Устройство для измерения перемещений объекта Советский патент 1974 года по МПК G01B19/34 

1

Изобретепие относится к измерительной технике и касается измерения линейных перемещений объекта.

Известно устройство для измерения перемещений объекта, содержащее каретку, подвижную в направлении перемещения объекта, источник света, конденсор, растровые звенья, одно из которых установлено на подвижной каретке, другое - неподвижно, объектив, фотоприемник, электронную схему и блок выдачи информации.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что оно снабжено совмещенными миллиметровой кодовой шкалой и штриховой мерой, устанавливаемыми на объекте, установленными на подвижной каретке разделительной призмой и двумя фотоприемнпками, служащими для выдачи команды конца счета импульсов в момент прохождения ребра разделительной призмы через центр изображения штриховой меры, и блоком фотоприемников, снимающих информацию о положении кодовой шкалы и установленных па подвижной каретке. Кроме того, блок фотоприемников установлен на подвижной каретке так, что расстояние его от ребра разделительной нризмы равно по величине интервалу между младшими разрядами кодовой шкалы с учетом увеличения оптической системы.

Это позволяет повысить точность измерений и увеличить производительность работы.

На чертеже представлено предложенное устройство.

Устройство содержит объектив 1, совмещенные штриховую меру 2 и миллиметровую кодовую шкалу 3, подвижную каретку 4, на которую установлена подвижная дифракционная решетка 5, сопряженная с неподвижной решеткой 6, установленной на корпусе устройства. Устройство включает также разделительную призму 7, два фотоприемника 8, блок фотоприемников 9, установленных на подвижной каретке 4, кулачок 10, электродвигатель И, подвижный электроконтакт 12 неподвижного электроконтакта 13, электрическую кнопку 14 для выключения отсчета, осветитель 15 для освещения пары дифракционных сигналов с дифракционных решеток, фотоприемник 16, осветитель 17, блок автоматики 18, счетчик 19 со световым табло и датчик переключений 20.

Корпус предлагаемого устройства устанавливается на неподвижную часть прибора, а совмещенные штриховая мера и кодовая шкала устанавливаются на подвижную часть прибора, перемещение которой относительно ненодвижной части прибора необ.ходимо измерить.

Совмещенные штриховая мера и кодовая шкала устанавливаются так, что они освещаются осветителем 17, и их изображение с по;

мощью объектива 1 располагается в плоскости ребра разделительной призмы 7 и блока фотоприемников 9. Штриховая мера и кодовая шкала накладываются одна на другую так, что плоскости, на которых нанесены штрихи штриховой меры и кодовые знаки, совпадают. Штрихи штриховой меры при этом устанавливают так, что они располагаются посредине младших разрядов миллиметровой кодовой шкалы.

При нажатии кнопки 14 включаются осветители 15 и 17, электродвигатель И (питание на электронные блоки может подаваться и по нажатию кнопки 14 и заранее). С некоторой задержкой, обеспечиваемой профилем кулачка 10, начинается поступательное движение подвижной каретки 4. В начальный момент движения каретки 4 размыкаются электроконтакты 12 и 13 и формируется команда начала отсчета импульсов с фотоприемника 16, на который проецируются муаровые полосы от пары дифракционных решеток, причем при смешении дифракционной решетки 5 относительно решетки 6 муаровые полосы в плоскости фотоприемника 16 перемещаются, и с фотонриемника 16 поступают импульсы тока при перемещении каретки 4 на каждую дробную долю миллиметра. При движении каретки 4 ребро разделительной призмы 7 пересекает изображение штриха штриховой камеры, при этом сигнал с пары фотоприемников 8 поступает в блок автоматики 18, который вырабатывает команду «Конец отсчета в момент прохождения ребра разделительной призмы 7 через середину изображения штриха. По команде «Конец отсчета счетчик 19 прекращает отсчет импульсов в канале дифракционных решеток. Полученное число импульсов определяет положение некоторого штриха штриховой меры относительно начала отсчета (корпуса устройства).

При передвижении каретки 4 на блок фогоприемника 9 попадает изображение миллиметровой кодовой шкалы. По команде «Конец отсчета с блока фотоприемников снимается информация о положении кодовой шкалы (а следовательно и штриховой меры) и направляется через дешифратор блока автоматики 18 на табло счетчика 19. Итак на табло счетчика 19 высвечивается в цифровом виде информация

о положении совмещенных штриховой меры и кодовой шкалы в миллиметрах и в долях миллиметра (в десятых, сотых, тысячных долях миллиметра).

Подвижная каретка 4 продолжает свое поступательное движение до крайнего положения, затем под действием пружины возвращается в исходное положение, при котором замыкаются электроконтакты 12 и 13. При перемещении подвижной части прибора в новое положение производится новый отсчет положения совмещенных штриховой меры и кодовой шкалы относительно устройства. Разница между результатами двух отсчетов при двух различных положениях подвижной части прибора и есть величина перемещения подвижной части прибора относительно неподвижной.

Предмет изобретения

1.Устройство для измерения перемещений объекта, содержащее каретку, подвижную в направлении перемещения объекта, источник света, конденсор, растровые звенья, одно из которых установлено на подвижной каретке, другое - неподвижно, объектив, фотоприемник, электронную схему и блок выдачи информации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и увеличения производительности работы, устройство снабжено совмещенными миллиметровой кодовой шкалой и штриховой мерой, устанавливаемыми на объекте, установленными на подвижной каретке разделительной призмой и двумя фотоприемниками, служащими для выдачи команды конца счета импульсов в момент прохождения ребра разделительной призмы через центр изображения штриховой меры, и блоком фотоприемпиков, снимающих информацию о положении кодовой шкалы и установленных на подвижной каретке.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок фотоприемников установлен на подвижной каретке так, что расстояние его от ребра разделительной призмы равно по величине интервалу между младшими разрядами кодовой шкалы с учетом увеличения оптической системы.

13