временным интервалам TI и Т2 между центрами электрических импульсов, формируемых на выходе фотоприемника от излучателей 1, 2 и 1, 3 соответственно.

-и

где п - скорость вращени  зеркала, об/с. Измер емое рассто ние у от излучател  2 до плоскости определ етс  вычислительным блоком по формуле

./Яф, ,./ёГфь

где С О - рассто ние между точкой пересечени  оптической оси объектива 6 с осью вращени  зеркала 4 и проекцией излучателей 2 и 3 на линию пересечени  плоскости Р

с плоскостью сканировани ; г - рассто ние между излучател ми

2 и 3.

Перемещение объекта определ етс  вычислительным блоком 11 как разность между текущим и начальным значени ми положени  контролируемого объекта.

Как видно из формулы, рассто ние у не зависит от рассто ни  между объектом

5 (излучател ми 2, 3) и устройством (зеркало 4). Это позвол ет контролировать деформации объекта при измен ющемс  рассто нии до него, а также создает предпосылки дл  использовани  устройства при контроле профил  поверхностей.

0

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  перемещений, содержащее излучатель, сканирующий эле5 мент, расположенные по ходу излучени  объектив, щелевую диафрагму, установленную в фокальной плоскости объектива, конденсатор и фотоприемник, последовательно подключенные к выходу фотоприемника блок измерени  временных интервалов и

   0 вычислительный блок, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений при изменении рассто ни  между объектом и устройством, оно снабжено двум  дополнительными излучател ми, предназначенными дл  установки на контролируемом

   5 объекте на заданном рассто нии друг от друга по оси, совпадающей с направлением контролируемых перемещений, основной излучатель установлен на неподвижном основании, сканирующий элемент выполнен

   в виде плоского зеркала, установленного с возможностью вращени  и размещенного перед объективом так, что ось вращени  зеркала перпендикул рна оптической оси объектива, параллельна плоскости зеркала и продольной оси щели диафрагмы и образует

   5 с основным излучателем плоскость, перпендикул рную оси установки дополнительных излучателей.