SU1682766A1

SU1682766A1 - Method of non-contact measurements of distances

Info

Publication number: SU1682766A1
Application number: SU884611305A
Authority: SU
Inventors: Андрей Григорьевич Рудник; Юрий Степанович Мальчевский; Арсентий Васильевич Куцевич; Мирослав Васильевич Новосад; Владимир Иосифович Лушпак; Андрей Игоревич Коковский
Original assignee: Тернопольский Филиал Львовского Политехнического Института Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1988-09-05
Filing date: 1988-09-05
Publication date: 1991-10-07

Abstract

Изобретение позвол ет измер ть рассто ние или отклонение формы поверхности крупногабаритных объектов, например цилиндрических нефтеналивных резервуаров . Целью изобретени вл етс повышение точности измерени путем уменьшени погрешности начальной выставки одного из двух проекционных каналов относительно контролируемой поверхности. Формируют с помощью двух проекционных каналов, каждый из которых содержит световую марку , объектив и зеркало, два изображени световых марок, образованные двум световыми штрихами различной длины. Проектируют их с концов базового рассто ни на контролируемую поверхность под посто нным параллактическим углом. Совмещают короткие штрихи изображений световых марок друг с другом на контролируемой поверхности посредством линейного перемещени базы вдоль перпендикул ра к ней и по ее линейному перемещению суд т о контролируемом размере и отклонении его от номинального значени . 1 з. п. ф-лы, 1 ил. У ЈThe invention allows to measure the distance or deviation of the surface shape of large objects, such as cylindrical oil tanks. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the error of the initial exhibition of one of the two projection channels relative to the test surface. With the help of two projection channels, each of which contains a light mark, a lens and a mirror, two images of light marks formed by two light strokes of different lengths are formed. They are designed from the ends of the base distance to the controlled surface at a constant parallax angle. Short strokes of the images of light marks are combined with each other on the test surface by linearly moving the base along the perpendiculars to it and by its linear movement judging the size to be controlled and its deviation from the nominal value. 1 h. item f-ly, 1 ill. U

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени рассто ний до объектов и отклонений их формы поверхности.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure distances to objects and deviations of their surface shape.

Цель изобретени - повышение точности измерени путем устранени погрешности начальной выставки одного из двух проекционных каналов относительно контролируемой поверхности.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the errors of the initial exhibition of one of the two projection channels relative to the surface to be tested.

На чертеже приведена принципиальна схема измерений данным способом.The drawing shows a schematic diagram of the measurements in this way.

На схеме изображены источник 1 света, например лазер, два объектива 2,3, в фокусе которых расположены световые марки, штанга 4, зеркала 5, 6, установленные наThe diagram shows a light source 1, for example, a laser, two 2,3 lenses with light marks in focus, a boom 4, mirrors 5, 6 mounted on

концах штанги на известном (базовом) рассто нии друг от друга, столик 7, установленный с возможностью линейного перемещени вдоль перпендикул ра к штанге и с возможностью углового поворота вокруг оси 0, и зрительна труба 8.the ends of the rod at a known (base) distance from each other, table 7, mounted for linear movement along the perpendicular to the rod and with the possibility of angular rotation around axis 0, and the viewing tube 8.

Источник 1 света, объективы 2, 3 и зрительна труба 8 соединены со штангой 4, закрепленной на столике 7, который имеет отсчетные приспособлени его линейных и угловых перемещений (не показаны). Контролируема поверхность обозначена позицией 9.The light source 1, lenses 2, 3, and the optic tube 8 are connected to the rod 4, mounted on table 7, which has reading devices for its linear and angular movements (not shown). The surface to be controlled is indicated by the position 9.

На чертеже обозначены: Y0 - рассто ние между осью поворота столика и оптичеоIn the drawing: Y0 is the distance between the axis of rotation of the table and the optical

0000

гоgo

Х| OsX | Os

оabout

ской осью объективов 2, ,3; 10 - номинальное значение рассто ни до контролируемой поверхности; Y(Y ) - линейное перемещение столика (базы) до совмещени изображений световых марок на контролируемой поверхности; АВ(А В ХА В) - концы базового рассто ни ; С(С )(С) - точка совмещени изображений световых марок.the sky axis of the lenses 2, 3; 10 is the nominal distance to the test surface; Y (Y) - linear movement of the table (base) to the combination of images of light marks on the controlled surface; AB (A B HA B B) - ends of the base distance; C (C) (C) is the point where images of light marks are combined.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Предварительно определ ют о, дл чего совмещают изображение световых марок с центральной точкой вспомогательного шаблона, расположенного перед контролируемой поверхностью, затем, поворачива столик 7 со штангой 4 вокруг оси 0 и линейно перемеща его, совмещают изображени марок с двум метками шаблона, расположенными на рассто ни х Li, La, соответственно , по разные стороны от центральной метки.Predetermined, for which the image of the light marks is aligned with the center point of the auxiliary pattern located in front of the test surface, then, turning the table 7 with the rod 4 around the axis 0 and moving it linearly, combine the images of the marks with two pattern marks located at a distance of x Li, La, respectively, on opposite sides of the center mark.

Фиксируют при этом линейные перемещени столика YI и Y2 и вычисл ют значение LO из следующей зависимостиIn this case, the linear displacements of the table YI and Y2 are fixed and the LO value is calculated from the following relation

I LiLz(Li+U)-L2Y1 -LiYJI LiLz (Li + U) -L2Y1 -LiYJ

2 ( L2 Yii + Ц Y2 ) 2 (L2 Yii + C Y2)

После этого проектируют световые марки , подсвеченные источником 1 света с помощью объективов 2, 3 и зеркал 5, б на контролируемую поверхность 9. Каждое изображение световой марки формируют в виде пары штрихов различной длины. В случае совмещени штрихов меньшей длины друге другом на контролируемой поверхности рассто ние от базы АВ до точки С будет равно LO. Наблюдение за совмещением изображений световых марок ведут с помощью зрительной трубы 8.After that, the light marks, illuminated by the light source 1, are designed with the help of lenses 2, 3 and mirrors 5, b on the controlled surface 9. Each image of the light mark is formed as a pair of strokes of different lengths. In the case of combining shorter lines with each other on the test surface, the distance from the base AB to point C will be equal to LO. Monitoring the combination of images of light brands are using the telescope 8.

При несовпадении точки с контролируемой поверхностью на последней будут наблюдатьс две пары штрихов. По положению коротких штрихов изображений марок определ ют положение точки С относительно контролируемой поверхности 9, а следовательно, направление перемещени столика 7 относительно объекта. Перемещают столик 7 с расположенными на нем штангой 4 с проекционными объективами 2, 3 и зеркалами 5, 6 до тех пор, пока короткие штрихи двух изображений световых марокIf a point does not coincide with a controlled surface, two pairs of strokes will be observed on the latter. The position of the short strokes of the stamps is determined by the position of the point C relative to the test surface 9, and therefore the direction of movement of the table 7 relative to the object. Move the table 7 with the rod 4 located on it with projection lenses 2, 3 and mirrors 5, 6 until the short strokes of two images of light marks

не совмест тс между собой на контролируемой поверхности, и фиксируют значение линейного перемещени столика 7.not compatible with each other on the test surface, and fix the value of the linear movement of the table 7.

Определ ют величину рассто ни доThe distance to

контролируемой поверхности из зависимостиcontrolled surface from addiction

L - Lo + Y.L - Lo + Y.

Claims

Claim 1. Non-contact measurement method

the distance to the object, which means that two projectors are installed at a basic distance from one another, so that the point of intersection of their axes is at a distance equal to the nominal distance to the object, two images of light marks are projected onto the surface of the object being monitored, they are fixed the change in the spatial position of the axes of the projectors and judging from this change the distance to the object, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, it is preset before we control m object template with three marks,

consistently combine the images of light marks with the extreme marks of the template, the combination is carried out by moving the base with the projectors along the perpendicular to the base itself, and the distance to the object being monitored is determined from the dependence

L - U + Y,

where Y is the magnitude of the linear movement of the base until the light images are combined

marks on the object;

Lo is the nominal distance from the base to the object, equal to

40

LO

UL2 (Li + L.2) - L.2 Y - Li Y% 2 (U Yii + Li Y2)

where Li, La are the distance of the extreme marks of the template from the central one;

Yi, Ya - linear alignment of the projectors when combining the images of light marks with the extreme marks of the template.

2. A method according to claim 1, characterized in that an image of each light mark is formed in the form of two strokes of different lengths, and the movement is carried out before the strokes of shorter length are combined with each other.

2 1

8 7 h 46