Способ измерения прямого угла призм типа БР-180 @ Советский патент 1993 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения прямого угла призм типа БР- 180о.

Целью изобретения является повыше- ниеточности и производительности измерения путем одновременного контроля всех трех призм.

На фиг, 1, 2 и 3 представлена функциональная схема устройства, реализующего способ измерения прямого угла призм типа БР-1800 при трех их положениях,

Устройство, реализующее способ измерения прямого угла призм типа БР-1800, содержит автоколлиматор 1 и плоское зеркало 2, отражающая поперхность которого параллельна оси коллимированного пучка лучей или оптической оси автоколлиматора 1.

Устройство, реализующее предложенный способ, работает следующим образом.

Первая измеряемая призма 3 типа БР- 180° устанавливается ребром прямого угла на оптической оси коллиматора 1. Основание или гипотенузная грань призмы 3 обращено к автоколлиматору 1. Вторую измеряемую призму 4 типа БР-1800 уста на в- ливают непосредственно под зеркалом 2 таким образом, чтобы она перекрывала, например, верхнюю часть объектива автоколлиматора 1. Ребро прямого угла призмы 4 обращено к зеркалу 2. Напротив нижней части объектива автоколлиматора 1 перед первой призмой 3 и под второй призмой 4 ребром прямого угла к последней установлена третья измеряемая призмы 5 типа БР- 1800. Плоскости главного сечения призм 3, 4 и 5 параллельны друг другу и оптической оси автоколлиматора 1 и перпендикулярны плоскости зеркала 2. При направлении на призмы 3, 4 5 коллимироваиного пучка лучей верхняя часть его попадает на первую катетную грань призмы 4 и далее на зеркало 2, после отражения от которого по тому же пути возвращается в автоколлиматор 1. Нижняя часть коллимированного пучка лучей, выходящего из автоколлиматора 1, по- падает на первую катетную грань призмы 5, после отражения от нее - в призму 4 и, отразившись от ее катетных граней, попадает на вторую катетную грань призмы 5, после отражения от которой попадает в призму 3. Отразившись от катетных граней призмы 3, эта часть пучка лучей попадает на вторую катетную грань призмы 4 и далее на зеркало 2, от которого по тому же пути возвращается в автоколлиматор (фиг.1). Таким образом, посредством плоского зеркала 2 строят автоколлимационные изображения марки. За счет ошибок в прямом угле призм 3,4 и 5 возвратившиеся в автоколлиматор 1 части коллимированного пучка лучей фор- мируют два автоколлимациснных изображения марки. Угловое расстояние между автоколлимационными изображениями марки или величина угла двоения yi для первого положения призм 3,4 и 5 определя- ется соотношением

4(п2+ 1) ДО2 + 4щ ДоД 4 Доз yi,

где Aai - ошибка прямого угла призмы 3,

ги - показатель преломления материала призмы 3,

Дод - ошибка прямого угла призмы 4,

П2 - показатель преломления материала призмы 4,

Доз - ошибка прямого угла призмы 5.

После определения величины угла двоения у по автоколлимационным изображениям марки производят первую перестановку призм 3, 4 и 5 по часовой стрелке, т.е. первую призму 3 устанавливают на место второй призмы 4, вторую призму 4 - на место третьей призмы 5, а третью призму 5 устанавливают на место первой призмы 3.

Перестановку призм 3, 4 и 5 можно производить и против часовой стрелки, т.е. первую призму 3 устанавливают на место третьей призмы 5, вторую призму 4 - на место первой призмы 3, а третью призму 5 устанавливают на место второй призмы 4. Указанные варианты перестановки призм эквивалентны. Только положение призм 3,4 и 5 в каждом варианте определяет соответствующее математическое соотношение для угла двоения,

При положении призм 3, 4 и 5 (фиг.2) в соответствии с первым вариантом перестановки верхняя часть коллимированного пучка лучей попадает на катетную грань призмы 3 и далее на зеркало 2, отразившись от которого по тому же пути возвращается в автоколлиматор 1. Нижняя часть коллимированного пучка лучей последовательно отражается от первой катетной грани призмы 4, катетных граней призмы 3, второй катет- ной грани призмы 4, катетных граней призмы 5 и катетной грани призмы 3 и попадает на зеркало 2..После отражения от зеркала 2 эта часть пучка лучей по тому же пути возвращается в автоколлиматор 1. Для второго положения призм 3, 4 и 5 угловое расстояние между автоколлимационными изображениями марки или величина угла двоения yi определяется соотношением

4(щ + 1) Дел +4пз Доз-4 ,

где ni - показатель преломления материала призмы 5.

Зафиксировать вторую величину угла двоения Yi, производят вторую перестановку призм 3, 4 и 5, при которой с учетом первой перестановки первую призму 3 устанавливают на место второй призмы 4, вторую призму 4- на место третьей призмы 5, а третью призму 5 устанавливают на место первой призмы 3. Т.е. вторую перестановку производят в том же порядке, который был

выполнен при первой перестановке призм. В этом третьем положении призм 3, 4 и 5 (фиг.З) по автоколлимационным изображениям марки фиксируют угловое расстояние между ними или третью величину угла двоения уз. Для третьего положения призм 3,4 и 5 справедливо соотношение

4(пз+ 1) Доз + 4п2Аой-4 Дач уз.

Из приведенныхсоотношений по измеренным величинам угла двоения yi, уг и уз рассчитывают ошибки А«1, До2 и Доз прямого угла всех трех призм 3, 4 и 5 типа БР-1800.

Д«1 2 УЗ + 2(12 У2 + (В С - П2Х У1 + + У2- уз)/ВО,

Аза 2 уг. + 2пз yi + (А С.- пзХ yi - У2+.уз)/ВО,

Доз 2 у1 + 2m )$ + (А В - шХ- у1 + + У2+ уз)/8-0,

где А щ + 1, В П2+ 1,С пз + 1, D A-Bx хС-1.

Из данных выражений видно, что с помощью предложенного способа при щ П2 - пз 1,5 можно зафиксировать ошибки прямого угла примерно в 1,5 раза меньшие, чем с помощью известного из прототипа способа и, следовательно, более точно. Кроме того, при измерениях по предложенному

способу контролируются одновременно три прямоугольные призмы типа БР-1800. Формула изобретения Способ измерения прямого угла призм

типа БР-1800, заключающийся в том, что устанавливают одну из призм на оптической оси автоколлиматора основанием, обращенным к нему, вторую призму таким образом, чтобы она перекрывала верхнюю часть

объектива автоколлиматора, а плоское зеркало параллельно оптической оси, направляют излучение на призмы, строят посредством плоского зеркала автоколлимационные изображения марки, производят перестановки призм, повторно строят автоколлимационные изображения марки, по взаимному угловому положению изображений марки фиксируют величины угла двоения и рассчитывают ошибку угла, отл ичающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерения, предварительно устанавливают третью призму так, чтобы она перекрывала нижнюю часть объектива автоколлиматора, перестановку трех призм, производят, меняя их местами или по часовой, или против часовой стрелки, фиксацию автоколлимационных изображений марки производят после каждой из перестановок, а ошибку прямого

угла каждой из трех призм определяют с учетом угла двоения при всех трех положениях каждого из трех призм.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения прямого угла призм типа БР- 1800 Изобретение позволяет повысить точность и производительность измерения. Способ заключается в установке перед автоколлиматором трех прямоугольных призм типа БР-1800 и направлении на них колли- мированного пучка лучей. Две призмы уста- нбвлены одна под другой и под плоским зеркалом, отражающая поверхность которого параллельна оптической оси автоколлиматора. Ребра призм обращены к зеркалу. Третья призма ребром прямого угла установлена на оптической оси автоколлиматора за первыми двумя призмами и обращена к ним гипотенузной гранью. Плоскости главного сечения призм параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости зеркала. Одна часть коллимированного пучка лучей попадает на катетную грань первой призмы и после отражения от нее на зеркало, отразившись от которого, по тому же пути возвращается в автоколлиматор. Другая часть коллимированного пучка отражается от катетной грани второй призмы, катетных граней первой призмы, второй ка- тетной грани второй призмы, катетных граней третьей призмы и второй катетной грани первой призмы я попадает на зерка- ло.после отражения от которого по тому же пути возвращается в автоколлиматор. По возвращении обеих частей пучка лучей в автоколлиматор по взаимному угловому отклонению их направления фиксируют вели- .чину угла удвоения. После этого призмы меняют местами, первую призму устанавливают на место третьей, третью - на место второй, а вторую - на место первой и в процессе второго приема измерения фиксируют вторую величину угла двоения. В том же порядка снова меняют призмы местами и в третий раз фиксируют величину угла двоения. По трем величинам угла двоения рассчитывают ошибки прямого угла всех трех призм типа БР-1800. 3 ил. G

////// /sssA////