АВТОКОЛЛИМАЦИОННЫЙ СФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИУСОВ КРИВИЗНЫ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Советский патент 1972 года по МПК G01B11/255 

Изобретение относится к области изл ериелыюй техники и может быть исиользоваио, аиример, для измерения радиусов кривизны образцовых пробных стекол.

Известен автоколлимапионный сферометр ля измерения радиусов кривизны сферичеких поверхностей, содержащий автоколлиционную измерительную и отсчетную системы, самоцентрирующий патрон для крепления измеряемой сферы н станину с дециметровой щкалой,

К недостаткам известного сферо.метра можно отнестн то, что наведение па измеряемого сферу и ее центр кривизны, а также отсчет показаний нроизводится оператором визуально, что приводит к увеличению погрешности измерения и неудобству в работе.

С целью новьнпения точности и производп1ельностн из.мерения предлагаемый сферо.метр снабжен фотоэлектрическим устройством регистрации наведеи 1я на центр кривизны н на новерхность измеряе.мой сферы, нмеющнм сканирующую щель, а отсчетная снстема выполнена цнфровой с фотоэлектрнческой регнстрацией наведения на щтрнх децнметровой шкалы и с интерполирующим устройством дециметрового интервала.

Осветнтелыюе устройство / освещает сетку 2, к которой црнклеены клнпья 3, разделяющие изображение щтрнха сетки. Далее изображение щтриха сетки ироецнруется системой, состоящей из призмы-куба 4 и объектива 5 и (j в предметную плоскость объектива, с которой совмещается поверхпость пли центр крпвпзны пзмеряемой сферы 7, закрепленной в самоцентрнрующем патроне 8. Отражерптый от сфернческой поверхпостн световой ноток возвращается в объективы 6 н 5 проходит Н1)изму-куб и попадает на ребро разделнтелыюй прнз.мы 9, делян ей его на две части. Световые нотокн с номощью объектиВОВ 10 и 11 проецпруются па фотоприемппки 12 н 13, которые преобразуют световую энергию в импульсы электрического тока, иоступающне в электронный блок 14. Перед разделнтелыюй нризмой устанавливается шторка 15 с иопереч1юй щелью, совершающая поступательное движение от электродвигателя 16. При совмещенни измеряемой сферы нлн ее центра кривизны с пред.метпой плоскостью объектнва 5 и 6 автоколлимационные изображения нггрнха сеткн 2 образуют в плоскости ребра разделительной нриз.мы 9 единый нтрих. При смещении сферы или ее це кривизны с предметной плоскостн объ изображення концов HITJMIXOB сетки рг ся в pa3iHjie стороиы. Шторка 15 иг

перемещении перекрывает штрих сетки, при этом в цепи фотоприемников 12 и 13 возникает электрический ток. В случае совпадения копцов штрихов сетки в электронный блок 14 с фотоприемпиков поступают совпадающие по времени электрпческие импульсы, и индикаторное устройство 17 покажет ноль. Если совпадение концов щтрихов сетки отсутствует, то в электронный блок 14 поступят не совпадающие по времени электрические импульсы, и индикаторное устройство покажет значение, отлпчпое от пулевого. Для отсечения электрических импульсов, возникающих при обратном ходе щторки 15, перед ней устанавливают обтюратор 18, выполпенный в впде полудиска, вращающегося от того же электродвигателя 16, что и щторка.

Отсчет перемещения измерительного устройства 19 на целые дециметры производится с помощью фотоэлектрического микроскопа 20, электронного блока 21 н индикаторного устройства 22 но дециметровой щкале 23, которая подсвечивается осветительным устройством 24. Дециметровый щтрнх щкалы проецируется системой, состоящей из призмы 25 и объективов 26 и 27 в плоскость сетки 28, на которую наведен фотоэлектрический микроскоп 20. Отсчет миллиметров, а также десятых, сотых н тысячных долей миллиметра нроизводится с помощью иптерполирующего отсчетного устройства 25 и 50 и миллиметровой щкалы 31, которая подсвечивается осветительным устройством 32.

Сферометр работает следующим образом.

Изменяемую сферу 7 закрепляют в самоцентрирующем патроне 8, затем устанавливают измерительное устройство 19 на размер, близкий к величине радиуса измеряемой сфе-ры, включают осветительное устройство 1 и

нлавиым перемещением измерительного устройства и ниноли 33 с миллиметровой шкалой добиваются положения, при котором индикаторное устройство 17 покажет поль. Это положепие измерительного устройства будет соответствовать совмещению центра кривизны измеряемой сферы с предметной нлоскостью объектива 5 и 5. После этого включают отсчетные системы нрибора н снимают

показания с цифрового блока. Затем неремещением измерительного устройства 29 и пиполи 33 миллиметровой шкалой находят второе положепие, при котором ипдикаторное устройство 17 покажет иоль. Это иоложение будет соответствовать совмещению поверхности измеряемой сферы с предметной плоскостью объектива 5 н 6. После этого включают отсчетные системы прибора и с цифрового блока снимают второй отсчет. Разность снятых

отсчетов определит величину радиуса кривизны измеряемой сферы.

Предмет изобретения

Автоколлимациопный сферометр для измерения радиусов кривизны сферических поверхностей, содержащий автоколлимационпую измерительную и отсчетную системы, самоцентрирующнй натрон для креиления измеряемой сферы и станину с дециметровой шкалой, отличающийся тем, что, с целью иовыщения точности и производительности измерения, он снабжен фотоэлектрическим устройством регистрации наведения на центр кривизны и на поверхность измеряемой сферы, имеющим сканирующую щель, а отсчетпая система выполнена цифровой с фотоэлектрической регистрацией наведения на щтрих дециметровой шкалы и с интерполирующим устройством дециметрового интервала.

30

nOOQ

I

fc;

.37 J3

2525

I

Г7

72- ,/ ,,5 Я

.; . -. c:. .-f; s - -u-Ж

7Г..:п,

97 28

./5

Содмещенное положение штриха

Разделенное положение штриха