Устройство для измерения расстояния до отражающей поверхности Советский патент 1991 года по МПК G01B21/00 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного контроля расстояния до объекта.

Цель изобретения - повышение точности за счет увеличения крутизны зависимости выходного сигнала от контролируемого расстояния.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - заслонка 2 с двумя прозрачными участками.

Устройство состоит из оптически связанных источника 1 излучения, щелевой диафрагмы 2, светоделителя 3, линзы 4, заслонки 5 с двумя прозрачными участками 6 и 7, расположенными несимметрично oi носите тьно центра заслонки 5, и линзы 8, предназначенной для оптической связи с контролируемой отражающей повер- хчпстыо образующих оптический блок и последовательно соединенных координат- i o чувствительного фотоприемника 9, оптически связанного с линзой 4 через с.ь лоделитоль 3, блоков 10 и 11 обработки ч индикации, поверхность 12 заслонки 5, оСращенная к линзе 8, выполнена зеркальной.

Устройство работает следующим Обра- iOM.

Измеряют расстояние до отражающей поверхности 13

Осевым перемещением оптического блока совмещают фокальную плоскость линзы 8 с отражающей поверхностью 13. ГЬ,чок излучения от источника 1 проходит щелевую диафрагму 2, светоделитель 3, коллимируетсч линзой 4, проходит через участок б заслонки 5, фокусируется линзой 8 на контролируемую поверхность 13, от- от нее, проходит в обратном ходе через линзу 8, зеркально отражается от посерхносш 12 заслонки 5, вновь фокусируется линзой 8 на поверхность 13, отра- от нее проходит через линзу 8 и прозрачный участок 6 заслонкч 5 и фокуси- лип км 4 на фотоприемник 9.

Второй пучок излучения от источника 1 в такой же последовательности проходит элементы устройства, но через прозрачный участок 7 заслонки 5. В блоке 10 обрабатывают сигналы с фотоприемника 9, определяют расстряние f между энергетическими центрами сфокусированных пучков, которое индицируется блоком 11.

Величину смещения поверхности 13 от

фокальной плоскости линзы 8 вычисляют по формуле

гх f .

2 (f i + М ) ( D + d ) I I oi

где М - расстояние от фокальной плоскости линзы 4 до фотоприемника 9;

f l и f - фокусные расстояния линз 4 и 8 соответственно;

d и D - минимальный и максимальный

диаметры окружностей с центром на оптической оси линз 4 и 8, между которыми расположены прозрачные участки 6 и 7 заслонки 5;

- расстояние между центрами пучков

при совпадении плоскости поверхности 13 с фокальной плоскостью линзы 8.

Формула изобретения

Устройство для измерения расстояния

до отражающей поверхности, содержащее оптически связанные источник излучения, щелевую диафрагму, светоделитель, первую линзу и вторую линзу, предназначенную для оптической связи с контролируемой поверхностью, последовательно соединенные координатно-чувствительный фотоприемник, оптически связанный с первой линзой через светоделитель, блок обработ0 ки и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности оно снабжено заслонкой с двумя отверстиями, расположенными несимметрично относительно центра заслонки, заслонка располо5 жена между первой и второй линзами, поймем поверхность заслонки, обращенная к второй линзе, выполнена зеркальной.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет увеличения крутизны зависимости выходного сигнала от контролируемого расстояния. Устройство состоит из оптически связанных источника 1 излучения, щелевой диафрагмы 2, линзы 4, заслонки 5 с двумя отверстиями, расположенными несимметрично относительно центра заслонки 5, и линзы 8, а также координатно-чувствительного фотоприемника 9. Расстояние между энергетическими центрами пучков, прошедших различные отверстия заслонки 5 и сфокусированных на фотоприемник 9, зависит от расстояния до контролируемой поверхности 13. 1 п.ф-лы, 2 ил.

Шиг.2