Способ измерения линейных мер и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01B11/26 

сд

N9 iNd

О 00

Изобретение относится к измерителной технике и может быть использовано для измерения линейных мер.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых длин.

На фиг. 1 и 2 схематично представлен/ пример выполнения устройства для измерения линейных мер.

Устройство содержит поворотный стол 1, рычажный измерительный преобразователь 2, в котором устанавливается измеряемая мера 3, датчик угла поворота стола 1, двигатель 5, фотоэлектрический автоколлиматор 6 и блок 7 обработки «информации. Рычажный измерительный преобразователь 2 закреплен на поворотном столе 1 и состоит из двух механических рычагов 8 и 9, двух плоских зеркал 10 и 11, установленных на рычагах 8 и 9, сферической опоры 12, закрепленной на рычаге 9, и пружины 13, соединяющей рычаги 8 и 9. Рычаг 8 закреплен на столе 1 неподвижно, а рычаг 9 с возможностью разворота относительно рычага, 8 вокруг оси, параллельной оси вращения стола 1. Автоколлиматор 6 установлен неподвижно в положении, при котором его оптическая ось перпендикулярна оси поворота стола 1 , а формируемый им пучок попадае на зеркала 10 и 11 при соответствующих угловых положениях стола 1. Стоп 1 механически соединен с двигателем 5 и датчиком t угла поворота. Выходы фотоэлектрического автоколлиматора 6 и датчика k угла поворота стола электрически соединены с входами блока 7 обработки информации.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемую линейную меру 3 устанавливают в измерит ел преобразователь таким образом, что одна ее плоскость притерта.к базовой поверхности рычага 8 (ею может служить нерабочая поверхность зеркала 10), а вторая контактирует со сферической опорой 12. При этом пружина 13 создает требуемое усилие прижима. Стол 1 с установленным на нем измерительным преобразователем 2, в котором находится измеряемая мера 3 пркводитс я во вращение от двигателя 5. При этом датчик угла поворота стола 1 формирует последовательность электрических импульсов, количество которых пропорционально углу поворота стола.

0

5

0

5

0

Фотоэлектрический автоколлиматор 6 формирует два электрических-импульса, соответствующие моментам, когда зеркала 10 и 11 соответственно оказываются перпендикулярными его оптической оси. Эти импульсы ограничивают промежуток времени, в течение которого блок 7 обработки информации подсчитывает количество импульсов, вырабатываемых датчиком k. По числу подсчитанных импульсов блок 7 вычисляет угол 0 между зеркалами 10 и 11. Зная угол о/ и конструктивные параметры преобразователя Сиг, вычисляют длину 1 измеряемой линейной меры

1 С sin of- г,(1)

где С - длина рычага 9

г - радиус сферической опоры 12. Для нахождения точных значений параметров С и г, необходимо произвести аттестацию измерительного преобразователя 2. Для этого по описанной методике измеряют угол о, , соответствующий введению в преобразователе образцовой меры с известным значением длины Iggp и угол о( , получающийся при контакте сферической опоры 12 с

базовой поверхностью рычага 8. После этого параметры С и г определяют из системы уравнений:

I o

05Р C-sino/,- г с -sinofj- г

Расширение диапазона измеряемых длин обеспечивается за счет наличия в измерительном преобразователе двух зеркал и использования для измерения угла между ними совместного их вращения, что позволяет измерять углы, превышающие поле зрения автоколлиматора.

Формула изобретения

1 .Способ измерения линейных мер, заключающийся в том, что одну из плоскостей меры притирают к базовой плоской поверхности, к второй плоскости меры прижимают поворотное плоское зеркало в точке, находящейся на известном расстоянии от оси его поворота измеряют угол, образуемый нормалью. к отражающей поверхности плоского зеркала с базовым направлением, и по измеренному углу и известному расстоянию от оси поворота зеркала до точки контакта с мерой находят длину измеряемой

51

меры, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых длин, в качестве базовой поверхности используют поверхность второго плоского зеркала, а в качест ве базового направления нормаль к его отражающей поверхности приводят измеряемую меру в совместное с зеркалами вращение вокруг оси, параллель- ной отражающим поверхностям зеркал, фиксируют моменты перпендикулярности отражающих поверхностей зеркал произвольно выбранному направлению, формируют временную последовательность импульсов, число которых пропорционально углу поворота меры, подсчитывают количество импульсов, сформированных за промежуток времени, ограниченный зафиксированными моментами, и судят об угле, образуемом нормалью к отражающей поверхности первого зеркала с базовым направлением, по подсчитанному количеству импульсов.

2. Устройство для измерения линейных мер, содержащее плоскую базовую

5 0

5

поверхность, плоское зеркало, уста- , новленное с возможностью разворота вокруг оси, параллельной базовой поверхности, автоколлиматор, установленный неподвижно так, что его оптическая ось перпендикулярна оси поворота зеркала, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых длин,, устройство снабжено поворотным столом, расположенным так, что его ось параллельна оси поворота плоского зеркала, вторым плоским зеркалом, сферической опорой, установленной с возможностью перемещения совместно с первым плоским зеркалом, датчиком угла поворота стола и блоком обработки информации, базовая поверхность выполнена в виде.одной из поверхностей второго плоского зеркала, оба.зеркала установлены на поворотном столе, автоколлиматор выполнен фотоэлектрическим, а выходы автоколлиматрра и датчика угла поворота электрически связаны с соответствующими входами блока обработки информации.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных мер. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых длин. Измеряемая мера 3 устанавливается между рычагами 8 и 9, соединенными шарнирно и установленными на поворотный стол 1. Стол приводится во вращение и фотоэлектрическим автоколлиматором 6 фиксируются моменты перпендикулярности его оси зеркалам 10 и 11, установленным на рычагах 8 и 9. Блок обработки информации вычисляет угол α, по величине которого судят о длине измеряемой меры. Расширение диапазона измеряемых длин обеспечивается за счет наличия в измерительном преобразователе двух зеркал и использования для измерения угла между ними совместного их вращения, что позволяет измерять углы, превышающие поле зрения автоколлиматора. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.