Способ измерения углов между двумя отражающими поверхностями Советский патент 1989 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к оптичес- , кому приборостроению и может быть использовано для контроля крупногабаритных оптических деталей с помощью лазерных гониометров.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем контроля неподв1тжньгх деталей.

На чертеже представлена схема устройства (лазерного гониометра) для осуществления предлагаемого способа

Устройство состоит из поворотного стола 1 с установленными на нем кольцевым лазером 2 и отражающим элементом 3, фотоэлектрического автоколлиматора 4, расположенного рядом с поворотным столом 1 и закрепленного неподвижно, двугранной призмы 3, конт- ролируемот о объекта 6 в виде двух

отражающих поверхностей, образ ующих пентагональный отражатель, устройства 7 перемещения, обеспечивающего перемещение объекта в вертикальной плоскости, и блока 8 обработки информации.

Способ измерения углов между двумя отражающими поверхностями заключается в следующем

Осуществляя с помощью плоского зеркала развертку коллимированного излучения в пространстве, измеряют ряд плоских углов, образованных оптической осью автоколлиматора и нормалями к опорным поверхностям введенной неподвижно установленной двугранной призмы. В процессе развертки на выходе автоколлиматора появляется последовательность импульсов, временСП

СП

О

со

00

315

ное расстояние между которыми характеризует угловое положение нормалей к отражающим поверхностям и оптической оси. Измеряя соответствующие временные интервалы с помощью кольцевого лазера, определяют значения углов Первый импульс появляется на выходе автоколлиматора при положении поверхности вращающегося Зеркала перпендикулярно оптической оси антоколлиматора, второй импульс при повороте зеркала на угол i, , при котором.поток излучения автоколлиматора падает перпендикулярно поверхности одной из граней призмы, третий импульс появляется при повороте зеркала на угол Lf, при котором поток излучения после ряда отражений от поверхностей измеряемого объекта, отразившись от другой грани призмы, возвращается в автоколлиматор, и четвертый импульс появляется, когда зеркало занимает исходное положение. Запоминая значения измеренных углов If, и Cfj в блоке обработки информации по формуле

(. ,

Чё 2

где 180 - ( з )5 s ,

ifj- угол между нормалями к граням призмы,

определяют угловое положение между поверхностями пентагонального отражателя.

Устройство работает следующим образом.

На поворотном столе 1 устанавливают отражающий элемент 3 и вращают поворотный стол. Коллимированный поток излучения при вращении отражающего элемента 3 последовательно облучает поверхности двугранной призмы 5. Призму 5 и контролируемый объект 6 располагают на некотором расстоянии от поворотного стола 1 неподвижно так, чтобы оптическая ось автоколлиматора 4 и нормали к отражающим поверхностям призмы 5 и контролируемого объекта 6 лежали в одной плоскости и нормаль к одной и граней призмы проходила через ось вращения поворотного стола 1 „

Вращение поворотного стола 1 приводит, таким образом, к появле0

038

нию на выходе фотоэлектрического

автоколлиматора 4 импульсных сигналов, которые поступают в блок 8 обработки информации. В блок 8 обработ ки информации поступает также информация с кольцевого лазера 2, по которой определяю т угловые положения отражающего элемента 3 в моменты появления импульсных сигналов на выходе фотоэлектрического автоколлиматора 4 и осуществляют вычисления углового положения отражающих поверхностей контролируемого объекта.

г Перемещая с помощью устройства 7 перемещения контролируемый объект 6, устанавливают его последовательно различными участками в поток излучения фотоэлектрического автоколлимато2Q ра 4 и измеряют углы , по значениям которых блок 8 обработки информации вычисляет углы Ц между отражающими поверхностями контролируемого объекта.

25

30

Формула изобретения

Способ измерения углов между двумя отражающими поверхностями, заключающийся в том, что коллимированное

излучение направляют на объект, фик- сируют моменты появления отраженного излучения на выходе автоколлиматора и с помощью кольцевого лазера измеряют углы, отличающийся

35 тем, что, с целью расщирения технологических возможностей путем контроля неподвижных объектов, устанавливают зеркало на вращающемся поворотном устройстве с кольцевым лазером,

фиксируют двугранную призму и контролируемый объект неподвижно рядом с поворотным устройствомi чтобы оптическая ось автоколлиматора и нормали к поверхностям зеркала контролируемо45 го объекта и призмы лежали в одной плоскости и нормаль к одной из гране призмы проходила через.ось вращения поворотного устройства, регистрируют автоколлиматором отраженные потоки

излучения последовательно от зеркала и граней призмы, фиксируют моменты появления сигнала и по измеренным углам поворота поворотного устройства вычисляют угол между двумя отра55 жающими поверхностями контролир.уемого объекта.

Изобретение относится к оптическому приборостроению. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем контроля неподвижных деталей. Поставленная цель достигается тем, что, обеспечивая пространственное сканирование коллимированного потока излучения, осуществляют измерение углового положения граней призмы и контролируемого объекта, установленных неподвижно рядом с вращающимся отражательным элементом таким образом, что оптическая ось автоколлиматора и нормали к отражающим граням призмы и контролируемого объекта находятся в одной плоскости, и по измеренным значениям оценивают угловое положение между отражающими поверхностями контролируемого объекта, перемещая контролируемый объект в вертикальном направлении, повторяют процесс измерения. Перед процессом измерения предварительно измеряют угол между нормалями к граням призмы. 1 ил.