Устройство для измерения координат и расстояний между точками изображений Советский патент 1976 года по МПК G01B11/00 G01B11/14 

. , Г . ,: . - /

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения координат и расстояний между точками изображений и может применяться в областях . техники, где требуется измерить координаты точек действительного изображения объекта или расстояния между этими точками, например при вдмерении линейных размеров, геометрических параметров издедий.

Известное устройство для измерения коЧрдийат и расстояний между точками изображений содержит корпус, устаноытенную на нем каретку, подвижную в направлении измерений, барабан микровинта, стеклянный пимб, закрепленный на врашающейся вместе с барабаном микровинта гайке /JlJ. Изображение шкалы лимба оптической системой проешфуется в плоскость сеток, одна из которых подвижна и на ней нанесена шв:ала, вторая - неподвижна и имеет Нняекс

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения, субъектив;-. кость наведения и малая производительност измерений.

Известно также ycTpovlcTHO для измере ния координат и расстояний между точками изображений, содержащее корпус, установ ленную на нем каретку, подвижную вЛап- 5 равпении измерений, марку, узел точного перемещения марки относительно и.эобрфке- ЛИЯ объекта и измерения этото перемещения, наблюдательную систему 2; .В этом устройстее наведение на изображения 0 осуществляется путем визуального совме- шония этой точки с маркой при помощи точного относительного перемещекия марки и изображения, а измерение координат и рас«

стояний между точками изображения путгм 5 измерения этих перемещений, (jifrKcwjjyeMoro в моменты визуального наведения.

; Однако точность измерений эим устройством невысока, что обусловлено визуальным наблюдением при совмещении точек 0 изображения с маркой, производительность мала.

Цепь изобретения - повысить точность измерений.

Это достигается тем,, что устройство 6 снабжено делителем светового потока, вы- по1шеш1ым, например, в виде призMI.I, ус тпловпенным в корпусе перед маркой, раэ В(гртываюишм элементом, геиератор.)м от- носитепыЛис колебаний раавертьшаюшего элемента и изображения и фотопрньм1тком, образующими фотоэпоктрический канал и устансвпенными поспёдовательно на каретке, индикатором наблюдения, установлешп.1м, например, на каретке так, чтр его изображение расположено в по.пе зрения наблюдательной системы, и блоком формирования электрического сигнала наблюдения, вход которого связан с выходом фотоприе;мника. Кроме того, развертывающий элемент вы полнен в виде световода, входной торец которого имеет возможность колебаний, а выходной торец неподвижен и установлен перед фотоприемником. На чертеже показана схема предлагаемого устройства. Устройство пдержит корпус 1, на котором разь-ощена каретка 2, подвижная в направвении измерений. На каретке установлены развертывающий элемент 3, генератор 4 от носительных колебаний развертывающего эле мента и изображения и фотоприемник 5i образующие фотоэлектрический канал устройст вп, марка 6 и наблюдательная система 7, обрглзующие визуальный канал. Деление светового потока на визуаль№1й и фотоэлектри чос ки и каналы осуществляется с помощью riptfCMU В, установленной в корпусе устройства перед Маркой 6. Мер емещение каретки и измерение этого перемещения осуществляется блоком 9, ко- тсрый включает в себя узел точного привода 10, блок 11 его включения и выключс-;:ия, блок-измеритель 12 перемещений каретки с показывающим устройством 13 или регистратором 14 показаний блока 12 и блока 15 управления устройством 13 и регястратором 14, Для индикации момента- наведения служит индикатор 16, который расположен, например, на каретке так, что его изрбраже- jiiJG р :1С1юложено в поле зрения набдюдатель 510Й системы. 7. Выход фотоприемника 5 связан с блоком 17 (юрм11рова)П1я сигнала наведения, котоpiiii: обеспечивает срабатывание блока 15. Кроме того, от сигнала с блока 17 может осу ш стиляться TfJOKe вкпючёние и выклюuojisfQ узла точдюго привода 10. В Зсшисимости. от метода, выходной сигiniji блока 17 может быть в виде импульса . :iii аналогового вида. При аналоговом выходе дополнительно используется формирователь импульса 18, который служит для срабатывания блоков 11 и 15, 1сремещение светового пятна по площадке (}ютоп|эиемника приводит к изменению 19 чувствительности схемы, а следователык), вносит погрешность в измерения.. Огносительная величина этой погрещности увеличивается с у меньщением диафрагм.;. Поэтом/ уменьщенче. развертывающего элемента до точечного размера, необходимое для обеспечения возмож1гости наведения на точку изображения, связано с погрещностями измерения. Для ее исключения разверТывающий элемент выполнен в виде колебающегося торца световода. При этом другой торец (выходной) световода закреплен неподвижно отнсеительнр фотоприемника. Центр колебаний развертывающего элемента расположен в плоскости изображения. Применение развертывающего элемента в виде торца световода малого диаметра (едннидь или десятки микрометров) обеспечивает высокую разрешающую С11лу и малые потери светового потока, а применение высоких частот колебаний (килогерцы) входного тор па световода при неподвижном относительно фотоприемника выходном торцевысокую прмехозапШЦенность и чувствительность, что в совокупности об спечива- ет высокую точ11ость наведения, измерения и возможность автх)матизации. Работает устройство следующигч.образом. При измерении координат точек и расстояний между ними, наблюдая в наблюдательную систему 7 .выбирают точку изображения для наведения. Используя то-иш1н привод 1О (включая его через блок 11 или работая вручнук), перемешают каретку со световодом и маркой 6 до тех пор, пока точка наведения не окажется в области колебаний световода. В этот момент, опре- деляе 1Ый визуально, точка наведения должна находузться внутри марки 6. Включив бдоК: 17, убеждаются в этом же по состоянию индикатора 16, которое должно показывать что индикатор работает (например, отклонена стрелка гальванометра), но момент наведения не наступил. После этого перемещают каретку 2 до срабатьшания индикатора ,16,, который опреае- пяет момент®наведения. При наступлении этого момента регистрируется отсчет при помощи показывающего устройства 13 и регистратора 14 путем применения одного из способов регистрации отсчета (пизуалыный или автоматический). Так же измеряются коорд1шаты последующих точек и расстояний между ними. Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я 1. Устройство для измерения координат и расстояний между точками изображений, содержащее корпус и устшювленную ил нем

подвияагую в направлении измере 1ий каретку с размешенными на ней последоватепыго по ходу лучей, с}юрмируюших изображение, маркой и наблюдательной системой, образующими визуальный канал, о тли ч аю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено делителем светового потока, выполненным, например, в виде .1, установленным в корпусе перед маркой, развертывающим элементом, генератором относ ительных колебаний развертывающего элемента и изображения и фогоприемником, образующими фотоэлектрический канал и установленными последовательно на каретке, индикатором наблюдения, установлениь1м, например, на KaipeTKe так, что его изображение расположено в поле зрения наблюдательной систе ы, и блоком формирования электр ческого сигнала наблюдения, вход которого связан с выходом }ютрприемника.

2, Устройство по п. 1, о т пи ч а юш е е с я тем, что раовертыаающий эпе-« мент выполнен в виде световода, входной торец которого имеет возможность колебаний, а 0ЫХОДНОЙ торец неподвижен и y rfMOB J пен перед фотопрчемником.

Источники информации, принятые во вни- мание при экспертизе:

1. Вин.-овой окуп11рный MHiqx)MeTp, Справочник кодгструктораоптикомехачическиж прнг боров под ред. Кругера М ,Я,, М ашиностро-. ение, 1968, с. 592-596. 2. Техническое описание О1упяр-ми|ф0 метра MOB 1-lff . Коломийцов Ю. В. Оп(Тическйе приборы для измерения линейных и угловых величнп, Машиностроение, М,, 1964, с, 42..