Фотометрический способ измерения линейных размеров Советский патент 1988 года по МПК G01B11/26 

1чЭ

00 ГчЭ

О5

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для бесконтактного измерения линейных размеров объектов и конусности внешних конических деталей.

Цель изобретения - повышение информативности путем измерения также угла внешнего конуса.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема измерения; на фиг. 2 - профиль выделяемой части пучка относительно образующей контролируемой конической детали.

Схема измерения (фиг. 1) содержит источник 1 света, формируюш,ий коллимиро- ванный пучок, ш,елевую диафрагму 2, установленную неподвижно, развертываюш.ий цилиндр 3, на боковой поверхности которого нанесено светонепроницаемое покрытие, в котором выполнена шелевая диафрагма - прорезь 4 в виде винтовой полосы в один виток, фотоприемник 5, установленный у одного из торцов развертывающего цилиндра 3, дифференцирующий усилитель 6, блок 7 обработки, определяющий время изменения фотосигнала,и механизм 8 равномерного вращения развертывающего цилиндра 3 с датчиком скорости вращения (не показан). Контролируемый конус 9 характеризуют половиной его углаоС. Размер от начала перекрытия образующей конуса выделяемой части пучка излучения до ее окончания равен Vt. Профиль 10 выделяемой части пучка излучения (фиг. 2) имеет угол jf а размеры выделяемой части пучка определены как а и в..

Измерения проводят следующим образом.

Направляют от источника 1 света кол- лимированный пучок на контролируемый конус 9. Из неэкранируемой им части пучка с помощью щелевой диафрагмы 2 и прорези 4 в развертывающем цилиндре 3 выделяют часть пучка с ромбическим профилем 10 в его поперечном сечении .(фиг. 2). Выделенную часть пучка, прощедшую внутрь развертывающего цилиндра 3, принимают фотоприемником 5. При равномерном вращении развертывающего цилиндра 3 выделенная часть пучка перемещается с постоянной линейной скоростью (V) вдоль щелевой диафрагмы 2. В результате перемещения выделенной части пучка относительно образующей контролируемого конуса 9 на выходе фотоприемника изменяется фотосигнал. Изменение фотосигнала определяется с помощью дифференцирующего усилителя 6. Изменение, фотосигнала начинает происходить в момент перекрытия выделенной части 10 коллимирующего пучка образующей контролируемого конуса 9, и это изменение продолжается до полного перекрытия вы

деленной части пучка излучения контролируемым конусом. Фотосигнал от фотоприемника 5 и усилителя 6 подают в блок обработки, который определяет время изменения (t) этого сигнала.

По измеренным значениям скорости перемещения (V) выделенной части пучка излучения и его линейным размерам профиль выделяемой части пучка определяют предварительно с учетом параметров щелевой диафрагмы и щелевой прорези в развертывающем цилиндре, вычисляют угол контролируемого конуса из зависимости

15

2t,J/

2tgr-2 в/а,

0

5

0

5

0

5

гдеУ , S - щаг винтовой, щелевой прорези в развертывающем цилиндре;

и)скорость вращения развертывающего цилиндра.

Формула изобретения

Фотометрический способ измерения линейных размеров, заключающийся в том, что формируют коллимированный пучок света, выделяют из него часть пучка с ромбическим профилем с помощью неподвижной и подвижной щелевых диафрагм, щель одной из которых выполнена прямолинейной, другой - по винтовой линии, направляют выделенную часть пучка на объект, равномерно перемещают выделенную часть пучка относительно контролируемого объекта, определяют скорость перемещения выделенного пучка, принимают неэкранируемую часть пучка света и преобразуют ее в фотосигнал, по значению которого судят о контролируемом параметре, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности путем измерения также угла внешнего конуса, предварительно измеряют профиль поперечного сечения выделенной части пучка, перемещение выделенной части пучка проводят в направлении, перпендикулярном оси контролируемого конуса, одноврелменно с его пере.мещением измеряют время изменения фотосигнала и вычисляют угол конуса по зависимости

2tg -2tgf -2в/а,

гдес - половина угла внещнего конуса; V -скорость перемещения выделенной

части пучка;

j -острый угол профиля преобразованного пучка;

O-iS - щирина и длина профиля преобразованного пучка; t - время изменения сигнала.

Изобретение позволяет измерять линейный размер объекта и конусность внеш- ни.х конических деталей. Целью изобретения является повышение информативности путем измерения угла внешнего конуса. Направляют коллимированный пучок света на конус, частично экранируют им пучок, выделяют из неэкранируемой части пучка пучок с ро.мбическим профилем в поперечном сечении, перемеш,ают его с постоянной ,тиней- ной скоростью по нормали к оси контролируемого конуса, измеряют время изменения фотосигнала при перекрытии его контролируемым конусом, и по значению скорости пе- ремеп ения и его геометрическим параметрам вычисляют угол контролируемого ко- нуса. 2 ил.

X

.

. Фиг. 1

Г1

atgoi -atgr