1
Изобретение относится к измерительной ,технике, в частности к приборам для измерения непрямолинейности, и может быть применено в станкостроительной и металло|обрабатывающей промышленности, а также iBO всех областях науки, техники, где производятся измерения отклонений от прямоли,нейности.
. Известно устройство для автоматического измерения отклонений от прямолинейjHOCTH поверхности, содержащее последова|тельно расположенные источник света, измерительную каретку с установленным на ней оптическим блоком, выполненным в ви;де двух линз, компенсационную пластину, 1аксик6н, позиционно-чувствительный фото;приемник и электронный блок обработки Сигнала с фотоприемника, Источник света установлен на одном измеряемой поверхности, аксикон на
1другом. Фотоприемник электрически связан I с плоскопараллельной пластиной. Любое ртклонение измерительной каретки от оси аксикона приводит к смещению изображе:ния точечного источника на поверхности
;фотоприемника. Выходное напряжение, появляющезся на выходе фотоприемника в ре зультате этого отклонения, усиливается и подается на серводвигатель, который управляет угловым перемещением компенсационной пластины таким образом, чтобы нзобра ,жение оставалось в центре фотоприемника. IИзмеряя угловое положение компенсационной пластины в измеряемых точках судят о величине отклонения от прямолинейнос,ти поверхности.
Недостатки известного устройства заключаются в наличии механической связи для ловорота компенсационной пластины, которая приводит к большим погрешностям ре|зультата измерения, а также сложность преобразования измеряемой величины в электрический сигнал.
Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения и упрощения преобразования измеряемой величины в электрический сигнал.
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оптический блок .выполнен в виде последовательно установленш 1Х мозаичного модулятора Керра и ли зы, а фотоприемнйк расположен в фокальной плоскости линзы и электрически связан с апектродама модулятора . На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство содержит источник свота 1, например лазер, который создает световой поток, направленный в сторону измерител ной каретки 2, перемещающейся вдоль измеряемой поверхности. На измерительной каретке расположены мозаичный модуfiflTOp Керра и линза 3, в фокальной плоскости к оторой размещен фотоприемник 4. Световой поток, сформированный источником спета, попадает на мозаичный модутлятор Керра, Мозаичный модулятор состоит из двух ячеек Керра 5 и 6, в которые введены электроды 7 и 8 и один общи} электрод 9. Ячейки Керра расположены между скрещенными поляроидом 10 и анализатором 11. Мозаичный модулятор Керра установлен таким образом, что часть светового потока попадает в ячейку 5, а часть - в ячейку 6, Световой поток, прошедший модулятор, собирается линзой н фотоприемнйк 4, сигнал с фотоприемника попадает в электронный блок обработки си нала с фотоприемника, где он усиливается усилителем 12 и детектируется фазовым детектором 13. Напряжение с фазового де тектора поступает на генераторы высоковольтных импульсов 14 и 15, вырабатывающих поочередно однополярные импульсы одинаковой длительности, причем амплитуда их управляется напряженнем с фазового детектора таким образом, что если амплитуда импульса с одного генератора уменьшается, то амплитуда импульса с другого генератора возрастает на такую же величину, Устроив гво работает следующим образом. Вследствие непрямолинейности измеряемой, поверхности 16, измерительная каре |ка 2 перемещается относительно световог потока, что приводит к перемещению мозаичного модулятора Керра относительно светового потока. Так как часть светового потока попадает Б ячейку 5, ачасть-в ячейку 6,| интенсивности световых потоков, попавших в эти ячейки, определяется положением измерительной каретки 2 относительно луча света, т. е. непрямолинейностью измеряемой поверхности. По известному свойству модулятора Ке ра последний меняет свою прозрачность в зависимости от приложенного к электродам ячейки напряжения и интенсивность выходящего из модулятора светового потока можв1 Сыть определена по формуле: д-а, ;где V - интенсивность светового потока, прошедшего модулятор, Jff - интенсивность светового потока, поступившего в модулятор, Л - коэффициент, определяемый конструктивными параметрами, и - напряжение, приложенное к электродам ячейки. ; Таким образом, вследствие того,-что с генераторов 14 и 15 поочередно, подаются высоковольтные импульсы на ячейки 5 н 6, последние поочередно пропускают световой поток, т. е. когда одна ячейка пропускает свет, то другая закрыта, и на;оборот. ЕСЛИ световые потоки, поп шшие ;В ячейки 5 и 6 одинаковы и амплитуды импульсов равны между собой, световой поток на выходе мозаичного модулятора Керра не меняется во времени, и на выходе фь гоприемника 4, который фиксирует интенсивность светового потока, отсутствует сиг- нал рассогласования. При различной интенсивности световых потоков, подающих на ячейю на выходе фотоприемнйка присутствует сигнал рассогласования с частотой, равной частоте, которую генерируют гене|раторы высоковольтных импульсов 14 и 15. фаза сигнала рассогласования указывает ;В какой из ячеек интенсивность светового |потока больше либо меньше, тем самым характеризует направлен-ге смещения светоJBoro потока. Сигнал рассогласования усиливается усилителем 12. преобразуется фазовым детектором 13 в постоянные напряжения, которые подаются на генераторы высоковольтных импульсов 14 и 15 и управляю амплитудами высоковольтных импульсов. Таким образом, когда на одну ячейку попадает большая интенсивность светового потока, подается меньшая амплитуда импульса,, что умень{шает прозрачность ячейки, то на Другую подается, большая амплитуда импульса и соответственно ее прозрачность увеличивается. Это приводит к уменьшению сигнала ошибки. По разности амплитуд импульсов судят о разности интенсивностей световых потоков и о величине отклонения от прямолинейности измеряемой поверхности. Формула изобретения Устройство для автоматического измерения отклонений от прямолинейности поверхности, содержащее последовательно расположенные источник света,, измерительную
каретку с установленным на ней от-ическнм блоком, фотопрвемнгас н электронный блок обработки сигнала с фотоприемника, т т личающееся тем, что, с целью повышения точности {Кзмерошя, олтический
блок выполнен в виде последовательно установленных мозаичного модулятора Керра и линзы, а фотоприемних расположен в фокалыной плоскости линзы и электрически связан S |с электродами модулятора Керра.
NSCW s) g S
Л«.
