Способ определения линейных перемещений объекта Советский патент 1988 года по МПК G01B11/00 

W.

1 1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано при измерении линейных перемещений объектов в приборостроении и прикладной геодезии.

Цель изобретения - повьшение точности измерений за счет анализа ин- терференционно-дифракциокной картины в области главного максимума интен- сивности.

: На чертеже представлено формирова |Ние интерференционно-дифракционной Картины.

I На чертеже обозначено: коллимиро- ванный пучок 1 когерентного излуче- ия, непрозрачные одинаковые экраны ;2 и 3, один из которых 2 установлен |на объекте, а другой. З - на неподвиж |ном расстоянии, линза 4, распределе- :Ние интенсивности в интерференцион- ;но-дифракционной картине 5 в зональ- ной плоскости линзы 4, Ъ - ширина эк ipaHOB 2 и 3, t - расстояние между ;экрашми, h - величина линейного пеп ;ремещения объекта в направлении от распространения пучка 1. ; Способ осуществляют следующим об- :разом.

Излучение лазера 1 направляют на два непрозрачных экрана.2 и 3, каждый шириной b (например, два микро- провода одинакового сечения), один ;из которых 2 закреплен на контролируемом объекте, а другой 3 - на не- ;подвижной поверхности. При этом шири на щели между экранами постоянна и составляет t, а расстояние мелщу экранами вдоль направления распространения света является искомым линей- н ым размером h. Падающее излучение дифрагирует на экранах 2 и 3 с образованием интерференционно-дифракционной картины 5 в фокальной плоскости

линзы 4 о

При отсутствии линейного смещения экрана 2 (h 0) интерференционно-дифракционная картина 5 получается сим метричной, а при смещении экрана 2 на расстояние h в распределении ос- вещенности картины 5 появляются значительные искажения, что приводит к изменению угловых координат экстремумов картины.

10

25

ь

15 20

45

50 30

35

40

Условие максимумов интенсивности интерференционной картины от двух экранов определяется из равенства длине волны излучения разности хода между лучами света, дифрагирующими на краях экранов 2 и 3

(Ъ + t) sin (J(+ h(coslf - 1) Д .

Это уравнение справедливо дпя левой части интерференционно-дифракционной картины 5. Аналогичное уравнение можно записать для одноименного максимума правой картины части интерференционно-дифракционной, картины. При совместном решении этих уравнений получают выражение для расчета линейного размера расстояния Ъ между экранами 2 и 3

..i.I sinJ{.ii.

(1 - )-sin (cos If, - Osintfj

Таким образом, измеряя угловые ко- . ординаты одноименных экстремумов левой и правой частей интерференционно- дифракционной картины, определяют величину линейного смещения контролируемого объекта.

Формула изобретения

Способ определения линейных . мещений объекта, заключающийся в том, что освещают объект коллимированным пучком когерентного излучения, регистрируют распределение интенсивности пучка за объектом и по изменению параметра распределения интенсивности определяют величину перемещения объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, распределение интенсивности регистрируют в интерференционно-дифракционной картине, которую создают путем размещения в области распространения пучка в плоскости, перпендикулярной направлению его распространения, двух одинаковых непрозрачных экранов, один из которых закрепляют.на объекте, а в качестве параметра, по которому судят о перемещении, выби-- рают условные координаты одноименных экстремумов интенсивности, расположенных по разные стороны от центрального MaKCHMVMa.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения линейньк перемещений объектов в приборостроении и прикладной геодезии. Целью изобретения является повьшение точности измерений за счет анализа интерсЬеренционно-дифракционной картины в области главного максимума интенсивности. Для этого в область распространения коллимированного пучка 1когерентного излучения помещают два одинаковых непрозрачных экрана 2и 3, параллельных друг другу,один из которых закрепляют на объекте. Регистрируют распределение интенснв- ностн 3 интерференционно-дифракционной картине 5 и по изменению угловых координат одноименных экстремумов правой и левой частей этой картины при перемещении объекта судят о величине перемещения. 1 ил. U5