Фотоэлектрическое измерительное устройство Советский патент 1988 года по МПК G01B21/00 

лита saa

объект 11 располагается между фотоприемником 8 и осветительной системой 4 с диафрагмами. В процессе измерения сигнал на выходе фотоприемни ка принимает экстремальное значение либо в момент, когда продольная ось прямоугольной щели перпендикулярна образующей объекта 11, либо в момент когда ось щели перпендикулярна кром630

ке шторки 5. Интервал времени между двумя последовательными экстремумами измеряется электронным узлом (9, Ю) определения периода между экстрему- мами фотосигнала. Для вычисления высшего угла конуса 2ot используется соотношение и -ot cot, где сэ - угловая скорость вращения прямоугольной диафрагмы. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения субъективной погрешности позиционирования прямоугольной диафрагмы к образукнцей измеряемого конуса и погрешности индикатора перемещений. Устройство содержит осветительную систему 4, установленные по ходу излучения диафрагму 6 в виде прямоугольной радиально ориен-. тированной щели в диске, имеющем возможность равномерного вращения, диафрагму в виде шторки 5, имеющую возможность оптического контакта с прямоугольной щелью в процессе вращения диска, и фотоприемник 8. Измеряемый

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для бесконтактного измерения внешних углов конических поверхностей.

Целью изобретения является повьш1е- ние точности измерений за счет устранения субъективной погрешности позиционирования прямоугольной диафрагмы к образующей измеряемого конуса и погрешности индикатора перемещений.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - по- ложения прямоугольной диафрагмы отно- сительно измеряемого объекта и диафрагмы в виде шторки в моменты экстремального значения фотосигнала.

Устройство содержит источник 1 света и расположенные по ходу излучения первую диафрагму 2, объектив 3, в фокусе которого расположена первая диафрагма 2, образующие осветительную систему 4, третью диафрагму, выполненную в виде,шторки 5, вторую диаф- рагму 6, выполненную в виде диска со щелью прямоугольной формы, установленного коаксиально осветительной системе 4 на вале электродвигателя 7 постоянного тока со стабилизатором питающего напряжения, при этом прямоугольная щель ориентирована продольной осью по радиусу диска, фотоприемник 8, установленный коаксиально осветительной системе 4, дифференцирующий усилитель 9, подключенный к выходу фотоприемника 8, и измеритель 10 временных интервалов, подключенный к выходу усилителя 9. Третья диафрагма 5 установлена с возможностью час- тичного перекрытия прямоугольной щели второй диафрагмы 6 в результате пово

-

5 о

5

2

рота диска. Устройство установлено на металлорежущем станке так, что его оптическая ось расположена перпендикулярно к оси шпинделя станка, которая расположена между осветительной системой 4 и фотоприемником В. Позицией 11 на фиг. 1 и фиг. 2 обозначен измеряемый объект.

Устройство работает следующим образом.

При вращении диска с постоянной скоростью о прямоугольная диафрагма будет периодически и последовательно перекрываться то шторкой 5, то контролируемым объектом 11, изменяя световой поток, падающий параллельным пучком от светительной системы 4 на фотоприемник 8. В моментах, когда продольная ось прямоугольной диафрагмы оказывается перпендикулярной к краю шторки 5 и образующей конуса, контролируемой детали 11, величина светопропускающей площадки и, следовательно, величина фотрсигнала будет Иметь экстремальное (минимальное) значение. При этом угол поворота прямоугольной диафрагмы от.одного экстремального положения до другого будет связан линейной зависимостью с углом Л контролируемого конуса. С помощью дифференцирующего усилителя 9 и измерителя 10 временных интервалов, определив период t между последовательными экстремальными значениями фотосигнала, при помощи вытекающей из схемы на фиг. 2 формулы

и - d cat.

(1)

можно определить значение угла контролируемого конуса.

Устройство заранее настраивается с помощью образца цилиндрической формы, устанорленного на шпинделе станка путем юстировки углового положения шторки 5 таким образом, чтобы любые два следующие друг за другом интервала времени, измеренные измерителем 10 временных интервалов, бьши равны.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое измерительное устройство, содержащее осветительную систему, состоящую из источника света, первой диафрагмы и объектива, в фокусе которого установлены первая

диафрагма, вторую диафрагму, выполнен-2о мы, а щель второй диафрагмы располо- ную в виде прямоугольной щели, уста- жена нормально к оси вращения.

новленную на выходе осветительной системы, фотоприемник, установленный коаксиально осветительной системе, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, оно снабжено подвижной шторкой,установленной на выходе осветительной системы, с возможностью оптического

контакта с второй диафрагмой, электронным узлом определения периода между экстремумами фотосигнала, состоящим из последовательно соединенных дифференцирующего усилителя и измеритеЛя временных интервалов, подключенным к выходу фотоприемника, вторая диафрагма установлена с возможностью равномерного вращения вокруг оптической оси осветительной систе -о6

Фи&.2