Прибор для измерения диаметров изделий Советский патент 1992 года по МПК G01B11/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных размеров изделий или других параметров, основанных на линейных перемещениях.

Известно устройство для измерения линейных размеров и координат, содержащее источник света, размещенный в фокусе коллиматора. В коллиматорном пучке света ус- танавливается измеряемый объект, изображение которого объективом проецируется на фотодиодную линейку, связанную электронным блоком управления и обработки полученных электрических сигналов, несущих информацию о размере или о перемещении объекта измерения. Недостатком этого устройства является сложность {для объектива) и значительные габариты (из-за последовательного расположения элементов устройства).

Известен также прибор для измерения диаметров фирмы Sikora Industrlellektronlk GMBH. Он содержит источи и к-света, расположенный в фокусе собирающей линзы (коллиматор), и расположенные вдоль оси коллиматора направляющее плоское зеркало, объектив, диафрагму, фотодиодную линейку и электронный блок обработки сигналов. Между коллиматором и зеркалом располагают измеряемый объект. Направляющее зеркало служит для поворота параллельного пучка света коллиматора на 90° с целью уменьшения горизонтального размера прибора.

Однако прибор также отличается сложностью конструкции (используется по два элемента типа собирающая линза - объективы) и большими габаритами, что не позво- ляет встраивать его в измерительные устройства, например в весы для автоматизации считывания и передачи результатов измерения.

Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов прибора.

Указанная цель достигается тем, что прибор для измерения диаметров изделий, содержащий собирающую линзу, источник света, размещенный в фокусе собирающей линзы, плоское зеркало, диафрагму, фотодиодную линейку и соединенный с ней элек- тронный блок, снабжен плоским полупрозрачным зеркалом, в нем в качестве собирающей линзы использован длиннофокусный объектив, источник света и плоское зеркало расположены на оптической оси объектива по обе стороны от него, плоскость плоского зеркала перпендикулярна оптической оси объектива, полупрозрачное зеркало расположено между источником света и

объективом под углом 45° к оптической оси, со стороны поверхности полупрозрачного зеркала, обращенной к объективу, установлены последовательно диафрагма и фотодиодная линейка, а диафрагма и источник света расположены на равных расстояниях отточки пересечения оптической оси объектива с полупрозрачным зеркалом.

В приборе расстояние I от диафрагмы

до фотодиодной линейки может быть выбрано из условия

J L

h

Н

5

0

5

0

5

0

5

0

5

где I - расстояние от фотодиодной линейки до диафрагмы;

L - расстояние от источника света до объектива;

h - длина светочувствительной части фотодиодной линейки;

Н - параметр поперечного сечения светового потока в зоне контроля (примерно равен диаметру передней линзы объектива).

На чертеже показана схема предлагаемого прибора, общий вид.

Прибор состоит из источника света 1, размещенного в фокусе объектива 2, плоского глухого зеркала 3 по другую сторону этого объектива, перпендикулярно его оптической оси, полупрозрачного зеркала 6, установленного между источником света 1 и объективом 2, и установленных последовательно со стороны поверхности полупрозрачного зеркала, обращенной к объективу 2, диафрагмы 4 и фотодиодной линейки 5. Световой поток от источника света 1 преобразуется объективом 2 в параллельный вдоль его оси. Отразившись от глухого зеркала 3, поток проходит через объектив 2, преобразуясь в сходящийся световой поток, отражается от полупрозрачного зеркала 6. сходится в отверстии диафрагмы 4, а затем в виде расходящегося пучка попадает на фотодиодную линейку 5. Измеряемый объект помещается в пространстве между объективом 2 и глухим зеркалом 3, Размер тени от него считывается с фотодиодной линейки 5 при помощи электронного блока.

Таким образом, при условии линейной передаточной характеристики упрощается конструкция прибора и уменьшаются его габариты.

Формула изобретения 1. Прибор для измерения диаметров изделий, содержащий собирающую линзу, источник света, размещенный в фокусе собирающей линзы, плоское зеркало, диафрагму, фотодиодную линейку и соединенный с ней электронный блок, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов прибора, он снабжен плоским полупрозрачным зеркалом, в качестве собирающей линзы использован длиннофокусный объектив, источник света и плоское зеркало расположены на оптической оси обьектива по обе стороны от него, плоскость плоского зеркала перпендикулярна оптической оси объектива, полупрозрачное зеркало расположено между источником света и объективом под углом 45° к оптической оси, со стороны поверхности полупрозрачного зеркала, обращенной к объективу, установлены последовательно диафрагма и фотодиодная линейка, а диафрагма и источник света расположены на равных расстояниях от точки пересечения оптической оси объектива с полупрозрачным зеркалом.

2. Прибор по п. 1,отличающийся тем, что расстояние I от диафрагмы до фотодиодной линейки выбирается из условия

J L

h Н

где L - расстояние от источника света до объектива;

h - длина светочувствительной части фотодиодной линейки;

Н - диаметр поперечного сечения светового потока в зоне контроля (примерно равен диаметру передней линзы объектива).

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных размеров изделий или линейных перемещений. Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение габаритов прибора за счет использования только одного объектива, который используется и в качестве коллиматора светового потока и в качестве объектива, формирующего изображение измеряемого объекта на фотодиодной линейке, что уменьшает длину оптической оси. Поток света от источника 1, расположенного,в заднем фокусе объектива 2, формируется объективом в параллельный пучок света диаметром, равным диаметру передней линзы объектива 2. На пути этого пучка, перпендикулярно ему. расположено плоское глухое зеркало 3, от которого он отражается назад, проходит через объектив 2, частично отражается от полупрозоачно- гоо зеркала 6, установленного под углом 45° к оптической оси объектива между источником 1 света и объективом 2, проходит через диафрагму 4 и попадает на фотодиодную линейку 5. Если в пространстве между объективом 2 и глухим зеркалом 3 находится непрозрачный предмет 7, то его силуэт (тень) будет спроецирован объективом 2 в плоскости фотодиодной линейки 5, а на самой линейке будет спроецирован поперечник этого силуэта, попадающий на линейку. После обработки электрического сигнала от линейки 5 получают размер предмета. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. з г 00 ел