Устройство для дистанционного измерения углов Советский патент 1983 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для визуального измерения угла скручивания методу элементами конструкций в .машино- и приборостроении. Известно устройство для дистанционного измерения угла, содержащее автоколлиматор, .включающий объектив марку, источник света,светоделитель йый элемент, угломерную сетку и оку ляр,и отражательный-элемент, выполненный в виде дефектного уголкового отражателя, скрепляемого с контролируемым объектом ClU Недостатком этого устройства является низкая производительность, что обусловлено необходимостью скрепления с контролируемым объектом уголкового отражателя и юстировкой автоколлиматора относительно уголкового отражателя. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для дистанционного измерения углов, содержащее корпус, подвижную и неподвижные части с нанесенными на них индексами, образующие датчик угла, и оптическую призму, установленную на визирной.оси с возможность вращения и кинематически связанную с подвижной частью датчика угла 2, Недостатком известного ус7-ройст- ва является невысокая производительность вследствие неудобства работы, заключающегося: в необходимости совмещения штрихов разной толщины. Целью изобретения является повышение производительности, Указанная цель достигается тем, что устройство для дистанционного измерения углов, содержащее корпус, подвижную и неподвижную части с нанесенными на них индексами, образующие датчик угла, и оптическую призму, установленную на визирной оси с возможностью вращения и кинематически связанную с подвижной частью датчика угла, снабжено двумя плоскопараллельными пластинками, одна из которых установлена перед призмой и выполнена с маркой в центре, другая плоско-параллельная пластинка выполнена с отверстием в центре, а, оптическая призма выполнена в виде отражательной призмы прямого зрения с нечетным числом отражающих граней и с нанесенной на центр входной грани маркой и установлена в отверстии плоско-параллельной пластинки. На фиг. 1 .представлена оптическая схема устройства; на фиг. 2 - конструкция устройства; на фиг. 3 -8 поле зрения устройства с различными изображениями измеряемого параметра Устройство содержит плоско-параллельную плас1икку 1, установленную на входе усофойства с нанесен/ной на ее центр маркой 2 в виде перекрестия, плоско-параллельную пластинку 3 с отверстием в ее центре, отражательную призму 4 прямого зрения,установленную в отверстии плоско-параллельной пластинки 3 и жестко с ней скрепленную, марку 5 в виде окружности, нанесенную на входную грань призмы 4, сферический уровень 6, поворотное зеркало 7 для проектирования уровня 6 -в поле зрения оператора, корпус 8, втулку 10 с отсчетным индексом 10, являющуюся неподвижной частью устройства, и рукоятку 11 со шкалой 12, являющейся подвижной частью устройства. На фиг. 3-8 обозначены положение изображения 13 контролируемого параметра, например измеряемого угла через плоско-параллельные пластинки Iи 3, и положение изображения 14 измеряемого угла при наблюдении его через призму прямого зрения. В качестве призг-щ прямого зрения с нечетным числом отражений могут использоваться, например, призма Дове, призма Пехана или отражательная.призма № 198724. Устройство работает следующим образом. При нулевЬй установке рукоятки IIпо шкале 1 и индексу 10 направляют устройство на вершину изображе- ния 13 измеряемого угла -(фиг. 3), совмещая визирные марки 2 и 5 с вершиной измеряемого угла 13. В поле зрения оптических элементов 3 и 4 оператор наблюдает раздвоенное изображение. Оно состоит из двух Частей: центральной, имеющей зеркальный поворот изображения измеряемого угла, рассматриваемого через призму 4 пря- мого зрения, и периферийной, имеющей прямое изображение 13 измеряемого угла, образованное световым пучком, прошедшим без поворота изображения через плоско-параллельные пластинки 1 и 3. Линия визирования оптических элементов обозначается марками, нанесенными на плоско-параллельной пластинке 1 в виде перекрестия (марка 2) и на центральной части призмы 4 в виде окружности (марка 5). Положение визирной линии может фиксироваться в пространстве с помощью уровня б, При измерении истинных значений углов, например угла ot, вершина (фиг. 3 и 4 ) располагается в центральной части раздвоенного изображения, совмещенной с визирной линией. При этом изображение вершины измеряемого угла в центральной части будет зеркально повернутым вокруг одной из сторон, совмещенной с его стороНС1Й второй части угла с . Далее поворотом плоско-параллельной плястинки 5 с призмой 4 прямого зрения

вокруг визирной оси, материализованной марками 2 и 5, производят совмещение раздвоенных изображений 13 и 14 Измеряемого угла Ы . Поворот оптических элементов 3 и 4 через кинематическую связь осуществляют посредством рукоятки 11, совмещая раздвоенные изображения 13 и 14 измеряемого угла (фиг. 4), а по шкале 12 относительно индекса 10 считывают величину измеряемого угла. По величине угла поворота призмы 4 и определяется измеряемый угол J , который рсшен половине угла ее поворота. Положение визирной линии устройства может, фиксироваться в пространстве по сферическому уровню 6, изображение которого с помощью зеркала 7 направляется в поле зрения устройства, на край поля зрения.

Оптическая схема предложенного устройства работает в параллельных пучках с глазом человека, но может работать с другой оптикой, встраиваться в различные оптические системы, подобно известным устройствам. Аналогичным образом устройство можно контролировать наклоны различных деталей, устанавливая их по отношению горизонта.(фиг. 5-8).

Изобретение отличается отсуствием сложной телевизиэнной установки, простотой и удобством процесса контроля .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ, содержащеекорпус, подвижную и непрдвижную части с нанесенными на них индексами, образующие датчик угла, и оптическую призму, установленную на визирной оси с возможностью вращения и кинематически связанную С подвижной частью датчика угла, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено двумя плоско-параллельными пластинками, одна из которых установлена перед призмой и выполнена с маркой в центре, другая плоско-параллельная пластинка выполнена с отверстием в центре, а оптическая призма выполнена в виде отражательной призки прямого зрения с нечетным числом отражающих граней и с нанесенной на центр входной грани маркой и установлена в отверстии плосс ко-параллельной ,пластинки. J 4 фиг f о: ю СП 05

/Z 12 фиг. 2

фиг S

/J

фаг.

Cpu&.S

фаг.6