Интерферометр для измерения углов поворота объекта вокруг оси Советский патент 1987 года по МПК G01B9/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для прецизионного измерения углов поворота различных объектов вокруг оси.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерени углов поворота объекта за счет ве- личения приращения разности хода в ветвях интерферометра при поворотах контролируемого объекта благодаря многократным отражениям интерферирующих пучков в обеих ветвях.

На фиг.1 изображена схема интерферометра; на.фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1.

На схеме интерферометра (фиг. 1 И 2) обозначены лазер 1, светодели- т ельная пластинка 2, пучок 3, полученный отражением части излучения лазера пластиной ., пучок 4, представляющий собой прошедшую пластину 2 часть лазерного луча, общее для обеи ветвей интерферометра плоское «зеркало 5, закрепляемое на контролируемом объекте параллельно оси его поворота плоские зеркала 6 и 7, образующие друг с другом тупой двухгранных угол ребро которого параллельно зеркалу 5 плоские зеркала 8 и 9, перпендикулярные соответственно зеркалам 6 и 7 и образующие с ребрами двухгранных углов, составляемых зеркалами 6 и 7 с зеркалом 5, острые углы Т , и блок 10 регистрации. Светоделительная поверхность пластины 2 лежит в плоскости, являющейся биссектрисой двухгранного угла, образованного зеркала Nffl 6 и 7. Лазер 1 ориентирован таким образом, что пучки 3 и 4 направлены внутрь двухгранных углов, образуемых зеркалами 6 и 5, 7 и 5 соответственно,, под углами j 90 - n i(n - нечетное число) к их ребрам и параллельно, зеркалам 6 и 7. Интерферометр работает следую1цим образом.

Пучок лазера 1 -разделяется пластиной 2 на два пучка 3 и 4. Многократно отразившись от зеркал 5, 6, 8 и 5, 7, 9 соответственно, эти пучки возвращаются на светоделительную пластину 2, совмещаются ею и интерферируют. Результат их интерференции регистрируется блоком 10. При разво- .роте зеркала 5 оптическая длина хода пучка в одной из ветвей увеличивается, а в другой уменьшается. При этом

13558632

возникает приращение и разности хода интерферирующих пучков, которое регистрируется блоком 1П.

В результате многократных отражений пучков в ветвях интерферометра малые углы разворота зеркала 5 обеспечивают значительное приращение разности хода, в реэ-упьтате чего происходит повышение чувствительности и точности измерений.

Формула изобретения

0

5

0

5

0

5

Интерферометр для измерения углов поворота объекта вокруг оси, содер- источник излучения, светоделительную пластину, установленную на пути, пучка излучения источника, две зеркальные системы, установленные по ходу соответственно прошедшего и отраженного светоделительной пластиной пучков, и блок регистрации,

5 расположенный таким образом, что его

оптическая ось совпадает с зеркаль- . ным изображением оси пучка источника, образованным светоделительной пластиной, отличаю 01 ийся

0 тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, зеркальные системы содержат одно обшее плоское зеркало, закрепляемое на контролируемом параллельно оси его поворота, второе и третье плоские зеркалаJ установленные неподвижно таким образом, что их отражающие поверхности обращены к отражающей поверхности первого зеркала и обра- зуют друг с другом тупой двухгранный „ угол, ребрЪ которого параллельно первому зеркалу, четвертое и пятое плоские зеркала, установленные неподвижно таким образом, что их отражаюш 1е поверхности перпердикулярны соответственно второму и третьему плоским зеркалам, обращены к ребрам двухгран- ных углов, образуемых соответственно первым и вторым, а также первым и третьим зеркалами, и составляют с этими ребрами острые углы 1: , источник выполнен в виде лазера и .установлен так, что ось.- его пучка параллельна второму плоскому зеркалу и составляет с ребром двухгранного уг- ла,образованного первым и вторым плоскими зеркалами, угол 90° - п , гдо, и - нечетное число, а светоделитель- ная пластина ориентирована таким об5

31355863

разом, что ей делительная поверхность Угла, образованного вторым и третьим параллельна биссектрисе двухгранного зеркалами.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для прецизионного измерения углов поворота различных объектов вокруг оси. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерения углов поворота объекта, достигаемое за счет увеличения приращения разности хода в ветвях интерферометра при поворотах контролируемого объекта благодаря многократным отражениям янтерферирую- П1их пучков в обеих ветвях. Лазерный пучок 4 разделяется светоделительной пластиной 2 на два, каждый из которых направляется в систему из трех плоских зеркал. Зеркало 5 - общее для всех ветвей - связано с объектом измерения. При его развороте длина пути многократно отражаемого системой зеркал пучка в одной ветви увеличивается, а в другой уменьшается. Благодаря этому возникает изменение разности хода интерферирующих пучков, которое регистрируется блоком 10 регистрации. 2 ил. i (Л Вид А в со СП сл 00 а 00 (Pu8. г

Редактор А.Огар

Составитель М.Семчуков

Техред И.Верес Корректор А.Обручар

Заказ 5767/37 Тираж 677 Подписное 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

U8.f