Интерферометр для измерения линейных перемещений объекта Советский патент 1983 года по МПК G01B11/00 G01B9/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения радиальных линейных перемещений вращающихся объектов, например, при градуировке акселерометров на прецизионных центрифугах.

Прецизионные центрифуги представляют собой балку, на конце которой имеется установочный стол для крепления акселерометра. Длина плеча центрифуги (расстояние между осью вращения центрифуги и вертикальной плоскостью установочного стола) достигает нескольких метров, ее требуется измерять с погрешностью не более 0,1 мкм. При вращении центрифуги плечо под действием центробежных сил удлиняется, причем удлинение достигает 60-100 мкм Поэтому для достижения высокой точности градуировки акселерометров необходимо непрерывно измерять удлинение вращающегося плеча центрифуги с высокой точностью.

Известен интерферометр для измерения линейных перемещений объекта, содержащий осветитель, интерференционные зеркала, блок реверсивного счета интерференционных полос, два фотоприемника и расположенные в плоскоети изображения интерференционной картины две щелевые диафрагмы с шириной, равной О,5 ширины интерференционной полосы сдвинутые друг относительно друга на 0,25 ширины интерференционной полосы и 1.

Однако известный интерферометр не обеспечивает возможности измерения линейного перемещения вращающихся объектов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является интерферометр для измерения линейных перемещений объекта, содержащий неподвижную часть, включающую осветитель, блок фотоприёмников с двумя диафраг-. мами и блок обработки сигналов с фотоприемников, подвижную часть, связываемую с объектом и включающую интерференционные зеркала , оптический шарнир, связывающий неподвижную и подвижную части.

Интерференционные зеркала - плоские, отверстия в диафрагмах одинаковые и представляют собой прямоугольные щели. Ширина каждой из щелей равняется 0,5 ширины интерференционных полос щели сдвинуты друг относительно друга на 0,25 ширины интерференционных полос С 23.

Недостатком известного интерферометра является невозможность измерять перемещения объекта при больших амплитудах угловых колебаний или при вращении объекта, так как вращение интерференционных полос относительно неподвижных щелей приводит к периодическому срыву электронной модуляции и нарушению правильной работы блока обработки сигналов с фотоприемников.

Целью изобретения является измерение радиальных линейных перемещений вращающегося объекта.

Поставленная цель достигается тем, что в интерферометре для измерения линейных перемещений объекта, содержащем неподвижную часть, включающую осветитель, блок фотоприемников с двумя диафрагмами и блок обработки сигналов с фотоприемников, подвижную часть, связываемую с объектом и включающую интерференционные зеркала, оптический шарнир, связывающий неподвижную и подвижную части, по крайней мере одно из интерференционных зеркал выполнено сферическим, отверстие одной диафрагмы имеет фррму круга, а отверстие другой - форму кольца.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема интерферометра для измерения линейных перемещений объекта; на фиг. 2 - диафрагмы.

Интерферометр содержит неподвижную часть, включающую осветитель 1, неподвижные полупрозрачные зеркала 2 и 3, блок фотоприемников с двумя диафрагмами 5 и 6 и блок 7 обработки сигналов с фотоприемников, под вижную часть, включающую интерференционные зеркала b и 9, оптический шарнир 10, связывающий неподвижную и подвижную части. Контролируемым объектом 11 является установочный стол центрифуги 12(второй установочный стол с зеркалом;, расположенный на противоположном плече центрифуги 12, не является контролируемым объектом, так как установлен из соображений балансировки .

На фиг. 1 указано направление Са вращения плеча центрифуги 12 и направление искомого перемещения ДР вращающегося объекта 11 - установочного стола.

ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащий неподвижную часть, включ Mfnoff foc/nt efv/ne/ryu s ел ющую осветитель, блок фотоприемников с двумя диафрагмами и блок обработки сигналов с фотоприемников , подвижную часть, связываемую с объектом и включающую интерференционные зеркала , оптический шарнир, связывающий неподвижную и подвижную части, отличающий ся тем, что, с целью измерения радиальных линейных перемещений вращающегося объекта, по крайней мере одно из интерференционных зеркал выполнено сферическим, отверстие одной диафрагмы имеет форму круга, а отверстие другой диафрагмы форму кольца.