Способ определения погрешностей диаметров лимбов угломерных инструментов Советский патент 1977 года по МПК G01C1/00 

1

Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности к способам контроля погрешностей диаметров лимбов.

Известен способ контроля точности нанесения штрихов на кругах оптических теодолитов , заключаюш ийся в том, что для определения максимальной ошибки нанесения штрихов определяют моменты прохождения диаметрально противоположных штрихов круга через измерительные системы, установленные на известном угловом расстоянии, и по разности временных интервалов между моментами прохождения смежных пар штрихов оценивают величину ошибок нанесения. Однако этот снособ позволяет получить только максимальное значение погрешностей нанесения штрихов и предусматривает равномерное враш,ение лимба, причем требования к стабильности враидения привода тем выше, чем выше требования к точности определения погрешности нанесения.

Ближайший к изобретению по технической суш,ности способ {2 предусматривает исключение нестабильности вращения контролируемого лимба. Эталонный и поверяемый лимб согласно этому способу устанавливают на одной оси, непрерывно вращаюш,ейся в процессе измерений. С помощью оптических систем положение штрихов поверяемого и эталонного

лимбов проецируют на непрерывно движу щуюся фотопленку. При дальнейшей обработке фотопленки нолучают погрешность нанесения штрихов на поверяемом лимбе. К недо статкам данного способа следует отнести неравноточность измерений, поскольку измерение погрешности нанесения штрихов проводится сравнением соответствующих интервалов на эталонном и поверяемом лимбах; зависимость точности определения погрешности нанесения штрихов от точности нанесения штрихов на эталонном лимбе; влиянне эксцентриситета эталонного и исследуемого лимбов относительно оси отсчетных устройств па результат измерений.

Цель изобретения - повышение точности определения погрешностей диаметров псследуемых лимбов.

Это достигается путем разворота эталонного лимба относительно исследуемого, при их установке на оси вращения, на угол, величина которого больше предельной погрешности днаметра, но меньше цены деления исследуемого лимба.

Сущность способа заключается в следующем.

На оси вращения закрепляют исследуемый и эталонный лимбы. Установку с последующим закреплением проводят таким образом, чтобы эталонный лимб был развернут относительно исследуемого на угол, величина юторого больше предельной погрешности диаiv eTpa, по меньше цены деления исследуемого лимба. Враш;ая лимбы, осуществляют с помощью отсчетных устройств фиксацию моментов прохождения штриха эталонного и соответствующего ему развернутого штриха исследуемого лимбов. Сравнивая между собой указанные интервалы, судят о велнчнне иогрешности диаметров исследуемого лимба. Нестабильность скорости вращения лимбов не сказывается при данном способе па суммарную иогрещность измерения вследствие того, что изменение скоростн одинаково как для эталонного, так и для исследуемого лимбов. Снособ может быть реализован, например, с номон1,ью устройства, ноказаниого на чертеже. На горизонтальной оси 1 .устаиавливают исследуемый 2 и эталониый 3 лимбы. Двигатель 4 посредством кинематической связи осуществляет вращение оси с лимбами. Световой поток от источника 5 излучения с помощью конденсоров 6 собирается в плоскости делений эталонного 3 и поверяемого 2 лимбов. Отсчетные устройства 7 выполнены, например, в виде фотоэлектрических микроскопов, служащих для фиксации моментов прохождения штрихов через визирные оси. Плоскопараллельная пластипка 8 служит для установки первоначального угла разворота эталонного лимба относительно исследуемого. Счетно-решающее устройство 9 проводит последовательное сравнение между моментами прохождения через визириые осп отсчетных устройств штриха эталонного 3 и соответственно ему смещенного штриха исследуемого 2 лимбов. Нестабильность привода и влияние эксцентриситета эталонного и исследуемых лимбов относительно оси отсчетных устройств, устраняется известными методами, например определением цены деления эталонного лимба для каждого измерения и двусторонним отсчитыванием соответственно. Иснользование данного способа позволяет устранить неравпоточность измерения при оценке точпости угловых измерений. Согласно предлагаемому способу точность измерений онределяется точностью онределения погрешностей диаметров на эталонном лимбе; цена деления эталонного лимба - произвольная. Оценка потенциальной точности способа осушествляется таким образом: при синусоидальной форме сигнала U(t) на выходе приемника лучистой энергии (НЛЭ) для линейного участка переходной характеристики ПЛЭ можно записать (0,л44тг, expj(.(+), Y1 + ) Ф - величина светового потока; S - интегральная чувствительность ПЛЭ; ii . - -частота изменения светового по тока; Л -расстояние между соседними пггрихами (цена деления); т-постоянная 5ремени ПЛЭ; ф - начальная фаза (угол сдвига между эталонным и исследуемым лимбами). Тогда с учетом принципа двустороннего отсчитывания можно получить, что погрешность диаметров исследуемого лимба AZ,i определяется выралсепием 8ДФ„ - Дфэ 42 : Zof2т.2я АЬи - АЬ + AZ,( + гдеб - пространственная фаза погрешностп диаметра исследуемого лимба; ZQ - поминальное значение расстояния между штрихами; AZa - точность определения погрешностей диаметров на эталонном лимбе; Аг(5„,Дг|)э - разность фактических и номинальных значений и начальных фаз эталонного и исследуемого лимбов. При 20-делепии (теодолит типа Т2), погрешности определения разности фаз электрических сигналов в 0,01° ц при точности онределения погрешностей диаметров на эталонном лимбе в 0,2 угл. с. средняя квадратическая погрешность определения погрешностей диаметров исследуемого круга равна О, 22. Формула изобретения Снособ определепия погрешностей диаметров лимбов угломерцых инструментов, заключающийся Б сравнении с помощью отсчетных устройств интервалов прохождения соответствующих щтрихов эталонного и исследуемого лимбов, закрепленных на одной вращающейся оси, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений, при закреплении на оси вращения эталонный лимб сдвигают относительно исследуемого на угол, величина которого больще предельной погрешности диаметра, но меньше цепы деления исследуемого лимба, и, врашая ось, нроизводят последовательное сравнение интервалов между моментами прохождения через визирную ось отсчетпых устройств штриха эталонного и соответствующего ему штриха исследуемого лимбов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авт. св. № 257047, кл. G 01С 1/06, 1969. 2.Кулагин В. В. Оптические и фотоэлектрические системы для контроля оптических штриховых и кодовых дисков. Всесоюзная конференция по созданию и внедрению новых оптических систем различного назначения. Л., ЛИТМО, 1971.