Способ поверки дифракционных измерителей мер малых длин Советский патент 1987 года по МПК G01B11/00 

Способ относится к измерительной технике и может быть использован для поверки или градуировки измерителей мер малых длин.

Цель изобретения - повышение точности и производительности поверки за счет устранения погрешностей, связанных с определением положения краев элементов.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для реализации способа; на фиг.2 - конструкция многозначной меры малой длины.

Устройство для реализации способа содержит когерентный источник излучения, например He-Ne лазер 1, многозначную меру 2 малой длины, отсчетную систему 3, регистрирующий блок 4, лазерньй измеритель 5 перемещений с цифровым электронным блоком 6 индикации.

Конструкция меры 2 малой длины состоит из корпуса 7, на т ордах которого крепятся плоские пружины 8 при помощи стопорных колец 9 и цилиндрических стаканов 10. Центры плоских пружин 8 жестко связаны с рамкой 11, на которой крепится подвижный нож 12, а неподвижный нож 13 крепится на выступе 14 корпуса 7 регулируемой щели Юстировка и крепление ножей 12 осуществляется с помощью плоских планок 15 и винтов 16. Между плоским упором 17 рамки 11 с одной стороны и сферическим упором дифференциального микровинта 18 устанавливаются последовательно концевые меры 19 с разными номинальными значениями, при этом рамка 11с другой стороны жестко соединена с корпусом УГОЛКОВО1Ю отражателя 20 посредством тяги 21. Для смены концевьгх мер длины или установки произвольного размера щели рамка 11 с уголковым отражателем 20 отводится от концевой меры 2 длины при помощи электромагнитной системы 22.

Способ поверки дифракционного из- .мерителя осуществляется следующим образом:,

Излучение Не-1Те лазера 1 направляется на многозначную меру 2 малой длины, в качестве которой используется регулируемая щель в сочетании с уголковым отражателем 20, и дифрагирует на m максимумов и минимумов. Первоначально устанавливается произвольный размер d щели в заданном диапазоне, например, с помощью концевой меры 19 длины и дифференциального микровинта 18 или электромагнитной системы 22, измеряется волновой параметр 1 с помощью регистрируемого блока 4 и отсчетной системы 3, измерителя 5 и блока 6 индикации по второму каналу, а размер do щели определяется по формуле

10

d

(1)

0

5

0

5

0

0

5

m

h L

5

где tn,/I ,L - известные волновые пара- метры;

-порядок дифракционного максимума или минимума;

-длина волны He-Ne лазера;

-базовая длина - расстояние между объектом измерения

и плоскостью изображения , дифракционной картины, расположенной в области регистрирующей системы; d -произвольный размер щели. Последующее изменение размера щели измеряется по обоим каналам отсчетной системы 3. Перемещение уголкового отражателя 20 в первом канале I соответствует изменению, id размера щели измерителя 5 в абсолютных значениях единицы длины путем счета числа интерференциальных полос ad :| N, где

/1 - длина волны He-Ne лазера 1, N - число полос.

Перемещение уголкового отражателя 20 во втором канале II при автоматическом отслеживании центра дифракционного максимума с помощью регистрирующего блока 4 соответствует изменению волнового параметра д1, которое связано с изменением размера щели первого канала I следующим выражением:

.о

.,,IB -CilI Sl iL:iIl 2)

- о 1

где (3) - волновой параметр

при последующем изменении размера щели.

Используя выражение (3), формулу (2) можно преобразовать

т/1

Г() О- 1 .«.

-Li/L4(+Aty..

(4)

Информация, полученная по первому I и второму II каналам при каждом

3

последующем изменении размера щели, обрабатывается электронным блоком 6 и по результатам измерения определяется погрешность дифракционного измерителя мер малых длин.

Сравнение последовательного ряда разностей мер малых длин проводится для заданного диапазона измерений мер малых длин, например 1-250 мкм с определенной дискретностью 1-10 мкм используя набор концевых мер длины соответствующего класса точности, или плавным изменением размера щели при помощи электромагнитной системы

Формула изобретения

Способ поверки дифракционных из- Ме ителей мер малых длин, заключающийся в том, что на измерителе с помощью эталонной меры регистрируют

волновые параметры дифракционной кар- аттестации меры, судят о погрешности тины, по которым рассчитывают размеры измерителя.

меры, сравнивают полученные результаты с результатами, полученными при аттестации меры,и определяют погрешность измерителя, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и производительности поверки, в качестве эталонной меры

используют регулируемзто щель, по волновым параметрам дифракционной картины устанавливают начальное значение меры, последовательно изменяют размер меры и одновременно с волновыми параметрами дифракционной картины регистрируют число интерференционных полос, соответствующих изменению размеров меры, а размеры меры рассчитывают одновременно по волновым параметрам меры и подсчитываемому числу интерференционных полос и по результатам сравнения полученных значений со значениями, полученными при

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поверки градуировки измерителей малых длин. Цель изобретения - повьшение точности и производительности поверки путем устранения погрешностей, связанных с определением положения краев элементов. На меру 2 малой длины, в качестве которой используют регулируемую щель, направляют излучение лазера , Последовательно изменяя размер щели, измеряют его в каналах I и II отсчет- ной системы 3 путем счета интерференционных полос и отслеживания дифракционного максимума с помощью регистрирующего блока 4. Это соответствует изменению волново1 о параметра. По результатам сравнения полученных значений со значениями, полученными при аттестации меры 2, судят о погрешности измерителя. 2 ил. с S (Л ю 00 00 фш. 1

/ /

гг 21

I I I

15 16 12 13 14 фи2.2

12

П

Составитель В.Климова Редактор А.Ворович Техред И.Попович Корректор С.Черни

Заказ 7796/37 Тираж 700Подписное

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