Устройство для измерения углового положения объекта Советский патент 1991 года по МПК G01B11/26 

чувствительной площадки, равному смещению вершины уголкового отражателя 2 и величинам угловой и линейной нестабильности энергетического центра пучка лучей источника 1 коллимировэнного излучения, а сигнал с выхода от- счетного узла 7 будет пропорционален удвоенной величине смещения вершины уголкового отражателя 2, смещению его чувствительной площадки и величинам

угловой и линейной нестабильности энергетического центра источника 1 коллимированного излучения. После алгебраического суммирования выходных сигналов отсчетных узлов 6 и 7 в вычислителе 8 результирующий сигнал не зависит от угловой и линейной нестабильности энергетического центра источника 1 коллимированного излучения. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля углового положения объекта. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет исключения влияния на результаты измерения нестабильности пространственного положения энергетического центра пучка лучей источника коллимированно- го излучения. Пучок лучей источника 1 коллимировэнного излучения делится светоделительной гранью призмы 4 типа -БС-0 на два пучка лучей. Один из этих пучков лучей после выходной грани призмы 4 типа БС-0° попадает на чувствительную площадку отсчетного узла 6, который измеряет координату его энергетического центра. Другой пучок лучей проходит через прямоугольную призму 5 и, отразившись от боко- вых граней уголкового отражателя 2, попадает на чувствительную площадку отсчетного узла 7. При повороте контролируемого объекта 3 на угол Cf сигнал с выхода выхода отсчетного узла 6 будет пропорционален смещению его 4 с ® (Л о со N3 О 4

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля углового положения объекта.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет исключения влияния на результаты измерения нестабильности пространственного положения энергетического центра пучка лучей источника коллимированного излучения.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит источник 1. коллимированного излучения, уголковый отражатель 2, предназначенный для скрепления с контролируемым объектом 3 так, чтобы одна из его боковых граней была оптически связана через его входную грань с источником 1 коллимированного излучения, светоделительный призменный блок, выполненный в виде призмы 4 типа БС-0°, в которой на вторую по ходу пучка лучей грань нане- сено светоделительное покрытие, и прямоугольной призмы 5, склеенной своей гипотенузной гранью с второй гранью призмы 4 типа БС-0°, скрепленный с уголковым отражателем 2 так, что входная грань призмы типа БС-0 оптически связана с источником 1 коллимированного излучения, два отсчетных узла 6 и 7, предназначенных для скрепления, с контролируемым объектом 3 так, что чувствительная площадка отсчетного узла 6 оптически связана с выходной гранью призмы типа БС-0 и лежит в плоскости, проходящей через вершину уголкового отражателя 2, а чувствительная площадка отсчетного узла 7 оптически связана через входную грань уголкового отражателя с его боковой гранью, вычислитель 8,

входы которого подключены к выходам отсчетных узлов 6 и 7. Отсчетный узел 7 устанавливают на таком расстоянии от уголкового отражателя, чтобы длина оптического пути от источника 1 коллимированного излучения до отсчетных узлов 6 и 7 была одинакова.

Устройство работает следующим образом.

Пучок лучей источника 1 коллимированного излучения делится светоде- лительной гранью призмы 4 типа БС-0 на два пучка лучей. Одни из этих пучков лучей выходной грани призмы 4 типа БС-0°попадает на чувствительную площадку отсчетного узла 6, который измеряет координату у его энергетического центра.

Второй пучок лучей проходит через прямоугольную призму 5 и, отразившись от боковых граней уголкового отражателя 2, попадает на чувствительную площадку отсчетного узла 7, который измеряет координату у у, его энергетического центра. При повороте контролируемого объекта 3 на уголср вершина уголкового отражателя и чувствительная площадка отсчетного узла 6 перемещаются вдоль оси у на расстояние йУ( а чувствительная площадка отсчетного узла 7-на расстояние &.у/2..

С учетом линейной а у и угловой Ж нестабильности положения энергетического центра пучка лучей источника 1 коллимированного излучения координаты энергетического центра пучков лучей на отсчетных узлах 6 и 7 определяются из выражений

У0, - &у, + &yn + tf h; , ЬУ &Уп 2(

51631264

де ьЈ - длина оптического пути от источника 1 коллимированного излучения до отсчетных узлов 6 и 7.

. Сигналы с выхода отсчетных узлов 6 7 поступают на вход вычислителя 8, ыходной сигнал у которого равен

о в ч ч мы п о у у т ро ны

10

У Уо. + У 02 й-У t Величина у пропорциональна углу С/ поворота контролируемого объекта 3.

(f к у,

при этом коэффициент пропорциональное- ти К равен

К - 1 К 1

где 1 - расстояние между плоскостями, проходящими через чувствительные площадки отсчетных узлов 6 и 7.

Таким образом, результаты измерения не зависят от угловой и линейной нестабильности энергетического центра пучка лучей источника коллимированного излучения, что обеспечивает повышение точности контроля.

Формула изобретения

Устройство для измерения углового положения объекта, содержащее источник коллимированного излучения, два отсчетных узла, предназначенных для 35

4

скрепления с контролируемым объектом, и вычислитель, входы которого подключены к выходам отсчетных узлов, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено уголковым отражателем, предназначенным для скрепления с контролируемым объ10

20

5

0

5

ектом так, чтобы одна из его боковых граней была оптически связана через его входную грань с источником коллимированного излучения, а другая его боковая грань была оптически связана через его входную грань с первым от- счетным узлом, светоделительным приз- менным блоком, выполненным в виде призмы типа БС-Оа, в которой на вторую по ходу пуска лучей грань нанесено светоделительное покрытие, и прямоугольной призмы, склеенной своей гипотенузой гранью с второй гранью призмы БС-0 , склеенным с уголковым отражателем так, что входная грань призмы типа БС-0°оптически связана с источником коллимированного излучения, второй отсчетный узел установлен так, что его чувствительная площадка оптически связана с выходной гранью призмы типа БС-0 и лежит в плоскости, проходящей через вершину уголкового отражателя, первый отсчетный узел установлен на таком расстоянии от уголкового отражателя, чтобы длина оптического пути от источника коллимированного излучения до двух отсчетных узлов была одинакова.