ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП Советский патент 1973 года по МПК G01B7/16 

1

Изобретение относится к измерительной технике.

Известны фотоэлектрические микроскопы для измерения деформаций твердых тел, содержащие осветитель, оптическую систему, вибратор с щелевой диафрагмой, фотоэлектронный умножитель, отсчетный преобразователь с компенсатором и регистрирующее устройство. Однако указанные микроскопы не обеспечивают одновременное измерение деформации ио двум направлениям.

Предлагаемый микроскоп снабжен вторым фотоэлектронным умножителем и оптическим разделителем световых потоков, прошедщих через щелевую диафрагму, выполненным на раздвижных призмах с наружным отражением, а оси вибратора и компенсатора расположены вдоль биссектрисы угла между осями, в направлении которых измеряют деформации. Такое выполнение микроскопа дает возможность одновременно измерять деформацию по двум направлениям.

На фиг. 1 изображена схема соединения осветителя, оптической системы, вибратора с диафрагмой и отсчетного преобразователя с компенсатором; на фиг. 2 - схема размещения призм оптического разделителя; на фиг. 3 - схема прохождения сигналов от призм к фотоэлектронным умножителям; на фиг. 4 - блочная схема регистрирующего устройства; на фиг. 5 - «аправление осей вибратора и компенсатора.

Микроскоп содерл :ит осветитель 1, оптическую систему, включающую в себя компенсатор 2, полупрозрачное стекло 3, объектив 4 и окуляры 5 и 6, щелевую диафрагму 7, закрепленную на якоре 8 электромагнитного вибратора 9, фотоэлектронные умножители 10 и 11, оптический разделитель световых потоков, про10 щедших через диафрагму 7, выполненный на призмах 12-16 с наружным отражателем, две из которых 12 II 1:3 - раздвилхные, отсчетный преобразователь 17 с компенсатором 18 и регистрирующее устройство. Последнее состоит

5 из фазочувствительных усилителей с нуль - органами 19 и 20, счетчиков 21 и 22 импульсов, регистров 23 и 24 памяти системы опроса и счетной мащины.

Процесс измерения деформации ироисхо0 дит следующим образом.

Микроскоп устанавливается на измерительной позиции 25 и включается. Лучи света, отраженные от контролируемого объекта 26, попадают в объектив 4, дающий изобрал-сение рисок щтриховых фигур, нанример квадратов или шестигранников, нанесенных на контролируемый объект в плоскости изображений, где находится диафрагма 7. Щелевые контуры на диафрагме ио фор.ме подобны штриховым фигурам, нанесенным на объекте, по размерам

несколько отличаются от последних порядка 0,01-0,1 мм. Для увеличения чувствительности ко всем штрихам фигуры оси вибратора и компенсатора располагаются вдоль биссектрисы угла между осями, в направлении которых измеряют деформации. Световые потоки, прошедшие через ш.ели диафрагмы 7, попадают на оптический разделитель таким образом, что потоки света, прошедшие через ш,ели, расположенные по оси У, проходят прямо на умножитель 10, а потоки света, прошедшие через ш,ели, расположенные по оси X, отражаются от призм 12 и 13 и расходятся в стороны, после чего, отражаясь от призм 14 и 15, а затем от призмы 16, попадают на умножитель 11.

Призмы 12 и 13 могут быть синхронно раздвинуты на расстоянне, соответствующее базе штриховой фигуры.

Преобразователь 17, поворачивая пластину компенсатора 18, преобразовывает линейные смешения изображений штрихов в число электрических импульсов, приходяших на счетчики 21 и 22 только в то время, когда их входы открыты исполнительными нуль-органами 19 и 20 фазочувствительных усилителей, на которые включены умножители 10 и 11.

Ротодиоды, установленные в нуль-гальванометрах, выдают импульсы, которые используются для управления входом электронпой счетной машины. При измерении деформации объекта, находяшегося в нача аьпом состоянии, информация со счетчиков 21 и 22 переводится в регистры 23 и 24 (значения XQ и УО). Если регистры памяти выполнены не в форме

электронных счетчиков с параллельным йхсдом, а в форме матрицы на основе переключателей, то для перевода на них информации со счетчиков 21 и 22 вручную используется индикатор 27 отсчета. При последующих измерениях информация X I и У; снимается со счетчиков и регистров памяти системой опроса в последовательности, нужной для расчета измеренной деформации. Операция вычитания и автоматическая регистрация всего порядка расчета выполняется счетно-регистрирующей машиной. Для упрощения паладки и регулирования микроскопа возможно введение юстировочной диафрагмы и визирного осветителя.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический микроскоп для измереПИЯ деформаций твердых тел, содержащий осветитель, оптическую систему, вибратор с щелевой диафрагмой, фотоэлектронный умножитель, отсчетный преобразователь с компенсатором и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью одновременного измерения деформаций по двум направлениям, он снабжен вторым фотоэлектронным умножителем и оптическим разделителем световых потоков, прошедших через шелевую диафрагму, выполненным на раздвижных призмах с наружным отражением, а оси вибратора и компенсатора расположены вдоль биссектрисы угла между осями, в направлении которых измеряют деформации.

f Ф

Фиг /

/7

basirsa

I

I

А

Т

t2

13

if иг 2

5

I

23

214

0

. t

fl

J

Щели

fpu2 5