Устройство для измерения малых линейных перемещений Советский патент 1983 года по МПК G01B11/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоват ся для измерения диаметров отверстий и валов относительным методом в машиио- и приборостроении. Известно устройство для измерения малых линейных перемещений, например ультраоптиметр, являющийся рычажно-оптическим прибором, содержащий осветитель со шкалой, объектив, двухзеркапьный преобразователь одно из зеркал которого выполнено подвижным, измерительный рычаг, кинематически соединенный с подвижным зеркалом, и оптическую приемную систему 1 . Недостатком .известного устройства является низкая очность при измерении диаметров отверстий, что вызвано необходимостью применения промежуточных -рычагов и приводит к усложнению конструкции устройства и внесению дополнительных погрешностей в результат измерения. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерений малых линейных перемещений, содержащее осветитель, оптическую систему, дву зеркальный преобразователь, одно из зеркал которого установлено с возможностью вращения, и два измерительных рялчага, один из которых кинематически связан с поворотным зеркалом двухзеркального преобразователя, оба измерительных рычага установлены с возможностью качания в одной плоскости С2 1. Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, обусловленная наличием промежу точных рычагов, вносящих дополнител ную погрешность при измерении диаме ров отверстий. Цель изобретения - увеличение то ности измерения, Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения малы линейных перемещений, содержащем осветитель, оптическую систему, дву зеркальный преобразователь, одно из зеркал которого установлено с во можностью вращения, и два измерител ных ptraa га, один из которых кинематически связан с поворотным .зеркалом двухзеркального преобразователя, об измерительных рычага установлены с возможностью качания в одной плос кости, а второе зеркало двухзеркаль ного преобразователя кинематически соединено с вторым измерительным рычагом, и оба зеркала преобразователя установлены с возможностью независимого поворота вокруг общей оси, совмещенной с ребром двухгранного уг ла, образованного отражающими поверх ностями зеркал. На чертеже представлена схема устройства. Устройство для измерения цалых линейных перемещений содержит осветитель 1, поворотные зеркала 2 и 3 двухзеркального преобразователя, каяодо.е из зеркал ;которого кинематически соединено с одним из измерительных стержней 4 и 5, которые установ,лены на шарнирах б и 7, образуя измерительные рычаги, П1)ужина 8 обеспечивает необходимое измерительное усилие измерительных стержней 4 и 5, ось 9 вращения зеркал 2 и 3 совмещена с ребром двухкранного угла, образованного поверхностями зеркал 2 и 3, регулировочный винт 10, оптическую приемную систему 11. Устройство работает следующим образом. Осветитель 1 освещает шкалу, ус тановленную в фокальной плоскости объекта (не показан ), после которого лучи идут параллельным пучком и падаю1Т на поворотные зеркала 2 и 3. Зеркала связаны ричажной передачей, с измерительными стержнями 4 и 5 и отклоняются при перемещении последних вокруг оси 9 вращения. Свет после многократного отражения в двухзеркальном преобразователе отражается и попадает в оптическую приемную систему 11, где изображение шкалы проектируется на экране (не показан ). Выходящий из двухзеркального преобразователя луч отклоняется от первоначального направления на угол u) который определяется формулой i , где m- число отражений от подвижных зеркал ; f - угол поворота зеркал. Передаточное отнсяиение М между смещениями измерительных стержнёй fi и изображения шкалы у определяются из соотношения: ..У f42mft W - -:f;, где f - фокусное .расстояние проекционного объектива оптической системы. То есть, положение измерительной калы на экране несет информацию о инейных параметрах контролируемого объекта. Силовое замыкание измерительных стержней с контролируемым объектом существляется пружиной 8. Положительный эффект состоит в OMf что устройство не чувствительно перемещению детали при изменении е базирования, так как поворот обоих ычагов произойдет в одну сторону, то, в свою очередь, вызывает повоот обоих зеркал также в одну стороJ10137514

ну без изменения их положения отно- угловое зеркало. Это позволяет просительно друг друга, т.е. оба поворот- изводить измерения с малой погрешных зеркгша срабатывают как одно ностью.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ iМАЛЫХ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содерn(JS. кд I ;: f. Г г -:::; 1.:хлд й к-;.лмошкл. жащее осветитель, оптическую систе му, двухзеркальный преобразователь, одно из зеркал которого устаиовлено с возможностью вращения, и два измерительных рычага, один из которых кинематически связан с поворотным зеркалом двухзеркгшьного преобразователя, оба измерительных {ягчага установлены с возможностью качания в одной плоскости, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерения, второе зеркало двухзеркального преобразователя кинематически соединено с вторым измерительным рычагом, и оба зеркала преобразователя установлены с возможностью независимого поворота вокруг общей оси, совмаценной с ребром двугранного угла, образованного отражающими поверхностями зеркал.. СО сд