SU591687A1

SU591687A1 - Limb-checking arrangement

Info

Publication number: SU591687A1
Application number: SU752165598A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Покровский; Марина Владимировна Покровская; Анатолий Иванович Спиридонов
Original assignee: Центральный Научно-Исследовательский Институт Геодезии,Аэрофотосъемки И Картографии
Priority date: 1975-08-11
Filing date: 1975-08-11
Publication date: 1978-02-05

Description

I . ., , .I. .,.

Изобретение относитс к контропьн -изм&рительнь М устр Йствам, предназначенным дл определени погрешностей диаметров круговых шкап (лимбов) угломерных приборов раз-, пичной точности и назначени , примен емых g в геодезии, маркшейдерском деле, приб|зростр1 ении .; /The invention relates to a contour measuring system that is designed to determine the errors of the diameters of the circular cabinets (limbs) of the goniometer devices of different, primary accuracy and purpose used by g in geodesy, surveying, appraisal; /

В насто щее врем дп контрол погрешностей нанесени делений круговых шкап примен етс несколько устройств.10At present, several devices are used to control the accuracy of applying divisions of the circular cabinets.

Устройство l «предназначенное дл определени погрешностей диаметров пввер емсго лимба нри{постепенном его повороте на угло-. вые интервалы, задаваемые двум концентрически расположенными;образцовыми лимбами.; |д Считывание показаний с повер емсй о и двух образцовых лимбов осуществл етс с помощью четырех фотоэлектрических систем две из которых определ ют положение исследа ёмого диаметра, а две другие задают точный пово- 20 рот повер емого лимба на требуемый интер- вал. Непосредственное измерение отклонений штрихов от их ноМиЕшльцаго положени производ тс автоматически с помошью микн рометра с плоскопаралЛельной пластинкой., 25The device l "is intended to determine the errors of the diameters of the four-sided limb on the {gradual turn of it at an angle). new intervals set by two concentrically located; exemplary limbs .; | d. Reading of the readings from the surface of the two exemplary limbs is carried out with the help of four photovoltaic systems, two of which determine the position of the diameter under investigation, and the other two set the exact rotation of the turnable limb to the required interval. Direct measurement of the deviations of the strokes from their NEWS position is made automatically with the aid of a flat-plate micromometer., 25

Полученный результат передаетс в аналого-цифровой преобразователь и далее на печатающее устройство. Последнее фиксирует результат, представл ющий собой погрешность одного из исследуемых диаметров. The result is transmitted to an analog-to-digital converter and then to a printing device. The latter fixes the result, which is the error of one of the investigated diameters.

Недостатком устройства вл етс наличие двух .образцовых лимбов с однородными делени ми и. четьфех фотоэлектрических микроскопов , что |непременно приводит к усложнению KOHCTpyKmiH и вл етс причиной HecT frбильЕости измерительного канала.The drawback of the device is the presence of two sample limbs with uniform divisions and. A photoelectric microscopes, which | certainly leads to the complication of KOHCTpyKmiH and is the cause of the hectability of the measurement channel.

Устройство f2j , последовательно сра&ниваетположени .штрихов повер емого лимба Относительно наложенного на него обраэцовогЪ Углова величина йесовпаденй штрихов измен етс с помощью двух фотоэпектрйческих систем дающих информации в виде импульсов при прохождении соответств |юишх штрихов., Углова мера погрешности, пропор-. циональна временному интервалу между двум указанными импульсами, измер етс специальным устройством и поступает поСле обрабт ки на регистрирующггй 1фибор, После измерени И интервалов на одном обороте 1«имбы поворачивают относительно щэуг друга на попаый интервал П раз. Затем по соответств ющей программе определ ют поправки штрихов обоих лимбов, от которых переход т к поправки диаметров. i Недостатки устройства: возможность проверить лимбы лишь равных диаметров с однородными делени ми, наличие двухканальной считывающей системы, сложна и Щ№ тельна программа наблюдений, .Наиболее близким по технической сущноо ТВ к изобретению вл етс устройство дл контрол лимбов з I , содержащее ось вр щени с закрепленными на ней образцовым лимбом и оправой дл установки повер емого лимба, задающий и регистрирующий , фотоэлектрическую измерительную и регистрирующую системы. Устройство сравнивает йоказани повер емого и образцового лимбов, эакрепленнбЪс на одной оси. Сигналы от штрихов образцового лимба зажигают импульсную лампу, последовательно освещающую штрихи повер и емшо лвмба, которые проецируютс на дв1 жушуюс фотопленку. Информаци регистр руетс в виде .меток, располагающихс по кривей с амш1Итуд1й и частотой, характер з ющнми погрешности штрихов лимба. К недостаткам этого устройства следует Отнести невысокую точность (2/3) определени погрешностей Вли ни эксцентриситета и остаточного действи погрешнос тей эталонного лимба, Пель изобретени - повыше ше точности измерений. Указанна цель достигаетс тем, что в задающий и регистрирующий каналы введены плоские зеркала так, что в оптический ход луча одновременно попадают изображени соответствующих штрихов образцового и nt вер емого лимбов, а на Пути луча между лимбами установлен чувствительный элемент кинематически св занный через электромех нический преобразователь с измерительной системой, причем чувствительный элемент выполнен в виде плоскопараллельной плаотинки . На фиг, 1 изображена структурно-кинема тическа схема предлагаемсмго устройства; на , ,2 - изображение 1штрихов на регист раторе, . Устройство содержит ось вращени 1, образцовый лимб (ОЛ) 2, повер емый лимб ( ПЛ) 3, осветительную систему 4, плоские зеркала 5, 6, объективы 7, 8, плоское зеркал-о 9, диафрагму 1О, модул ционный диск 11, объектив 12, фотоприемник 13, фазодетектор 14, осветительную систему 15, объектив 16, фотоприемник 17, алектроме . ханический преобразователь 18, плоскопарал лрльную измерительную пластинку 19, зеркало регистрируюшего узла 20, осветител ное устройство 21, столик дл записи и формации 22, механизм прерывистой подачи 23, привод м0ду1штгч5а 24, передаточный механизм 25, ось регистрирующего столика 26, микроскоп 27, суппорт 28, оправу дл установки повер емого лимба 29. В устройстве ось 1 (фиг. 1) несет повер емый 2 и образцовый 3 лимбы. Ось шшиндрическа - .кинематйческоготипас опор й в п ти жестких и двух эластичных точн ках, осуществл ющих силовое замыкат1е, С осью кинематически через передаточный механизм 25 св зан механизм прерывистой | подачи 23, Оптико-электронна система. включающа осветитель 4, плоские зеркала 5 и 6, объективы 7 и 8, плоское зеркало 9, Ю, фокусирующий элемент 12 и фотрприемник 13, располагаетс на суппфте 28, Измерительно-регистрирующа сиотема включает фазовый детектор 14, электромеханический преобразователь 18, кинематически св занный с измерительной плосксшараллельной пластинкой 19, С последней кинематически св зано зеркало 20 регистрирую ющей системы, на которое подаетс пучок лучей от осветител 21 с точечной диа4|1аг мой, Изображение точки зеркалом подаетс в плоскость регистрирующего столика 22, расположенного на оси 26, св занной через передаточный механизм 25 с механизмом прерывистой подачи 23. В измерительно-регистрирующую систему входит также блок модул тора 11 с осветителем 15, объективом 16, фотоприемник 17, приводом 24, В комплект устройства входат наблюдательный микроскоп 27, который может быть закреплен на том же суппорте 28, Сущность работы предлагаемого устройст ва состоит в следующем. Изображение непр| « j зрачного штриха ПЛ при помощи оптической системы 4-7 накладываетс на диаметрал но противоположный прозрачный штрих ОЛ (фиг, 2), При предварительной юстировке начальных штрихов обоих лимбов и в случае отсутстви погрешностей расположени ПЛ ширина левого прозрачного окна ( dд } будет равНа ширине правого окна ( d fj ), а следсжательно, будут равны и световые потоки д и п I ими пропускаемые, При наличии погрешности штриха и Фд Ф Фпсовмещенное изображение штрихов оптической системой 8-9 передает с в плоскость диафрагмы 10. Световой поток , модулированный при вращении диска 11, поступает на фотоприемник 13, а затем на фазовый детектор 14, Фoтoэ7Ifekтpичecкa система 15-17 форм рует опорный сигнал фазового детектора,:В зависимости от положени изображени штриха ПЛ в окне ОЛ 1фазовый детектор выдает сигнал определенной величины и пол рности, который при помощи электромеханического преобразовател (например, в виде магнитоэлектрической системы) заставл ПОБСН рачиватьс на некоторый yrwi плос1к.опарадй дельную пластинку 19, Эта пластинка вл етс основным измерительным элементом. позвол ющим проводить измерени в компевсационном режиме: пластинка поворачиваетс до тех пер, пока изображение штриха ПЛ не займет (симметричное положение относительно краев окна ОЛ и не . наступит , весие фототоков 3j и D , сравниваё ь х в фазовом детекторе,; При повороте плоскопараллельной пластинки 19 св занное с ней зеркало 20 регист-. рирующей системы отклон ет изображение свет щейс точки, с(|юрмированной объеКт№вом системы 21 в плоскости столика;22 с фотопленкой. Смещение изображени в радиальном направлении выражает в некотором масштабе погрещность положени штриха ПЛ, После регистрации срабатывает механизм прерывистой подачи 23, и в поле зрени диа фрагмы 10 по вл етс совмещенное изображение следующей пары штрихов ПЛ и ОЛ, и цикл измерений и регистрации повтор етс . 1&41 . fi Н п А JfлlJ,. л , па. принцип работы устройства позвол ет получи1Ъ информацию о погрешност х диаметров ПЛ в виде-графика, в виде таблицы чиоловых значений и в виде отклонений от пол „„„„ „„:; -- . ДОДjrQIval , ,.. Cynnopt позвол ет осуществл ть уст новку оптической систе:К1Ь1 5-7 на .различные рассто ни относительно оси и в зависимооти от диаметра ПЛ, Устрсйство может работать как в ручном режиме (циклическа подача и визуальное : наблюдение погрешностей штрихов), так И в .автоматическом режиме (непрерывна подача оси и автоматическа запись результатов на мерений без участи наблюдател ) Быстродействие устройства в автомат ческом режиме характеризуетс средней ск ростью контрол не менее 60 штрихов в минуту (при исследовании лимба на машине типа Гейде с четырьм микроскопами на наблюдение одного штриха затрачиваетс 1|5-2 минуты). Это преимущество особемно важно при полном контроле всех диамет Р° лимба, а также при оценке качества нинесени границ переходов кодированных лимбов , у 1 которых количество повер емь1х отметок может достигать нескольких дес тков тыс ч. Быстродействие и объективное считывание показаний лимбов при наличии пре цизионной оси и коррекции погрешностей образцового лимба в предлагаемом устройс-р- ва .способствуют достижению точности не грубее 0,1, Формула изобретени Устройство дл контрол лимбов, содержащее ось вращени с закрепленными на ней образцовым лимбом и оправой дл установки повер емого лимба, задаюш1й ре гистрирующий каналы, источник света, фотоэлектрическую измерительную и регистрирутощую системы, от личающвес тем, что, с целью повышени точности измерений , в задающий и регистрирующий каналы на пути светового луча установлены плоские зеркала, совмещающие в одной пдоскос . ти изображени соответствз оших штрихов ,, ал д{ образцового и повер емого лимбов, а между установлен чувствитель « 1Й элемент, кинематически св занный через апектром ханический преобразователь с измерительной А системой,. 2, Устройство по п 1, отличающеес тем, что чувствительшлй элемент выполнен в виде плоскопараллельной пласти источники информации, прин тые зо вниманце при экспертизе: 1,Кюне X, . Sbieni 3nstrum 196О,№ 8, с, 882-885, 2,Майстром Г, Te ngeratetectihitk . . 1963, М 5, с, 212-223, 3,Петров В, П, Устройство дл KOHTIJOл лимбов, Труды ЛИТЛЮ, вып, 73, с, 76-82,. }9г/ The device f2j sequentially compares the positions of the strokes of the turned limb. Regarding the applied Angular Angle, the magnitude of the coincidence of the strokes is changed with the help of two photoelectric systems that give information in the form of pulses during the passage of the corresponding strokes. The national time interval between the two indicated pulses is measured by a special device and is sent after the processing to the registering one-choice, after measuring the intervals on one revolution, the imbi are rotated relative to each other for the second interval of times. Then, according to the appropriate program, the corrections of the strokes of both limbs are determined, from which they pass to the correction of diameters. i Disadvantages of the device: the ability to check the limbs of only equal diameters with homogeneous divisions, the presence of a two-channel reading system, a complex and extremely observational program. The device closest to the technical essence of the invention is the device for controlling the limbs I, which contains the axis of rotation with an exemplary limb attached to it and a frame for mounting a rotatable limb, which specifies and registers, a photoelectric measuring and recording systems. The device compares yokazaniya verified and exemplary limbs, fastened on one axis. The signals from the strokes of the model limb are lit by a flash lamp, successively illuminating the strokes of the turn and his eyes, which are projected on a double-sided film. The information is registered in the form of labels located along the curves with the frequency and frequency, the nature of the glitches of limb strokes. The disadvantages of this device include the low accuracy (2/3) of the determination of the errors of the influence of eccentricity and the residual effect of errors of the reference limb, Pelus of the invention is higher than the measurement accuracy. This goal is achieved by inserting flat mirrors into the master and registering channels so that images of the corresponding strokes of the reference and nt rotated limbs simultaneously enter the optical path of the beam, and a sensitive element kinematically connected through the electromechanical transducer is mounted on the Path of the beam between the limbs measuring system, and the sensitive element is made in the form of a plane-parallel plate. Fig. 1 shows a kinematic structure diagram of the proposed device; on,, 2 - the image of 1 lines on the register,. The device contains an axis of rotation 1, an exemplary limb (OL) 2, a rotating limb (PL) 3, an illumination system 4, flat mirrors 5, 6, lenses 7, 8, a flat mirror-9, aperture 1O, a modulation disk 11, lens 12, photodetector 13, phase detector 14, lighting system 15, lens 16, photodetector 17, alektrome. Chanical transducer 18, plane-parallel measuring plate 19, mirror of registering unit 20, lighting device 21, recording table and formation 22, intermittent feed mechanism 23, drive modulator 1, transmitter 25, axis of the recording table 26, microscope 27, support 28 The frame for setting the turning limb 29. In the device, axis 1 (Fig. 1) carries turnable 2 and exemplary 3 limbs. The axle axis is a kinematiki type of support in five rigid and two elastic points that carry out force closure, the axis is kinematically through a transmission mechanism 25, an intermittent mechanism | feed 23, Optoelectronic system. including illuminator 4, flat mirrors 5 and 6, lenses 7 and 8, flat mirror 9, S, focusing element 12 and photo receiver 13, is located on support 28, Measurement-recording siotema includes phase detector 14, electromechanical converter 18, kinematically connected with a measuring plane-parallel plate 19; With the latter, the mirror 20 of the recording system is kinematically connected, to which a beam of rays from the illuminator 21 is fed with a point diameter of four, the image of the point is fed by a mirror into the plane of the recording station The face 22 located on the axis 26 connected through the transfer mechanism 25 to the intermittent feed mechanism 23. The measuring-recording system also includes a modulator unit 11 with an illuminator 15, an objective 16, a photodetector 17, an actuator 24, the device includes an observation microscope 27, which can be attached to the same caliper 28. The essence of the operation of the proposed device is as follows. Image nepr | "J of the submarine stroke of the submarine using the optical system 4-7 is superimposed on the diameter but the opposite transparent bar of the OL (Fig 2). During preliminary alignment of the initial strokes of both limbs and if there are no errors in the location of the submarine, the width of the left transparent window the right window (d fj), and consequently, the light fluxes d and n I will be transmitted by them, if there is an error in the stroke and Fd F Fp the offset image of the strokes by the optical system 8-9 transmits c to the aperture plane 10. Light flux, modules When the disk 11 is rotated, it goes to the photodetector 13, and then to the phase detector 14, a photoelectric system 15-17 forms the reference signal of the phase detector,: Depending on the position of the image of the submarine stroke in the OL window, the phase detector outputs a signal of a certain size and polarity which, with the help of an electromechanical converter (for example, in the form of a magnetoelectric system) caused the POBSN to be rotated onto some yrwi flat 1 panel. paradisal plate 19, this plate is the main measuring element. allowing to take measurements in the computational mode: the plate is rotated until those lines until the submarine stroke image is in position (symmetric position relative to the edges of the AL window and does not occur, weight of photocurrents 3j and D, compared to x in the phase detector,; When the plane-parallel plate is rotated 19, the associated mirror 20 of the recording system deflects the image of the light point, with (| a harmonized object of the system 21 in the plane of the table; 22 with film). The image shift in the radial direction expresses in some After the registration, the intermittent feed mechanism 23 is triggered, and in the field of view of the diaphragm 10, a combined image of the next pair of FS and OL strokes appears, and the cycle of measurement and recording is repeated. 1 & 41 l, pa. principle of operation of the device allows to obtain information about the errors of the diameters of submarines in the form of a graph, in the form of a table of chiol values and in the form of deviations from the floor „„ „„ „„:; -. DODJrQIval, .. Cynnopt allows installation of the optical system: K110 5-7 at different distances relative to the axis and depending on the diameter of the submarine. The device can operate in manual mode (cyclic feed and visual: observation of stroke errors) , so also in automatic mode (continuous feed of the axis and automatic recording of the results on measurements without the observer) The speed of the device in the automatic mode is characterized by an average rate of control of at least 60 strokes per minute not the type of Heiden with four microscopes to observe one stroke zatrachivaets 1 | 5-2 minutes). This advantage is especially important with full control of all diameter P ° of the limb, as well as when assessing the quality of the incidence of boundaries of coded limbs, in 1 of which the number of checked marks can reach several tens of hours. The speed and objective reading of limbs in the presence of a precision axis and correction of the errors of the reference limb in the proposed device, which contribute to achieving accuracy no coarser than 0.1, the claims of the device for controlling the limbs, containing the axis of rotation with fixed It is an exemplary limb and a frame for installation of a rotatable limb, which registers channels, a light source, a photoelectric measuring and recording systems, which differ from those by the fact that, in order to improve measurement accuracy, flat mirrors are installed in the reference and recording channels on the path of the light beam combining in one app. These images correspond to the strokes of the ale {exemplary and calibrated limbs, and between the sensor is installed the “1st element, kinematically connected through the apector of the khanichesky transducer with the measuring A system ,. 2, The device according to claim 1, characterized in that the sensing element is made in the form of a plane-parallel layer of information sources accepted by the applicant during the examination: 1, Kühne X,. Sbieni 3nstrum 196О, No. 8, p., 882-885, 2, Majstrom G, Te ngeratetectihitk. . 1963, M 5, p. 212-223, 3, Petrov V, P, Device for KOHTIZHOL limbs, Proceedings of LITL, vol. 73, p. 76-82 ,. } 9g /