Claims (2)
15 углом 45° к оптической оси коллиматора и кед входной гранью оптического блока , выполненного с возможностью расщеплени пучка излучени на два зеркальносимметричных пучка с различным спект20 ральным составом, спектральным светоделительным блоком, установленным перед приемниками излучени и выполненным в виде светоделительной пластины с двум избирательными светс4)ильтрами, полоса пропускани каждого из которых согласована со спектральным составом соответствующего пучка лучей от оптического блока. При; этом оптический блок может быть выполнен в виде пентапризмы, склеенной из усеченной призмы Шмидта и пр моугольной призмы, одна из катетных граней которой вл етс входной гранью оптического блока, друга катетна грань вл етс выходной гранью, гипотенузна грань, прилегающа к призме Шмидта, .полупрозрачна, а спектральна полоса от ражени полупрозрачного покрыти пр мо угольной призмы не совпадает со спектральной полосой пропускани материала призмы Шмидта. На; чертеже изображена функциональна схема устройства. Устройство содержит последовательно расположенные вдоль контролируемых напр вл ющих 1 коллиматор 2, каретку 3, отражатель 4, например зеркало, свободно подвешенное на стойках каретки 3 на пути пучка лучей от коллиматора 2 над оптическим блоком 5, выполненным в виде пентапризмы, составленной из склеенных между собой пр моугольной призмы со светоделительной гипотенузной гранью и усеченной призмы Шмидта, и закрепленным на каретке 3, приемного фотоэлектрического устройства, -Содержащего объектив б, полупрозрачную пластину 7, два избирательных светофильтра 8, один из которых установлен на пути пучка лучей, отраженного от пластинки 7, а другой на пути пучка, прошедшего через нее, два координатно-чувствительных фотоприемника 9 излучени с различными спектральными характеристиками, установленные в фокальной плоскости объектива 6, электронный блок обработки информации, содержащий усилители Ю, подключенные .к выходам фотоприемников 9, и схему 11 сравнени , подключенную к усилител м 10 Зеркало 4 расположено под углом 45 к оси падающего на него пучка лучей над входной гранью пентапризмы. Материал полупрозрачного покрыти пр моугольной призмы выбран со спектральной полосой отражени , не совпадающей со спектральной полосой пропускани материала призмы Шмидта. Вместо полупрозрачного покрыти можно использовать зеркальное покрытие, нанесенное кольцами или полосами на гипотенузную грань и занимающее половину ее площади . Полоса пропускани каждого из избирательных светофильтров 8 согласована со спектральным составом соответствующего зеркально-симметричного пучка лучей от пентапризмы 5. Толщины светофильтров 8 выбираютс из услови равенства сигналов с обоих приемников 9 излучени . Вместо пентапризмы 5 возможно использование и других оптических блоков дл раздвоени пучка лучей на два зеркально-симметричных пучка с различным спектральным составом, например зеркального блока с зеркалами, расположенными как у призмы Шмидта. Устройство работает следующим образом . При наклонах каретки 3, перемешающейс вдоль контролируемых направл ющих 1, зеркало 4 всегда составл ет угол 45°. с осью падающего на него пучка лучей, поэтому ось отраженного зеркалом 4 пучка нормальна к оптической оси объектива. Пентапризма 5 при наклонах каретки раздваивает падающий на нее параллельный лучок лучей на два пучка с различным спектральным составом. В плоскости одного приемника 9 излучени фокусируетс изображение диафрагмы коллиматора, сфорMnpoBajiHoe лучами, отраженными от гипотенузной грани пр моугольной призмы, а в плоскости другого приемника 9 - изображение , сформированное лучами, прошедщими через пентапризму 5. Как следует из свойств пентапризмы 5 изображение , сформированное лучами, прощедщими через нее, отклон етс от оптической оси объектива 6 на угол, обусловленный только действием турбулентности воздущного тракта между пентапризмой 5 и объективом 6, не завис щий от угла поворота пентапризмой 5, выаыванного наклоном каретки 3. Изображение,сформированное лучами,, отраженными от гипотенузной грани пр моугольной призмы, испытывает угловое отклонение , равное сумме двух углов - удво энного утла наклона каретки 3, леремещ,а- ющейс вдоль направл ющи;, и угла, обусловленного действием турбулентности. Схема 11 сравнени формирует сигнал, пропорциональный разности сигналов с обоих приемников 9 излучени . В результате выходной сигнал вл етс свободным от действи турбулентности воздушного тракта и пропорционален только величине непр молинейности контролируемых направл ющих 1. При значительном перемещении каретки 3 относительно коллиматора 2 в цел х исключени вли ни турбулентности воздушного тракта между ними возможно подвешивание коллиматора 2 на стойках, укрепленных на карбтке 3, и помещение коллиматора -2 с отражателем 4 в ваку- умированную трубу. Формула изобретени I. Фотоэлектрическое устройство дл контрол непр молинейности профил направл ющих , содержащее последовательно устанавливаемые вдоль контролируемых направл ющих коллиматор, каретку с опт ческим блоком, объектив, координатночувствительные приемники излучени , и электронный блок обработки информации, подключенный к выходам координатно- чувствительных приемников, отличающеес тем, что,сцелью повышени точности измерений, он снабжен отражателем, свободно подвешенным на каретке в ходе излучени между коллиматором и оптическим блоком под углом 45 к оптической оси коллиматора и над Входной гранью оптического блока оптический блок выполнен с возможностью расщеплени пучка излучени на два зеркально-симметричных пучка с различным спектральным составом, спек ральным светоделительным блоком, установленным перед приемниками излучени и выполненным в виде светоделительной пластины с двум избирательными светофильтрами , полоса пропускани каждого из которых согласована со спектральным составом соответствующего пучка лучей от ойтического блока. 2. Устройство по п. 1,отличаю щ е. е с тем, что оптический блок выполнен в виде пентапризмы, склеенной из усеченной призмы Шмидта и пр моугольной призмы, одна из катетных граней которой вл етс входной гранью оптического блока, друга катетна грань вл етс выходной гранью, гипотенузна грань, прилегающа к призме Шмидта, полупрозрачна, а спектральна полоса отражени полупрозрачного покрыти гф моугольной призмы не совпадает со спектральной полосой пропускани материала призмы Шмидта. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Левин Б. М. и др. Фотоэлектрические устройства дл контрол пр молинейности профил поверхности. ОМП, 1971, № 8, с. 60. 15 angle 45 ° to the optical axis of the collimator and the cedar entrance face of the optical unit, made with the possibility of splitting the radiation beam into two mirror-symmetric beams with different spectral composition, spectral beam-splitting unit, installed in front of the radiation receivers and made in the form of a beam-splitting plate with two selective lights4) each of which is consistent with the spectral composition of the corresponding beam of rays from the optical unit. With; This optical unit can be made in the form of a pentaprism, glued together from a truncated Schmidt prism and a rectangular prism, one of the catheter faces of which is the entrance face of the optical block, the other catheter face is the output face, the hypotenuse face adjacent to the Schmidt prism is semi-transparent and the spectral band of the reflection of the semitransparent coating of a right-angle prism does not coincide with the spectral bandwidth of the Schmidt prism material. On; The drawing shows a functional diagram of the device. The device contains successively located along the monitored direction of 1 collimator 2, the carriage 3, the reflector 4, such as a mirror, freely suspended on the racks of the carriage 3 on the path of the beam of rays from the collimator 2 above the optical unit 5, made in the form of a pentaprism, made of glued together a rectangular prism with a beam-splitting hypotenuse border and a truncated Schmidt prism, and mounted on a carriage 3, a receiving photoelectric device, -Containing b, a translucent plate 7, two voters light filter 8, one of which is installed in the path of the beam of rays reflected from the plate 7, and the other in the path of the beam passing through it, two coordinate-sensitive photosensors 9 of radiation with different spectral characteristics installed in the focal plane of the lens 6, the electronic processing unit information containing amplifiers H connected to the outputs of photodetectors 9, and the comparison circuit 11 connected to amplifiers 10 Mirror 4 is located at an angle of 45 to the axis of the beam of rays incident on it above the entrance face of the pentapri snakes. The translucent coating material of a rectangular prism is selected with a spectral reflection band that does not coincide with the spectral bandwidth of a Schmidt prism material. Instead of a translucent coating, you can use a mirror coating applied by rings or stripes on the hypotenuse face and occupying half of its area. The bandwidth of each of the selective light filters 8 is matched with the spectral composition of the corresponding mirror-symmetrical beam of rays from the pentaprism 5. The thickness of the light filters 8 are chosen from the condition of equality of signals from both radiation receivers 9. Instead of the pentaprism 5, it is possible to use other optical units for splitting the beam of rays into two mirror-symmetric beams with different spectral composition, for example, a mirror unit with mirrors arranged like a Schmidt prism. The device works as follows. When the slopes of the carriage 3 are mixed along the controlled rails 1, the mirror 4 always makes an angle of 45 °. with the axis of the beam incident on it, therefore the axis of the beam reflected by mirror 4 is normal to the optical axis of the lens. Pentaprism 5 with the slopes of the carriage splits a parallel ray of rays falling on it into two beams with different spectral composition. The image of the collimator diaphragm, the MnpoBajiHoe shape reflected by the rays reflected from the hypotenuse edge of a rectangular prism, is focused in the plane of one radiation receiver 9, and the image formed by the rays passing through the pentaprism 5 in the plane of the other receiver 9 forgiving through it, deviates from the optical axis of the lens 6 by an angle, due only to the action of the turbulence of the air path between the pentaprism 5 and lens 6, independent of the angle of a company of pentaprism 5, ejected by the inclination of the carriage 3. The image formed by the rays reflected from the hypotenuse face of the rectangular prism undergoes an angular deviation equal to the sum of two angles — twice the angle of inclination of the carriage 3, shifted along the guides, and angle due to the action of turbulence. Comparison circuit 11 generates a signal proportional to the difference of signals from both radiation receivers 9. As a result, the output signal is free from the air turbulence of the air path and is proportional only to the non linearity of the guides being monitored 1. With a significant movement of the carriage 3 relative to the collimator 2 in order to eliminate the air turbulence between the air path between them, it is possible to hang the collimator 2 on racks reinforced on the card 3, and placing the collimator -2 with the reflector 4 into a vacuum pipe. Claims I. A photoelectric device for monitoring the non-linearity of guide profiles containing a collimator, a carriage with an optical unit, a lens, coordinate-sensitive radiation receivers, and an electronic information processing unit connected to the outputs of coordinate-sensitive receivers, differently installed along controlled guides. the fact that, with the aim of increasing the accuracy of measurements, it is provided with a reflector freely suspended on the carriage during the radiation between the collimator m and an optical unit at an angle of 45 to the optical axis of the collimator and above the input face of the optical unit, the optical unit is designed to split the radiation beam into two mirror-symmetric beams with different spectral composition, a spectral beam-splitting unit installed in front of the radiation receivers and made in the form of a beam-splitting plates with two selective light filters, the bandwidth of each of which is matched with the spectral composition of the corresponding beam of rays from the landing block. 2. The device according to claim 1, characterized in that the optical unit is made in the form of a pentaprism, glued together from a truncated Schmidt prism and a rectangular prism, one of the catheter faces of which is the input face of the optical block, another catheter face the output face, the hypotenuse border, adjacent to the Schmidt prism, is translucent, and the spectral reflection band of the semi-transparent covering of the gm of the rectangular prism does not coincide with the spectral bandwidth of the Schmidt prism material. Sources of information taken into account in the examination 1. B. Levin, et al. Photoelectric devices for controlling the straightness of the surface profile. OMP, 1971, No. 8, p. 60
2.Авторское свидетельство СССР № 641274, кл. Q 01 В 11/30, 1979 (прототип).2. USSR author's certificate number 641274, cl. Q 01 B 11/30, 1979 (prototype).