SU1682784A1

SU1682784A1 - Способ определени угловых положений поверхности объекта и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1682784A1
Application number: SU884659964A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Данилин; Валерий Александрович Медников; Сергей Петрович Прохоров; Александр Геннадьевич Медников
Original assignee: Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1991-10-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может использоватьс дл измерени угла отклонени поверхности контролируемых деталей, деформаций поверхностей деталей и узлов в машиностроении . Целью изобретени вл етс расширение области применени за счет циклического изменени потока излучени на контролируемую и образцовую поверхности и определени углового положени также и движущихс объектов. Способ осуществл етс в устройстве введением оптической насадки 4, состо щей из двух световодов и зеркально отражающей образцовой поверхности, и электродвигател 9. При вращении насадки происходит измерение неподвижных объектов, а при фиксировании насадки измер ютс вращающиес объекты. 2 с.п.ф-лы, 3 ил.

Description

Фиг. I

Изобретение относитс к измерительной технике и может использоватьс дл измерени угла отклонени поверхности контролируемых объектов, деформаций поверхностей деталей и узлов в машиностро- ении.

Цель изобретени - расширение области применени за счет циклического изменени потока излучени на контролируемую и образцовую поверхности и определени углового положени также и движущихс объектов.

На фиг. 1 представлена структурна схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг. 2 - часть структур- ной схемы предлагаемого устройства в фазе формировани опорного сигнала; на фиг. 3 - временные диаграммы электрических сигналов.

Устройство, реализующее предлагав- мый способ определени угловых положений поверхности объекта (фиг. 1), содержит светопровод щую систему 1, состо щую из двух световодов, одни концы которых объединены в общий приемно-передающий коллектор, источник 2 излучени , подключенный к одному из свободных концов све- топровод щей системы 1, фотоприемник 3, вход которого соединен с вторым свободным концом светопровод щей системы 1, оптическую насадку 4, выполненную в виде цилиндра, радиус которого равен R, расположенного таким образом, что ось цилиндра состоит из приемно-передающе- го коллектора на рассто нии R L R + Ј где Ј 0,1...0,5 мкм - технологический зазор, световоды 5 и 6, выполненные, например, из световодных жгутов, стекл нных прутков или полых световодов, установленные в цилиндре 4 так, что их оси, соответственно, совпадают с взаимно перпендикул рными диаметрами цилиндра 4 и лежат в одной плоскости с осью приемно-передающего коллектора светопровод щей системы 1, длина световода 5/3...4/d d/5...6/, где d - диаметр приемно-передающего коллектора, длина световода 6 d/2 i (R - d/2), а диаметры световодов равны диаметру приемно-передающего коллектора светопровод щей системы 1, зеркально- отражающий участок 7 контролируемой поверхности, образцова зеркально-отражающа поверхность 8, закрепленна на выходном торце световода 6, электродвигатель 9, ось которого соединена с осью оптической насадки 4, компараторы 10 и 11, одни из входов которых подключены к выходу фотоприемника 3, формирователь 12 уровней компанировани , например

DA 0,7Um, UB 0,3Um, где Um - амплитуда электрического импульса, соответстовую- щего потоку, прин тому от образцовой зеркально-отражающей поверхности 8 (фиг. 3, диаграмма а), выходы формировател 12 уровней компарировани соединены, соответственно , с вторыми входами компараторов 10 и 11, блоки 13 и 14 выделени середин электрических импульсов, подключенных соответственно к выходам компараторов 10 и 11, блок 15 регистрации временных интервалов, входы которого соединены соответственно с выходами блоков 13 и 14 выделени середин электрических импульсов, выход блока 15 регистраци временных интервалов вл етс выходом устройства .

Устройство, реализующее способ определени угловых положений поверхности объектов (фиг. 1), работает следующим образом .

В некоторый момент времени световод 5 оптической насадки 4, вращаемой электродвигателем 9 с круговой частотой ш, займет положение, показанное на фиг. 1. Поток источника 2 излучени по одному из отводов светопровод щей системы 1 с ее приемно-передающего коллектора поступает в световод 5, пройд который, излучаетс в направлении зеркально-отражающего участка 7 контролируемой поверхности. Часть отраженного от участка 7 потока попадает обратно в световод, поступает на приемно- передающий коллектор светопровод щей системы 1 и подаетс на фотоприемник 3, Информационный электрический сигнал с фотоприемника 3, амплитуда которого Uu, сравниваетс в моменты времени ti, 13 с уровнем компарировани UB (фиг, 3, диаграмма а) формировател 12 уровней компарировани , и компаратор 11 вырабатывает пр моугольный электрический импульс (фиг. 3, диаграмма б), соответствующий времени t2, формирующий в блоке 14 определени середины электрических импульсов. Через четверть периода вращени ротора электродвига1

тел 9( ш

-) оптическа

насадка 4 займет положение, приведенное на фиг. 2.

Поток от источника 2 излучени по одному из отводов светопровод щей системы 1 с приемно-передающего коллектора поступает в световод 6, пройд который, попадает на образцовую зеркально-отражающую поверхность 8, отражаетс от нее, и через световод 6 отраженный поток попадает на приемно-передающий коллектор светопровод щей системы 1. Затем канализируетс по второму отводу светопровод - щей системы 1 и поступает на фотоприемник 3, где преобразуетс в электрический сигнал, соответствующий потоку, отраженному от образцовой поверхности 8 и вл ющийс опорным электрическим сигналом. Опорный электрический сигнал фотоприемника 3, имеющий амплитуду Dm, сравниваетс в моменты времени t4, t6 с уровнем компарировани UA (фиг. 3, диаграмма а), формировател 12 уровней компарироча- ни и компаратор 10 вырабатывает пр моугольный электрический импульс (фиг. 3, диаграмма в), временна отметка середины которого (диаграмма в), соответствующа времени ts, формируетс в бьоке 13 определени середины электрических импульсов. Так как амплитуда информационного импульса в несколько раз меньше опорного, то разделитель их можно, использу различные уровни компарировани . В блоке 15 измер етс и регистрируетс временной интервал п между временными отметками t2 и ts (диаграмма г). Затем сравниваетс полученный временной интервал т с известным временем Т/4.

Если t Т/4, то угол отклонени контролируемой поверхности равен нулю. В случае отклонени контролируемой поверхности на некоторый угол а максимум диаграммы направленности потока зеркально-отраженного от участка 7 также отклон етс на угол а . Поэтому середина электрического импульса (фиг. 3, диаграммы б, в) фотоприемника 3, соответствующа максимуму диаграммы направленности потока , сраженного от контролируемой поверхности , сдвигаетс во времени на величину Д пропорциональную а, относительно середины опорного импульса, услови получени которого не измен ютс , Аналогично в 1-й момент времени в блоке 15 измер етс и регистрируетс временной интервал Г2 между временными отметками ti2, ti5 (фиг. 3, диаграмма г). После этого по временному

расхождению -д- делаетс заключение о величине а К Д.

Claims

Формула изобретени 1. Способ определени угловых положений поверхности объекта, заключающийс в том, что на контролируемую поверхность нанос т зеркально-отражающий участок покрыти , формируют поток излучени , получают опорный и измерительный потоки, регистрируют отраженные потоки излучени , преобразовывают их в электрические

импульсы и по временному интервалу между серединами электрических импульсов определ ют угловое положение контролируемой поверхности, отличающийс 5 тем, что, с целью расширени области применени , дополнительно формируют образцовую зеркально-отражающую поверхность, получают опорный поток как отраженный от зеркальной поверхности при циклическом

0 изменении и направлени потока излучени на контролируемую и на образцовую зеркально-отражающие поверхности.

2, Устройство дл определени угловых положений поверхности объекта, содержа5 щее источник излучени , фотоприемник, светопровод щую систему, состо щую из двух световодов, два компаратора с различными уровн ми компарировани , формирователь уровней компарировани , два блока

0 выделени середин электрических импульсов , блок регистрации временных интервалов , входы которого соединены с выходами блоков выделени середин электрических импульсов, концы световодов, предназна5 ченные дл направлени к контролируемой поверхности, объединены в один приемно- передающий коллектор, второй конец первого световода подключен к источнику излучени , второй конец второго светово0 да - к фотоприемнику, к выходу которого подключены первые входы компараторов, вторые входы компараторов подключены к выходам формировател уровней компарировани , выходы компараторов подключе5 ны к входам блоков выделени середин , электрических импульсов, выход блока регистрации временных интервалов вл етс выходом устройства, отличающеес тем, что. с целью расширени области

0 применени , оно снабжено оптической насадкой с двум световодами, электродвигателем , оптическа насадка выполнена в виде цилиндра радиуса R, ось вращени которого отстоит от приемно-передающего

5 коллектора светопровод щей системы на рассто нии + Е, где Ј - технологический зазор, обеспечивающий отсутствие касани первого световода и приемно-передающего коллектора, два световода уста0 новлены в оптической насадке так, что их оптические оси совпадают с двум взаимно- перпендикул рными диаметрами цилиндра и лежат в одной плоскости с оптической осью приемно-передающего коллектора,

5 диаметры световодов равны диаметру d приемно-передающего коллектора, длина первого световода /3... d/5..,6/, длина второго световода d/2 la R - d/2.

9

Фиг. 2

№

2

trT/t

Редактор В. Данко

ФигЗ Составитель В. Шабанова

Техред М.МоргекталКорректор М. Кучер ва

Ч