Устройство для измерения диаметра вала Советский патент 1986 года по МПК G01B11/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения наружных диаметров изделий в машиностроении и судостроении.

Цель изобретения - повышение достоверности измерения путем увеличения числа измерительных точек.

На фиг.1 представлена принципи- альная схема устройства; на фиг.2 - поле зрения зрительной трубы с измерительной сеткой и положение изображения четырех измерительных шкал.

Устройство содержит источник 1 излучения и два сферических зеркала 2 и 3, установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях, образу- нщих два направления 4 и 5 потока излучения, четыре системы 6-9 Кеплера, четыре измерительные шкалы 10-13, каждая из которых расположена соответственно в фокальной плоскости одной из четьфех систем Кеплера, че- Tbipe измерительных наконечника 14-17 каждый из которых скреплен с одной и шкал, две пентапризмы 18 и 19, расположенные между системами Кеплера, светосоединитель 20 и зрительную трубу 21.

В каждом из направлений потока излучения последовательно установлены по две системы Кеплера, ориентированные таким образом, что их оптические оси расположены под углом 45 к оптической оси зрительной трубы.

Механизмы перемешения четьфех измерительных шкал идентичны и содержат направляющие 22, пружину 23, одним концом скрепленную с подвижным стержнем, немагнитньй стержень 24, электромагнит 25, сердечник 26, пере мёшаемьш по направляющей 27, и управляющий реостат 28. При этом показан также контролируемый вал 29.

Источник 1 излучения и зрительная труба 21 расположены по разные стороны контролируемого вала.

Измерительные шкалы в каждом направлении излучения расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях.

На фиг.2 обозначено изображение измерительных шкал 10-13 в поле зрения зрительной трубы 21 и отсчетные индексы 30 сетки зрительной трубы.

Измерительные шкалы имеют деления только с одной стороны относительно оси симметрии.

Устройство работает следующим образом.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Световое излучение от источника 1, отразившись от двух сферических зеркал 2 и 3, выходит из осветителя по двум направлениям 4 и 5, образуя два измерительных канала под углом, равным 90°, ориентированным под углами 45 к оптической оси зрительной трубы 21 .

Учитьшая, что функционирование обоих измерительных каналов идентично, рассмотрим работу лишь одного из них, например, вдоль направления 4.

Излучение, пройдя объектив первой по ходу излучения системы 6 Кеплера, подсвечивает измерительную шкалу. 10. Изображение измерительной шкалы 10 с помощью окуляра системы 6, пенто- призмы 18 и объектива второй системы 7 Кеплера проектируются на измерительную шкалу 11. Измерительные шкалы 10 и 11 ориентированы таким образом, что деления изображения шкалы 10 и деления пжалы 11 расположены по разные стороны относительно оси симметрии (фиг.2).

Шкала 11 и изображение шкалы 10, расположенное в ее плоскости с помощью окуляра системы 7 и светосое- динителя 20, проектируются на вход зрительной трубы 21, которая строит их изображение в плоскости измерительной сетки. Спроектированное изображение наблюдается оператором. Измерительные шкалы одной стороной скреплены с измерительными наконечниками 14 и 15, а с другой стороны они механически соединены с немагнитным стержнем 24 механизма перемещения.

При проведении измерения подают управляющее напряжение через реостат 28 на электромагниты 25, при пропускании тока через электромагнит сердечник 26 втягивается по направляющим 27 и упирается в немагнитньй стержень 24, перемещая его и сжимая пружину 23 до тех пор, пока измери- тельньй наконечник 14 (15) не приходит в соприкосновение с боковой поверхностью контролируемого вала 29. Измерительные шкалы 10 и 11 в этом случае перемещаются в плоскости, перпендикулярной оптическим осям систем 6 и 7.

В зрительную трубу снимают отсчеты значений изображений измерительных шкал 10 и 11, совпадающих с от- счетными индексами 30. Светосоединитель 20 выполнен с углом несколько

отличным от угла, равного 135 между двумя его отражающими гранями, что обеспечивает смещение изображений обоих измерительных каналов в плоскости измерительной сетки зрительной трубы, исключая их наложение друг на друга.

Формула изобретения

Устройство для измерения диаметра вала, содержащее источник излучения и зрительную трубу, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности измерения, оно снабжено светосоединителем, установленным перед зрительной трубой, че- тьфьмя системами Кепплера, двумя пентапризмами, четырьмя измерительными щкалами, каждая из которых рас- 20 ой оси зрительной трубы.

2230324

положена соответственно в фокальной плоскости одной из четырех систем Кеплера с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной опти- 5 ческой оси системы, и четьфьмя измерительными наконечниками, каждый из которых скреплен с одной из щкал, источник излучения выполнен в виде излучателя и двух сферических зер10 кал, установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях и образующих два направленных потока излучения, в каждом из которых последовательно установлено по две системы Кеплера

15 с расположенной между ними пентаприз- мой, каждая из систем Кеплера в обоих направлениях излучения установлена так, что их оптические оси ориентированы под углом 45 к опткчес

Изобретение позволяет повысить достоверность измерения диаметра вала путем измерения его значения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Устройство содержит два идентичных измерительных канала, ка}|здый из которых имеет две измерительные шкалы с измерительными наконечниками, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях. Измерительные наконечники приводят в соприкосновение с боковой поверхностью контролируемого вала, а измерительные шкалы с помощью двух оптических систем Кеплера в каждом канале и пентаприз- ма светосоединительного элемента проектируются на вход зрительной трубы, которая строит их изображение на измерительной сетке трубы. Оператор, наблюдая в зрительную трубу изображение всех четырех измерительных шкал, снимает отсчет относительно отсчетных индексов сетки зрительной трубы и по полученным отсчетам вычисляется среднее значение диаметра вала. 2 ил. (Л

Фаг.1

ю

12

//

30

13

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 1700/42Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н.Солоухин

Техред О.Сопко Корректор В.Бутяга