АВТЧ>&Р|>&! Советский патент 1973 года по МПК G01N21/01 

1

Изобретение относится к устройствам для исследоваи я оптических свойств кр1 сталлов, В частности, .может .найти применение в геолоП1Н.

Для определения характеристик кристаллов применяется обычно универсальный поворотный стол конструкции Федорова в сочетании с поляризационным микросконом. Процесс измерения и регистрации измеренных величии протекает следующим образом. После установле1 11я универсального поворотного стола относительно действительной оси кристалла отсчитываются величины узлов перестановочного приснособлення этого стола и производится регистрация с залолнением вручную так называемой сетки Шмндта. При этом, как при определении величин узлов, так и при заполнении сетки, могут быть внесены погрешности. Часто при определенных положениях новоротпого стола очень трудно определить величины углов, так как игкалы закрываются элеме1 тамн (Микроскопа.

Регистрация замеренных величий является край1 е длительным и утомительным процессом ввнду того, что для оценки одного шлифа необходимо проведение большого количества измерени11.

Описываемое устройство позволяет рационализировать и автоматизировать процесс регистрации, исключить субъективные ошибки при

отсчете и нанессиал ноказашн при значительиом vOKpanieniii затрат времени.

В универсальном поворотном столе ось вращения и горизонтальные оси снабжены потенциометрами, перемещающимися в зависи.мостн от поворота нл1 наклона. Предусмотрен выключаемый вручную серводвигатель, который после произведенной установкн универсального новоротного стола по очереди воспринимает иоступаю цие от потенциометров величины .тени1 1 с помощью приводимого в действие от этого серводвигателя и имеющего последовательный принцип работы выключателя электрических регулирующих устройств, связанных с потенциометрами. В указанных регулирующих устройствах величины сопротивлений оцениваются известным снособо.м с использованием доно.днительно включенного усилителя для пуока в ход реверспвных двигателей, соединенных с ося.ми поворотного стола через потенциометры, вращае.мых иосредство.м привода и оказывающих обратное воздействие на регул фующие устройства, та.ким образом ограничивая число оборотов двигателей.

Один из этих реверсивных двигателей передает в регнстрнрующий прибор на вращаемую диаграмму угол поворота универсального стола, а другие перемещают с помощью крестообразного суппорта, приводимого в деиствне от одного из шпинделей с винтовой нарезKoii, пишущий штифт в зависимости от углов наклона столика с соблюдением небольшого зазора над или под диаграммным устройством, причем шпиндели с винтовой нарезкой обуславливают нелинейный шаг диаграммы, соотБетствуюш;ий полярным координатам диаграммного устройства. В устройстве имеется магнитное выключение, которое приводится в действие от сервадвигателя в зависимости от крайнего положения пишущего штифта.

Пишущий штифт может непрерывно перемещаться по диаграммному устройству, если с помощью потенциометров, связанных с универсальным иоворотным столом через регулирующие устройства и усилители, непрерывно передается любой поворот илп наклон универсального поворотного стола к реверсивиым дв гателям.

Для исследования кристаллов, которые 5асположены но отношению к соответствующе оси таким образом, что имеющихся возможностей наклона универсального стола недостаточно, к потенциометру одной из двух горизонтальных осей лоясоедннены два рабочих контакта, которые включаются раздельно в зависимости от движения этой горизонтальной ос.ч направо ил;1 налево и тем самым включают в соответствующем месте регулирующего чггройства сопротивления, обеспечивающие при движении крестообразного суппорта дополнительное иеремещеиие иа величину угла, равного длюс или минус 90°.

Конструкция устройства схематически представлена на чертеже.

С осью вращения поворот1юго стола, который не показан на чертеже, соединен нотеицио.метр У, а с двумя ося.ми наклоиа поворотного стола соединены соответственно иотеицнометры / и /. Эти три потенцно.метра сконструированы таким образом, что величины их сопротивлений изменяются пропорщюнально но отношению к углам поворота оси вращения или осей наклона универсального новоротного стола.

К каждому из этих нотепниомегров присоединены в определенном иорядке регулируюЩИе устройства 2, 2 и 2. В клждо г регулирующем устройстве находятся измерительные мосты, которые не представлены па чертеже. Цепь сопротивления этих измерите.тьных мостов образуется в результате установленного сопротивления одиого из этих иотеицпомстров. Устройства для регулирования сделаиы таким образом, что нулевое положение этих потенциометров соответствует основному ноложсНию поворотного стола. Однако при выведении поворотного стола из своего основного положения изменяется состояние 1ютенц.;|омстро, электрическое равновесие в измер ггельиых мостахнарушается и в иих возникает электрический ток, на-правление которого зависит от пз.менення состояния потенциометра. Этот ток проходит через уси.чите.чьтюе устройство к ОДНОМУ ил ocBon;-UBin i. двигателей -/, 4 и 4,

каладый из которых снабжен отдельным регулировочным устройством, «направление вращения мотора зависит от действительного нанравления поворота или наклона новоротного

стола, следовательно, от ноляриости подаваемого тока.

Эти реверсивные двигатели принадлежат к регистрирующему механизму 5, который имеет червячный зубчатый обод 6 на шайбе 7;

диаграм-.мное устройство 8, имеющее полярные координаты (сетку Шмидта), закреплено на шайбе; к валу двигателя 4 прикреплен червя.к 9, через который приводится во вращение диаграммное устройство 8 в соответствии с направлением поворота и угла наклона поворотного стола. Для того, чтобы угол поворота универсального стола, передавался точно на диаграммное устройство, предусмотрено следуЕощее устройство. Вал реверсивного двигателя 4 через привод, не показанный на чертеже, жестко соединен с потенцио-метром 0. Этот нотснциометр расположен в другой цени моста. от1юсящегося к регулирующему устройству 2. Как только от потенциометра / поступает сигнал, мост в регулирующем устройстве 2 выходит из равновесия, двигатель 4 приходит в движение и вращает диаграммное ycTpoiicTBO в соответствии с нанравлением тока, поступающего от .моста через }силитель .

Одновре.менно с этим происходит неременхение потенциометра 10, сопряженного с потеициометро.м 1, до тех пор, пока сопротивления обоих потенцио.метров ие окажутся одипако;зы.и. в результате чего ток от измерительного

моста ностуиать не будет и двигатель 4 остановится.

В диаграммном устройстве 6 имеется нриводнмый в движение посредством шпинделей // и 1Г крестообразный суппорт 12. В центре

суппорта паходится пишущий штпфт 13, острие пин1ущего пера отделено незначительным зазором от диаграммного устро ства. Штнфт нередв1Нается при помощ иодъемного электромагнита 14.

Шииндел.и // и // крестообразиого суипорта 12 неносредствеиио связаны с осями резерс.ивных двигателей 4 и 4, причем, по крайней мере, одно из этих соединен и1 должно быть выполнено в виде унругой оси. С помощью

крестообразного суппорта 12 углы наклона новоротиого стола наносятся на диаграммное уст Ю| |Ство. регистрации заклк;чается в том, что каждый отдельный кристалл нредставляется как пол сфера, на новерхности коTopoii регистр груется точка, через которую проходит измеряемая ось. Для практического осун1ествлен;1я регистрации вместо полусфериче ко|-о диагрпммного устройства иримсняется илоское, круговой формы, которое рассматрииастся как проекция полусферы иа нлощад1 круга. Это з/1ачит. что углы наклона поворотного cTO.ia не находятся в .чинейном соотношении с раднальио расиоложонными .координаталпг на диаграммном устройстве, а следовательио, величины глов сильно УПЛОТНЯЮТСЯ к

краю диаграмм мы. Более простым является осуществление вращения двигателей 4. 4 о ,линейной завис;1люстыо к углам наклона повороткого стола, когда чнсло оборотов ДВ11Г;1теля подгоняется ко все более уплотненным значениям углов по направлению к краю диаграммного устройства S, поэтому шпиндели У/ и 1Г выполнены та;;им образом, что угол подьема кх резьбы к концу становнтся все меньше - еоответственно угловому делениЕО диаграммного устройства.

Реверсивные двигатели 4 и 4 с потенциометрами 10 и 10 Находятся в такой же электрической связи с потенциометрами 1 и /, какая уже описана выше у двигателя 4 с потенциометром 1.

Для того, чтобы после окончательной установки поворотного стола все утлы не наносн.лись одновременно и для ЕОЗМОЖНОСТИ использовать только один уе литель, предуслютрен автоматическнй выключатель с последовательным принципом работы.

После того, как поворотный стол вручихю установлен относительно интересующей осп кристалла и в потенцнометрах 1, Г п У также установлены соответствуюп|не значения сопротнвлений, выключатель 15 срабатывает н серводвигатель 16 нрнходит в дзиженнс. Этот двигатель через червяк /7 приводит в действие червячное колесо 18, нричем носле точного поворота последнего серводвигатель автоматнчееки выключается. На червячном колесе расположен кулачковый 19, на который нажимает находящийся под действием пружин 20 н 20 выступающи 1 толкатель 21. Толкатель соединен с вилкообразным элементом 22, который приводит в действие оба контактных пальца 23 и 23 двух миогополоспых переключателей. В исходном положении оба контактных пальца находятся на хо.лостом контакте а. В результате срабатывания выключателя 15 оба контактные нальца перемещаются соответственно на контакты 6, с и с/. В положении, показанном па чертеже, регулирующее устройство 2 соединено через усилитель 3 с двигателем 4. При положении контактных нальцев на контакте b на periicTрационный нрибор благодаря вращению днаграммного устройства (9 передается горизонтальный угол поворота универсального стола. Время пребывания контактных .пальцев на контактах Ь, с и d подобрано таким образом, чтобы можно было осуществить также наибо/lee возможный путь перемещения в регистри; ующем приборе.

Таким образо.м, носле,човательн() один зи другим, приводятся в действие регулируюп ие устройства 2 и 2 соответствеиио от двигателе|1 4 и 4 только с испол1 зоваиием одиого усилителя 3. при это-м двигател) ир 1водят и движение крестообразный сунпорт /2 и пишущий 1ИТНФТ 13, перемещающийся ио диаграммному устройству 8 па место, соответствующее, положению оси кристалла. В с.лучае самого гл бокого положения толкате.чя 21 контактный

палец 23 находится па контакте е. Вследствие .vToro электрический импульс подается -к подъе.мному электромагниту 14, который действует таким образом, что пишущг1Й штифт 13 неремещается по диаграммному устройству 8 и наносит на диаграмму пупктпрную линию.

Теоретически для регистрирования oeeii кристаллов необходп.мо два пере.мещения поворотного стола, а именно: вращательное дв жение

вокруг вертнкальной оси и наклонное движение относительно одной нз двух карданных осей, вследствие чего для регистрирования были бы ;иеобходп:мы потепциометры 1 п 1, регул1рующие устройства 2 и 2, усилитель 3,

реверсивиыс двигатели 4 и 4 с потенциометрами W и 10, а также средства для регистрации, привод:1мые в движение от этих двигателей.

Из конструктивных соображений на основе этого могут быть из.мерены только такие оси

кристаллов, которые лежат внутри конуса с углом приблизительно в 100°, иакрываемого осью микроскопа, и вершина которого касается плоскости объекта. Если же иитересующая ось лежит вне этого

конуса и воз.можиости иаклона новоротного стола, имеющего карданное соединение, недостаточно, чтобы эту ось кристалла совместнть с осью микроскопа, то в этом случае вместо горнзонтальных осей новоротного стола с имеющимся поте1пию.метром /, употребляется горизоитальпая ось с ирисоединенны.м потепциометром /, и эта измеряемая ось кристалла располагается 1юд углом 90° к осп .микроскоиа. При этом в регистрирующее ycTpoiicTBo от1Юсител:)Ио действительного положепия оси кристалла виоси,тась бы ошибка из-за потенциометра /, соответствующая нринятому направлению наклона плюс или минус 90°. Для того, чтобы этого избежать, с потенциометром / соединен электрический переключатель 24, с помощью которого в одну или другую ветвь измерительного моста, находящегося в регулирующем устройстве 2, включается aвтo aтiIчecкIi дополнительно к установленному согТротнвлеиию этого потенцнометра сопротивление соответствеино наклону поворотного стола. Вследствие этого в регистрируюп1ем устройстве учитывается ироизводствениый аклои интересующих осей на 90° иосредством

соответствующего дополнительного иеремещеИИ.Я крестообразиого суинорта 2 в одну или другую стороиу.и регистрируется прави,тьпое положепие кристалла.

Данное устройство иозволяег .чиквидирсшать

уто.мптельиое и при пекоторых строеииях кристаллов очеиь трудоем1кое считывание значеннй углов и заиись вручную этих зиачеиий на днаграммиое устройство, экономить угловые ижалы, ироизводить автоматическое регистрироваиие измеряемых величии в знач 1тел1 ио более короткое время, исключит1 субьектив1и 1е ошибки.

Про д м е т и 3 о б р е т е н и я 1. Устройство д.1я определеиия и регистра