ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ КОМПАРАТОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G01B9/02 

Известен интерференционный компаратор Для определения линейных перемещений с параллельными линиями измерения, содержащий осветительное устройство с монохроматическим источником света, светоделительный блок, установленный на пути светового луча, каретку с устройством для наблюдения, например микроскопом, перемещаемую вдоль Линий измерения, интерференционные отражатели, один из которых укреплен на каретке, и электронный счетчик интерференционных полос.

В известном комнараторе компараторная погрешность исключена применением коррекционной системы, позволяющей вручную наклонять установленные на каретке микроскоп и интерференционный отражатель при помощи системы рычагов на угол, равный углу наклона каретки. Следовательно, оператор вынужден вручную восстанавливать положение микроскопа и интерференционного отралсателя относительно контролируемой меры.

Таким образом, недостатками известного компаратора являются низкая производительность, невозможность автоматизации измерений и невысокая точность коррекции, вызванная утомляемостью оператора.

на каретке наклонно к направлению ее перемещения и имеющей толщину, равную

t

cos I

2 sin г 1 -

Yn -

где

- толщина пластины, п - показатель преломления

материала

пластины,

i - угол падения луча на пластину, R - расстояние между осями контролируемой меры и нучка лучей света, отраженного от укрепленного на каретке отражателя.

Такое выполнение компаратора обеспечивает повышение производительности и точности определения коррекции.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого компаратора.

Компаратор содержит осветительное устройство /, состоящее из источника 2 монохроматического света, конденсатора 3, щели 4 и объектива 5, светоделительный блок 6, каретку 7 с устройством для наблюдения, например фотоэлектрическим микроскопом 8, неподвижный интерференционный отражатель 9, интерференционный отражатель 10, укрепленный на каретке, плоскопараллельную прозрачную

пластину 11, вспомогательное зеркало 12, объектив 13 и электронный счетчик М интерференционных полос.

Предлагаемый компаратор работает следующим образом.

Осветительное устройство 1 дает параллельный пучок лучей, разделяющийся на блоке 6. Часть лучей, проходящая блок, направляется зеркалом 12 через пластину 11 на укрепленный на каретке 7 отражатель 10. Объектив 13 создает изображение интерференционной картины. При измерении контролируемого объекта, например штриховой меры 15, микроскоп 8, отражатель 10 и пластина // вместе с кареткой 7 перемещаются относительно неподвижной меры 15.

При перемещении каретки 7 световой поток интерференционной картины модулирует на фотоприемниках электронного счетчика 14 электрические сигналы, регистрируемые указанным счетчиком. Величина перемещения каретки / при этом равна / К - , где /С-чис i

ло полос, сосчитанных электронным счетчиком, Л - длина волны монохроматического источника света.

При перемещении каретки 7 и ее наклонах вследствие непрямолинейности направляющих возникает компараторная погрешность Д -{р. Кроме того, наклон каретки вызывает наклон пластины П, которая вносит в одно из плеч интерферометра добавочную разность хода А , равную

Д -2Л5ш/Л- .

/л2

При указанной выше толщине пластины Д Д , т. е. при наклонах каретки происходит непрерывная автоматическая компенсация компараторной погрещности за счет изменения оптической плотности в одном из плеч интерферометра.

Например, для автоматической компенсации компараторной погрешности при расстоянии между линиями измерения У 30 мм при помощи пластины из стекла Тф-10, ,8, наклонной под i - 45°, толщину ее следует взять

2.30

35,7 мм.

/Т

2/21

2/3,24-0,5

Предмет изобретения

Интерференционный компаратор для определения линейных перемещений с параллельными линиями измерения, содержащий осветительное устройство с монохроматическим источником света, светоделительный блок, установленный на пути светового луча, каретку с устройством для наблюдения, например микроскопом, перемещаемую вдоль линий измерения, интерференционные отражатели, один из которых укреплен на каретке, и электронный счетчик интерференционных полос, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности определения, он снабжен плоскопараллельной прозрачной пластиной, укрепленной на каретке наклонно к направлению ее перемещения и имеющей толщину, равную

t

cos I

2 Sin/I 1 -

/«2- sin г

t - толщина пластины,

п - показатель преломления материала

пластины,

i - угол падения луча на пластину, R - расстояние между осями контролируемой меры и пучка лучей света, отраженного от укрепленного на каретке отражателя.