ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВОдля Советский патент 1965 года по МПК G01B17/00 

И 1вестны оптико-акустичеокие устройства для измерения линейных перемещений, содержащие линейную шкалу в виде прозрачного волновода, на одном конце которого установлен пьезоэлектрический излучатель, на другом - поглотитель, оптическую систему визуализации с однократным прохождением светового потока через ультразвуковую волну, состоящую из осветителя с щелевой диафрагмой и отсчетного микроскопа, генератор ультразвуковых колебаний и систему автоматической стабилизации шкалы, состоящую из электроакустического датчика обратной связи, фазочувствительного блока и управляющего элемента, воздействующего aiа частоту колебаний генератора.

Описываемое устройство отличается тем, что в нем между осветителем с щелевой диафрагмой и отсчетным микроскопом установлены объектив, сфокусированный на ультразвуковое ноле, и две оборачивающие призмы, одна из которых вместе с осветителем, объективом и волноводом укреплена неподвижно, а другая оборачивающая призма и отсчетный микроскоп связаны с подвижным органом станка или машины.

Кроме того, в нем установлены две дополнительные призмы и фотоэлектрический датчик, связанный с системой автоподстройки

частоты, стабилизирующей -положение штриха ультразвуковой шкалы.

Такая конструкция устройства .позволяет обеспечить высокоточные линейные измерения на бегущих ультразвуковых волнах ,и повышает точность и стабильность ультразвукоВЫХ линейных шкал.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство состоит из прозрачного волновода 1, на одном конце которого установлен пьезоэлектричеСК1ИЙ излучатель 2, возбуждаемый генератором 3 ультразвуковых колебаний. На другом конце волновода установлен

поглотитель 4, что обеспечивает распространение в волноводе бегущих ультразвуковых волн.

Источник света 5 через конденсор 6 освещает щелевую диафрагму 7 и объектив 8, который строит изображение светящей щели в ультразвуковом ;поле. Объектив 9 сфо1г/сирован на ту же точку поля. В результате световой ноток, выходящий из объектива 9 в виде параллельного пучка, модулирован по яркости с частотой ультразвуковых колебаний.

С помощью двух оборачивающих призм W и 11 световой поток вторично пересекает ультразвуковое поле, и на экране 12 отсчетного микроскопа 13 строится его оптическое

вестными фотоэлектрическими способамИ. Призма 11 и отсчетный микроскоп устанавливаются на неподвижном органе 14 станка или машины.

Для автоматической стабилизации накопленной погрешности шкалы введены две дополнительные оборачиваюш,ие призмы 15 и 16. С помощью этих призм часть модулированного светового потока вторично пересекает ультразвуковое поле в конце шкалы. На один из штрихов шкалы, принятый за конечный, через объектив 17 наводится фотоэлектрический датчик 18, контролируюш,ий положение этого штриха. При смеш,ении штриха на выходе блока 19 пр,е,образования появляется сигнал рассогласования, ко орый через управляющий элемент 20 измвняет частоты генератора 3.

Предмет изобретения

1. Оптико-акустическое устройство для измерениялинёйнйх перемещений, содержащее линейную шкалу в виде прозрачного волновода, на одном конце которого установлен

пьезоэлектрический излучатель, на другом- поглотитель, оптическую систему визуализации, состоящую из осветителя с щелевой диафрагмой, o67jeKTHBa, сфокусированного на

ультразвуковое поле, систему автоматической стабилизации щкалы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем между осветителем с щелевой диафрагмой и отсчетным микроскопом установлены

объектив, сфокусированный на ультразвуковое поле, и две оборачивающие цр-измы, одна из которых вместе с осветителем, объективом и волноводом укреплена иеподвижно, а другая оборачивающая призма и отсчетный микроскоп связаны с подвижным органом станка или машины.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности показаний ультразвуковой шкалы, в нем установлены две дополнительные призмы и фотоэлектрический датчик, связанный с системой автоподстройки частоты, стабилизирующей положение щтриха ультразвуковой шкалы.