Оптический индикатор Советский патент 1939 года по МПК G01B11/02 

Индикатор, устроенный согласно предлагаемому изобретению, отличается от обычных применяемых для точных измерений индикаторов применением двух концентрически расположенных деталей с зеркальной поверхностью. Первая деталь снабжена осевым каналом с отражающими поверхностями и сквозными наклонными каналами, служащими для направления отраженных от этих поверхностей пучков света, испускаемых источником, в кольцевое пространство между вышеупомянутыми концентрическими деталями. Эти отраженные лучи падают на шкалу и используются как указатель при обмере путем осевого перемещения одной концентрической детали относительно другой.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 показывает общее расположение частей индикатора, фиг. 2 и 3 поясняют ход лучей в нем, фиг. 4 показывает вертикальный разрез индикатора, примененного в качестве сферометра, т. е. для определения радиуса кривизны, фиг. 5 - вид шкалы сферометра с одним световым указателем, фиг. 6 - вертикальный разрез, фиг. 7 - вид шкалы предлагаемого индикатора, фиг. 8- схему расположения индикатора при проверке центрированного тела вращения, фиг. 9 - схему расположения индикатора при проверке плоско-параллельной пластинки.

Как показано на фиг. 1, предлагаемый прибор, в основном, состоит, из детали 1 в форме цилиндра с зеркальной наружной поверхностью, перемещающейся в направляющих 2 и охватываемой другой деталью 3 с внутренней зеркальной поверхностью, концентрично расположенной с первой. В детали 2 высверлено отверстие, заканчивающееся зеркальной призмой 12-13 или наклонным зеркалом (фиг. 4 и другие). В стенках цилиндрической полости детали / вблизи от призмы просверлены два узких отверстия 9, 10 под некоторым углом как к оси прибора (фиг. 1), так и к радиусу сечения детали / (фиг. 2), а под нею помещено под углом в 45 зеркало 5, на которое при помощи линзы или иной оптической системы направляется от источника света 5 пучок параллельных лучей. Отражаясь от зеркала 5, эти лучи падают

на зеркальные поверхности 12, 13 и снова отражаются, причем часть их попадает в отверстия 9 и 10, расположенные под таким углом, чтобы оси их совпадали с направлением отраженных лучей.

Таким образом, на внутреннюю цилиндрическую поверхность детали 3 падают два тонких пучка параллельных лучей, которые, отразившись от нее, попадают на наружную поверхность детали /, и, отразившись от последней, снова попадают на поверхность детали 3 и т. д.

Вследствие наклонного расположения отверстий 9 и 10 каждый пучок лучей, многократно отражаясь, огибает деталь 1 по зигзагообразной линии и, в конце концов, отражается от конической поверхности // детали 3, угол наклона которой подобран таким образом, чтобы отраженный от нее пучок лучей был направлен вертикально вниз. Ход лучей обоих пучков между зеркальными поверхностями деталей / и 5 показан на фиг. 2 и 3.

Отраженные вниз пучки встречают наклонное зеркало 7, отразившись от которого, попадают на полупрозрачную шкалу 8, на которой образуют светящиеся указатели.

При первом перемещении детали / в ее направляющих 2 происходит смещение этих указателей по кругу шкалы.

Если уклон отверстий 9 или W сделать таким, чтобы шаг зигзагообразной линии, по которой пучок света перемещается между деталями / и 5, был равен 0,1 мм, то при смещении детали / на 0,001 мм, т. е. на 1 микрон, пучок света попадет не в нулевое положение детали /, а в какое-то другое место. Если шкала разделена на 100 ч., то смещение светового указателя будет равно 0,001:0,1, т. е. /юо шкалы, так что одно деление ее будет соответствовать 1 микрону.

Можно отверстия 9 и 10 расположить так, чтобы шаг одной винтовой линии служил для отсчета миллиметров, а другой - для отсчета долей |Миллиметров.

С другой стороны, можно, сделав только одно отверстие 10 и одну только отражательную поверхность 13 (фиг. 4 и 5), получить только один световой указатель.

Такое устройство показано на фиг. 4-9, из которых фиг. 4 и 5 показывают применение предлагаемого прибора в качестве сферометра.

Предмет 16, радиус кривизны которого нужно определить, кладется на верхний край отверстия детали 5. Упираясь в головку детали /, предмет 16 сдвигает деталь / в направляющих 2 вниз, вследствие чего световой указатель перемещается по окружности шкалы 8.

Шкала может быть градуирована непосредственно в единицах длины радиуса кривизны.

Фиг. 6, 7 и 8 показывают примеры применения прибора в качестве индикатора.

Здесь прибор установлен головкой детали 1 вниз.

Согласно фиг. 8, индикатор помещен над обтачиваемым изделием 18, установленным на центрах 19. В случае овальности поперечного сечения последнего, при вращении его световой указатель будет перемещаться, давая меру неточности.

Фиг. 9 показывает применение прибора для проверки точности плоско-параллельной пластинки 17, передвигаемой по плите 14 под головкой прибора, укрепленного на штативе 15.

Предмет изобретения.

1. Оптический индикатор, отличающийся применением концентрически расположенных деталей / и 5 с зеркальной поверхностью, из которых первая деталь снабжена осевым каналом 14 с расположенным в его конце отражающими поверхностями 12, 13 и сквозными наклонными каналами 9, 10, служащими для направления отраженных от поверхностей 12, 13 пучков света от источника 5 в пространство между деталями 5 и /, с целью использования этих пучков в качестве указателя на шкале 8 при обмере путем осевого

перемещения детали / относительно детали 3.

2. Видоизменение индикатора по п. 1, отличающееся тем, что, вместо

двух отражательных поверхностей 12, 13 применена одна, так же, как и вместо двух наклонных каналов Р, 10 - один.

/:

- :TO:B W

фиг. I

,7ГН-Нг й-Ш§

r i L ilii фиг. 4 /и Ж,, фиг.5 фиг. Б фиг.7