Устройство для контроля правильности формы поршневого кольца Советский патент 1992 года по МПК G01B11/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля, качества поршневых колец (ПК).

Известны различные устройства контроля правильности Ф0Рмы ПК, содержащие источник света, шаблон с установленным в нем ПК и фотоприемник, регистрирующий световой поток, прошедший между шаблоном и ПК.

Они дают большую погрешность измерений из-за флуктуации мощности излучения источника света.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, в котором указанный недостаток устранен за с.чет автоматической регулировки усиления (АРУ) фотоприемника с помощью сигнала дополнительного оптического канала. Устройство содержит одномодовый лазер, делитель светового пучка на измерительный и дополнительный каналы, оптическое приспособление для направ-, ления дополнительного светового пучка на фотоприемник, шаблон с размещенным в нем ПК, установленный в дополнительном канале, фотоприемник, усилитель, фильтры высоких и низких частот,установленные на выходе усилителя, систему АРУ, подключенную к фильтру низких частот, и регистратор подключенный к фильтру высоких частот, и регистрирующее устройство.

Недостатком такого устройства является большая неточность, обусловленная наличием составляющей погреюК

1

е&

ности, связанной с фяуктуациями размера пумка.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения погрешности, связанной с Флуктуациями размера пучка.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник света например одномодовый лазер 1, светоделитель 2, делящий поток на измерительный и дополнительный каналы, шаблон 3 Для установки поршневого кольца 4, установленный в измерительном канале, модулятор 5 и приспособление 6 с калиброванной диаф- рагмой, последовательно установленные в дополнительном канале, причем расстояния от источника света до шаблона и до приспособления с калиброванной диафрагмой равны друг Другу, фотоприемник 7 усилитель 8 электрических сигналов, фильтры 9 и 10 низких и высоких частот соответственно, входы которых электрически соединены с выходом усилителя 8, систему АРУ 11, подключенную к выходу фильтра низких частот, и регистрирующее устройство 12, подключенное к выходу фильтра 10 высоких частот.

Устройство работает следующим образом.

Световой пучок от лазера 1 разделяется светоделителем 2 на два пучка, один из которых направляется в дополнительный канал, включающий в себя модулятор 5 и приспособление 6 с калиброванной диафрагмой, а другой попадает на шаблон 3 с установленным в нем ПК 4. Пройдя через зазор в шаблоне 3, световой поток измерительно канала преобразуется в электрический сигнал фотоприемником 7 Этот же фотоприемник преобразует в электрический сигнал световой поток, падающий на него из дополнительного канала после прохождения модулятора 5 и приспособления 6. Электрические сигналы с выхода фотоприемника 7 усиливаются усилителем 8. Усиленные усилителем электрические сигналы измерительного и дополнительного каналов разделяютс фильтрами 9 и 10 нижних и верхних частот соответственно на две составляющие. Постоянная составляющая чере фильтр 10 высоких частот поступает на регистрирующее устройство 12, а

низких j которое

переменная через фильтр 9 частот поступает в АРУ 11 управляет коэффициентом усиления усилителя 8.

Величина переменного электрического сигнала определяется из уравнения

0

Vp I

,

где I - коэффициент преобразования фотоприемника$ г - коэффициент отражения светоделителя j мощность излучения лазера; 30ti - величина калиброванной

диафрагмы,

b - ширина светового пучка. Коэффициент усиления усилителя с1

Р АРУ

К,

К

(о)

jc РлсЦаз/ь.

Величина постоянного электрического сигнала, фиксируемая регистратором 12, составляет

U

пост

5 V30

(1-г) (о)

dUl J6ft/d Ml

С

5

0

где йшо,5й - зазор между кольцом и

шаблоном.

Таким образом, величина регистрируемого электрического сигнала ипост const d WQert пропорциональна только величине зазора между ПК и шаблоном и не зависит от флуктуации ни мощности излучения, ни размера пучка. Это и обеспечивает повышение точности измерений. Размещение приспособления 6 на расстоянии от источника 1 излучения, равном расстоянию от него до шаблона 3, необходимо для достижения равенства размеров пучков на приспособлении и шаблоне Приспособление с образцовым зазором выставляется по оси дополнительного пучка для того, чтобы не вызвать влияние на измерение флуктуации оси диаграммы направленности пучка.

SS Формула изобретения

Устройство для контроля правильности формы поршневого кольца, содержащее последовательно установленные

лазер и делитель пучка, формирующий измерительный и опорный каналы, шаблон, предназначенный для установки в нем контролируемого кольца и расположенный в измерительном канале, модулятор светового излучения, установленный в опорном канале, фотоприемник, оптически связанный с выходами обоих каналов, и блок обработки, электрически связанный с фотоприемником, отличающееся

тем, что, с целью повышения точно- сти контроля за счет исключения погрешностей, связанных с флуктуаци- ями размера светового пучка, оно снабжено приспособлением с калиброванной щелевой диафрагмой, установленной по оси пучка в опорном канале на расстоянии по оси пучка от лазера, равном расстоянию от лазера до шаблона .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества поршневых колец (ПК). Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения погрешности, связанной с флуктуациями размера пучка. Пучок лазера делится на два, формируя два канала - измерительный и опорный Пучок света в измерительном канале освещает зазор между шаблонами и ПК, установленным в нем. Пучок света в опорном канале модулируется и проходит через приспособление с калиброванной диафрагмой. Оба пучка падают на чувствительную площадку одного фотоприемника. Затем сигнал усиливается и обрабатывается, при этом формируется сигнал обратной связи усиления блока обработки, зависящий от величины светового пучка. 1 ил. ё Ё

Т