Фотоэлектрический микроскоп Советский патент 1978 года по МПК G01B11/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике н предназначено для измерения дефо{ Ыации твердых тел по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Известен фотоэлектрический микроскоп

для измерения линейных размеров, содержащий осветитель, оптическую систему, вибратор со щелью, разделитель световых потоков, выполненный в виде призмы, два фотоприемника, отсчетный преоб азшатель и вычислительный блок flj .

Недостатком такого фотоэлектрического микроскопа является невозможность проведения измерений по двум взаимно перпендикулярным направлениям, вызванная применением в нем в качестве разделителя световых потоков призмы.

Наиболееблизким к предложенному изобретению по технической сущности является фотоэлектрический микроскоп, содержащий ооветитель, расположенные последовательно по ходу его лучей, оптическую систему, вибратор с щелевой диаграммой, разделитель световых потоков и отсчетный преобразователь с компеисатором и блок регистрации 2 1 .

Недостатком известного фотоэлектрического микроскопа является сложность конструкпии разделителя световых потоков, который требует при работе точных и трудоемких регулировок.

1Дель изобретения - упрощение конструкции и повышение належЕюсти измеренвй.

Для этого разделитель световых потоков выполнен в виде объектива, в переднем фоку|се которого расположена диафрагма, щелевой контур ее подобен штриховым фнгурам выполненнымна объекте, и светояелнтеля с зеркал ной полоской, размешенной в заднем фокусе объектива.

. На фиг. 1 показана оптическая схема фотоэлектрического микроскопа; на фиг. 2 - схема блока регистрацииГ

Микроскоп сЪдержит осветитель 1, оптическую систему, включающую в себя конденсатор 2, полупрозрачное зеркало 3, объектив 4, компенсатор 5 в виде стекляной пластины, щелевую диафрагму 6, объектив 7, светоделитель светцвьрс потоков, проходящих через щели диафрагмы 6, фотопряёмноки 9 н 1О, Электр ом 1Г11ктныД б1«брйТИ 11| на ковце которого закреплена днафрвгма 6, фотоапектрический отсчетный 1рсобразовате:пь 12, апектронные счетчики 13 и 14, фазочувствительные усилители 15 и 16, исполнительные нуль-органы 17 н 18, блок 19 обработки информации, блок 2О регистрации. Фотоэлектрический микроскоп работает сл& дуюишм образом. Микроскоп фокусируют на измеряемый объе 21, установленный иа измерительной позиции Лучи света, отраженные от измеряемого объекта 21, попадают в объектив 4, дающий изображение рисок штрихсшых фигур, .Hanpifмер, квадратов, нанесенных на объекте,в плоскости изображений, где находится диафраг ма 6. Щелевые контурь на диафрагме 6 по форме подобны штриховым фигурам, нанесенным на объекте по размерам отличаются от последних на О,01 - 0,1 мм. Диафрагма 6 /закреплена на конце 5исоря электромагнитного вибратора 11, поэтому она сканирует с амплитудой j- А по-синусоидельному закону. Для обеспечения чувствительности микроскопа к перемещениям взо&ражений всех сторон штрихового квадрата ось электромагнитного вибратора 11 наклонена на угол В . Перемещение изображений рисок осущест вляют поворотом стеклянной пластины компен- сат)а 5 на угол Чк при помощи фотоанектр ческого отс четного преобразователя 12, ик пуяьсы с которого по разным KajranaM идут на ьходы разных электронных счетчика 13 и 14 (фиг. 2). Управляются эти счетчики импульс и ми, вырабатываемыми фазочувствительными усилителями 15 и 16, работающими от сигналов, поступающих с фсп-оприемнике 9 и 1О. Объектив 7 дает увеличенное изображение щелевой диафрагмы 6 в зоне деления световых потоков на соответствующие фотоэлектронные умножители.

Пучки света, идущие по каналу У, проходят светоделитель 8 световых потоков прямо и попадают на фотоприе1.1ннк Ю.45

Пучки света, идущие по каналу X, отражаются от зеркальней полоски, нанесеннсй на гипотенузной плоскости светоделителя 8 и попэдают на фотоприемнкк 9.

зеркальной полоской, распшожевной в заднем фокусеобъектива..

Источники инффмации принятые во внимание при экспертизе:

1.Ворошкю Л. И. Ф отоэлектрвческве системы контропя линейных величвн. М., Машиностроение, 1965, .

2.Авторское свидетельство СССР N 363859, кл. 6 ОГВ 7/16, 197О. Стсчетный преобраз(жатель 12, поворачи вая пластинку компенсатора 5, преобразует линейные смешения изображений штрихов в число электрических импульсов, проходящих на электронные счетчики 13 н 14 только в то время, кигда их входы открыты- испonнительвыми нуль-органами 17 и 18 фазочувствительных усилителей 15 и 18, на которые включены фотопрвемники 9 и 1О Нуль-органы 17 и 18 работают так, что при визировании первс риски вход счетчика от1фывается, а при визировании второй риски - закрывается, поэтому на счетчиках откладываются числа импульсов, соответствук щяе расстоянию между рисками. Указанные числа импульсов далее поступв : ют в блок 19 обработке внформацви, где путем сравнения с нс чальными (нулевыми) отсчет MB определяются измереншле деформации . После обработки информация поступает на блок 20 регистрацни Фор му ла изобретения Фотоэлектрический микроскоп для измерения деформаций твердых тел одновременно по двум взаимно перпендикулярным направлениям, содержащий осветитель, расположенные последовательно по ходу его иучей оптическую систему, вибратор, разделитель светсмвых потоков, фотсшриемннки и отсчетный преобразователь с компенсатором и блок регистрации, отличающийся тем, что, с щваью упрощения конструкции и повыше1шя вадея ности измерений, разделитель световых потен ков выполнен в виде объектива, в переднем ф(жусе котсфого размешена диафрагма, щелевой контур которой подобен щтрвхсюым ягурам, выполненным на объекте, и светоаелвтеля 7 в м / fo(y)