Устройство для измерения линейных перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B11/00 

f . .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения линейньк перемещений по муаровым полосам.

Цель изобретения - повьшение точности измерений линейных перемещений путем компенсации температурных погрешностей.

На чертеже представлено устройство для измерения линейных перемещений.

Устройство содержит станину 1, решетку-шкалу 2, скрепленную.со станиной 1 с помощью пружин 3 и 4, решетку-индекс 5, связываемую с объек-. том 6, последовательно установленную осветительную систему 7 и зеркало 8, скрепленное с объемом 6 и оптически связанное с решеткой-шкалой 2 через решетку-индекс 5, узел компенсации

12395)6

где коэффициент термического

расширения материала переме щаемого объекта 6. Эти ошибки компенсируются узлом компенсации следующим образом. Колебания температуры приводят одновременно и к изменениям длины стержней и 10, что приводит.к смещению решетки-шкалы 2 на расстояние

. ,, .- (2) где Ij - рабочая длина стержней 9

и 10, образующих биметаллический элемент; о(д - козффициенты тершческого

.расширения материалов стерж ней 9 и 10.

Выбирая длину биметаллического элемента путей фиксации зажимом 11 в определенном положении, добиваются

10

ts

температурных погрешностей, выполнен- 20 выполнения условия .полной компенса- ный в виде двух стержней 9 и 10 из . ции температурных ошибок измерения

металлов с различным коэффициентом термического расширения, расположенных параллельно один другому и решеткам 2 и 5 и соединенных между собой зажимом 11, установленным с возможностью перемещения вдоль стержней 9 я 10 и фиксации. Концы стержней 9 и 10, расположённые по одну сторону от зажима 11, соединены соответст- веино один с решеткой-шкалой 2, другой со станиной 1, а в обратном ходе излучения от зеркала 8 установлена регистрирующая система 12.

Устройство работает следующим образом.

Свет от осветительной системы 7 направляется зеркалом 8 на решетки 2 и 5, что приводит к возникновению интерференционных муаровых полос. Объект 6 перемещают относительно станины 1 (и решетки-шкалы 2). При этом мерой перемещения объекта 6 СЛУЖИТ прошедшее в зоне переналожения решеток 2 и 5 число муаровых полос, кото рое регистрируется регистрирующей системой 12. . .

При колебании температуры окружающей среды At происходят изменения расстояния I, между центром решетки- ивдекса 5 и центром перемещаемого объекта 6. Поэтому при прохождении в зоне переналожения решеток 2 и 5 определенного числа муаровых полос центры объекта 6 и решетки-индекса 5 перемещаются на различные расстояния, что вносит ошибки измерения:

,utr,

(1)

.

2395)6

где коэффициент термического

расширения материала перемещаемого объекта 6. Эти ошибки компенсируются узлом компенсации следующим образом. Колебания температуры приводят одновременно и к изменениям длины стержней 9 и 10, что приводит.к смещению решетки-шкалы 2 на расстояние

. ,, .- (2) где Ij - рабочая длина стержней 9

и 10, образующих биметалли . ческий элемент; о(д - козффициенты тершческого

.расширения материалов стержней 9 и 10.

Выбирая длину биметаллического элемента путей фиксации зажимом 11 в определенном положении, добиваются

10

ts

30

40 45

перемещений, а именно 4,др29 при котором параметры объекта 6 и биметаллического элемента связаны соотно 25 шением . .

,. (3)

Это позволяет производить точные измерения линейных перемещений независимо от колебаний температуры за счет того, что при прохождении определенного чисЛа муаровых, полос в зоне переналожения решеток 2 и 5, перемещения центров объекта 6 и решетки-индекса 5 на различные расстояния 35

(вызванные колебаниями температуры окружающей среды), компенсируются перемещениями решетки-шкалы 2, связанной оптически с нею решетки-индекса 5 и объекта 6.

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее ста1шну, решетку-шкалу, решетку-индекс, связываемую с объектом, последовательно установленные осветительную систему и зеркало, скрепляемое с объектом и оптически связанное С решеткой-шкалой через решетку-индекс, и регистри- рукнцую систему,, размещенную в обратном ходе излучения от зеркала, отлй чающе ее я тем, что, с Целью повьш1ения точности измерений, оно снабжено узлом компенсации температурных погрешностей, выполненным в виде д вух стержней из металлов с различным коэффициентом терми- ческого расширения, расположенных

: параллельно один другому и обеим ре- г шеткам и со единенных мевду собой за жимом, установленным с возможностью перемещения вдоль стержней и фиксации, концы стержней, расположенные по одну сторону от зажима, соединены

12

1239516

соответственно один со станиной, а другой - с решеткой-шкалой, установленной с возможностью перемещения паралельно станине и скрепленной с ней с помощью пружины.

Изобретение относится к измерр- тельной технике, в частности к устройствам для измерения линейных пере-г мещений. Цель изобрете ния - повышение точности измерения путем компенсации температурных погрешностей. При прохождении светового потока через Sep- кало, устанавливаемое на объекте на решетку-шкалу, скрепляемую со станиной с помощью пружин, и на решетку- индекс, связанную с объектом, возникают интерференционные муаровые полосы, изменение числа которых определяет перемещение объекта. Изменение колебаний температуры окружа1ощей среды вызывает перемещения центров объекта и решетки-индекса на различные расстояния, что компенсируется с помощью узла компенсации, представляющего соу бой биметаллический элемент рабочую длину стержней которого задают с помощью зажима. 1 ил. (Л &9 ;D У1

Редактор Н.Тупица

Составитель ВkКлимова

Техред О.ГортвайКорректор Е.Сирохман

Заказ 3384/39Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

По делам изобретений и .открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-Полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4