Устройство для контроля угла поворота объекта Советский патент 1977 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к области измерительной техники, предназначенной для контроля угла поворота объекта и может найти применение для контроля взаимного положения узлов и блоков различных изделий в практике решения юстировочных, сборочных и эксплуатационных задач. Известно устройство для контроля угла поворота объекта, содержащее основание, расположенную на нем а.втоколли.мационную зрительную трубу, отражатель, выполненный в виде триппельпризмы, элемент с сильным хроматизмом, устанавливаемый на объекте 1. Недостатком известного устройства является малый диапазон измерения контролируемых углов, вызванный .применением элемента с сильным Х роматизмом. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля угла поворота объекта, содержащее основание, фотоэлектрический автоколлиматор, установленный на нем отражающий элемент, располагаемый на объекте и выполненный в виде уголкового отражателя, один из двухгранных углов которого имеет заведомо заданную погрешность изготовления угла 90° Однако в этом устройстве сравнительно низкая точность контроля вызвана тем, что устройство по принципу измерения является амплитудным, и на точность измерения, следовательно, влияют измерение пололсения объекта, нестабильность параметров цепей питания излучения, флюктуации коэффициента пропускания воздушного тракта и т. д. Кроме того, для получения высокой точности измерения требуется увеличивать размер засветки на объективе, что вызывает существенное увеличение габаритов уголкового отражателя. Целью изобретения является повышение точности контроля и сокращение габаритов устройства. Для этого в предлагаемом устройстве у1голковый отражатель выполнен с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной к входной грани и нроходящей через вершину уголкового отражателя, например, при иомощи механизма вращения, а устройство снабжено генератором опорного напряжения, установленным за уголковым отражателем и связанным с механизмом вращения, и щелевой диафрагмой, установленной в фокальной плоскости объектива автоколлиматора. На фиг. 1 иоказана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вид сигнала в случае отсутствия поворота объекта относительно оси скрутки (а), вид опорного напрял ения (б) и вид сигнала в случае наличия угла поворота объекта относительно оси скрутки (в).

Устройство содержит точечную светящуюся марку 1, светоделительный элемент 2, объектив 3, щелевую диафрагму 4, устанавливаемую в фокальной плоскости объектива, конденсатор 5 и фотонриемник 6, расположенные за -щелевой диафрагмой. Указанные выше элементы образуют фотоэлектрический автоколлиматор, который устанавливают на основании (не -показано). Уголковый отражатель 7 расиолатают на объекте (не показан). Уголковый отражатель 7 при помощи вала 8 связан с двигателе.м 9, который в свою очередь связан с тенератором опорного напряжения 10,

Устройство работает следующим образом.

Лучистый поток от .марки 1 с помощью светоделительного элемента 2 и объектива 3 направляется в уголковый отражатель 7. Особенностью уголкового отражателя является то, что один из его прямых двугранных углов выполнен с малым отступлением от 90°. Вследствие этого параллельный пучок лучей, падающий на уголковый отражатель, раздваивается па два лучка с известным углом расхождения ф. На щелевой диафрагме 4, расположенной IB фокусе объектива 3 строятся два нзображения марки. При вращении уголкового отражателя 7, укрепленного «а валу 8 двигателя 9, с постоянной угловой скоростью изображения марки вран1,аются по окружности радиуса, определяемо.го фокусным -расстоянием объектива 3 н углом расхождения Л. В те моменты времени, когда какое-либо изображение .марки находится в зоне щели диафраг.мы 4, с фотоприемника 6 снимается свгнал. При вращении уголкового отражателя 7 с фотоприемника 6 снимается иоследовательность импульсов (см. фиг. 2а), длительность которых равна времени прохождения изображением марки ширины щели диафраг.мы 4. Сигналы с фотоприемника 6 после усиления усилителем (не -показан) поступают на вход фазометра (не ноказан), иа второй вход которого нодается опорное напряжение, сиимаемое с генератора опорного напряжения 10. Фаза опорного напрял ения подобрана таким образом, что при нулевом угле скрутки, с выхода фазометра сни.мается некоторый «нулевой сигнал, который регистрируется по индикатору (не показан) .

При уголковых поворотах объекта, а следовательно, и уголкового отражателя, связанного с ни.м, вокруг оптической оси автоколлиматора (оси скрутки) пропорционально из.меняется фаза последовательности импульсов, сни.мас.мых с фотоприемника 6, что -вызывает из.менение (уменьшение или увеличение) сигнала на выходе фазометра. Из менение сигнала регистрируется но индикатору.

Фор .VI у л а изобретения

Устройство для контроля угла поворота объекта, содержащее основание, расноложенный на нем фотоэлектрический автоколли.матор, отражающий элемент, устанавливаемый за -колли.матором на объекте, выполненный в виде уголкового отражателя, один из двугранных углов которого имеет заведо.мо заданную погрешность изготовления угла 90°, отличающееся тем, что, с иелью повыщения точности контроля и сокращения габаритов устройства, уголковый отражатель выполнен с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной ,к входной грани и ироходян1,ен через вершину уголкового отражателя, напри,мер, при помощи (механизма вращения, а устройство снабжено генератором опорного папряжения, установленны.м за уголковым отражателем и связанным с механизмом вращения, и щелевой диафрагмой, установленной в фокальной плоскости объектива автоколлиматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N° 373524, кл. G 01В 11/26, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 511520, G 01В 11/26, 1974.

|ЯЛ-:Л-р.:П..

0

-ir-i

..,

-.l.-.

1„ЛUdAjf