ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ Советский патент 1968 года по МПК G01B11/30 

Известны приборы для контроля прямолинейности поверхностей, содержащие марку, перемещаемую по контролируемой поверхности, и визирную трубу с менисковым объективом, выполненным в виде сферического аксикона, первый радиус которого больше второго в свободный диаметр больше второго радиуса в и толщина мениска по оптической оси в π раз меньше первого радиуса.

Предложенный прибор отличается от известных тем, что центральная часть положительного мениска объектива с диаметром, равным второму радиусу, ограничена сферой, радиус которой в четыре раза больше второго радиуса, покрыта зеркальным слоем и образует отрицательный отражающий мениск, а марка размещена в поле зрения микроскопа, имеющего измерительное устройство, и образует с кольцевым положительным мениском объектива преломляющую, а с отрицательным зеркальным мениском - отражающую визирные системы.

Это обеспечивает повышение точности, производительности и удобство измерений.

На чертеже представлена оптическая схема описываемого прибора.

Объектив 1 трубы 2 ограничен тремя сферическими поверхностями, причем радиус цервой поверхности 3 больше радиуса второй поверхности 4 в радиус третьей поверхности 5 больше второго радиуса в четыре раза, диаметр объектива больше второго радиуса в . Третья поверхность 5 имеет диаметр, равный второму радиусу, покрыта зеркальным слоем и образует отрицательный отражающий мениск, тогда как вторая (кольцевая) поверхность 4 - положительный кольцевой мениск, толщина которого по оптической оси в π раз меньше первого радиуса. Центральный отрицательный мениск обладает свойствами афокальной системы с увеличением - 1. Он рассчитан из предположения, что в пучке лучей, исходящих из произвольной точки, лежащей на оси системы, имеется такой, который после преломления на поверхности 3 падает на зеркальную поверхность 5 по ее нормали. После отражения автоколлимационное изображение точки совпадет с самой точкой, остается постоянно резким независимо от положения точки (марки) вдоль оси.

Если точку (марку) сместить перпендикулярно оптической оси вверх на величину у, автоколлимационное изображение сместится вниз на величину - у, т.е. расстояние между маркой и ее изображением составит 2у. Таким образом, видимое смещение удваивается и соотношение между штрихами сетки 6 окуляра 7 трубы и марки остается постоянным.

Марка содержит точечный источник света, образованный осветителем 8, конденсором 9 и точечной диафрагмой 10, перед которой установлен полупрозрачной кубик 11. Кроме того, марка несет отсчетный микроскоп, содержащий микрообъектив 12 и винтовой окулярный микрометр с сеткой 13. Визирная труба 2 снабжена отсчетным микроскопом с микрообъективом 14, сеткой 6 и окуляром 7 и оптическим компенсатором 15 в виде плоскопараллельной пластинки, которая качается от отсчетного микровинта (на чертеже не показанного). Труба установлена на основании с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Преломляющую визирную систему регулируют путем последовательных приближений ко крайним точкам контролируемой поверхности, поворачивая трубу при визировании на дальнюю точку и смещая ее при визировании на ближнюю точку. Изображение точечной марки при этом совпадает с перекрестием сетки 6. Кубик 11 и микроскоп марки юстируются в процессе сборки таким образом, чтобы автоколлимационное изображение марки, полученное с помощью отражающей визирной системы, совпало с перекрестием сетки 13.

В отражающей визирной системе устранено резкое падение чувствительности по мере увеличения протяженности контролируемого объекта.

Прибор для контроля прямолинейности поверхностей, содержащий марку, перемещаемую по контролируемой поверхности, и визирную трубу с менисковым объективом, выполненным в виде сферического аксикона, первый радиус которого больше второго в свободный диаметр больше второго радиуса в и толщина мениска по оптической оси в π раз меньше первого радиуса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, производительности и удобства измерений, центральная часть положительного мениска с диаметром, равным второму радиусу, ограничена сферой, радиус которой в четыре раза больше второго радиуса, покрыта зеркальным слоем и образует отрицательный отражающий мениск, а марка размещена в поле зрения микроскопа, имеющего измерительное устройство, и образует с кольцевым положительным мениском объектива преломляющую, а с отрицательным зеркальным мениском - отражающую визирные системы.