Поляризационное устройство для измерения углов скручивания объекта Советский патент 1978 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к конструкции поляри зационных устройств для измерения .углов скручивания объектов.

Известно устройство для измерения углов 5 скручивания объекта, содержащее основание с расположенными на оси датчиком, выполненным в виде источника излучения, -конденсора, объектива, и приемником, выполненным в виде фотоприемйнка анализатора и модул - ю тора, и отражатель, устанавливаемый на объекте и выполненный в виде поляризатора и зеркала l .

Недостатками этого устройства являются малая чувствительность измерений, вызван- is ная тем, что пучок лучей дважды проходит анализатор, модулятор и поляризатор, что приводит к значительным потерям лучистого потока, и сравнительно низкая точностьизм&: рений, обусловленная смещением изображения20 источника света датчика по светочувствительной площадке фотоприемника вследствие иа1шон §вр№ед.

Известно также поляризационное устройство для измерения углов скручивания объекта,25

содержащее основание, расположенный на нем датчик, выполненный в виде объектива, устанленных в его фокальной плоскости двух источников излучения, и приемник, выполненный в виде - объектива, расположенного за ним анализатора, ось пропускания которого составляет угол осями пропускания поляризаторов и фотоприемника Г2 .

Недостаток такого устройства заключает ся в низкой точности измерения, вызванной коллимационным ходом лучей от датчика к приемнику. ;

Цель изобретения - увеличение точности измерения.

Для этого описываамое устройство сна&жено устанавливаемым на объекте отражающим блоком, выполненным в виде уголкового отражателя, и жестко связанной с ним фазовойчетвертьволновой пластинки, расположенаой перед входкюй гранью уголкового отражателя, а приемник установлен между источником излучения и объективом датчика, рррсио Нреледнему,

На чертеже нзображома принципиальная ;схема устройства.

Поляризационное устройство содержит основание (на чертеже не показано), расположенный на нем датчик, выполненный в виде объектива 1, двух источников 2 и 3 излучения, Светоделителя 4 и поляризаторов 5 и 6; приемник, выполненный в виде объектива 7, анализатора 8 и фотоприемника 9, установленный на объекте отражающий блок, выполненный в виде уголкового отражателя 10 и жестко связанной с ни.м четвертьволновой пластин ки 11, расположенной перед входной гранью уголкового отражателя 10,

Источники 2 и 3 излучения представляютсобой установленные в фокальной плоскости объектива 1 светодиоды, питаемые в протифазе; ось пропускания анализатора 8 составляет угол 45 с осями пропускания поляризаторов 5 и 6, а фотоприемник 9 установлен в фокальной плоскости объектива 7,

Устройство работает следующим образом. Параллельный пучок лучей, содержащий две составляющие от источников 2 и 3, промодулированные в противофазе, с взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации поступает на отражатель, проходит фазовую четвертьволновую пластинку 11 и отражает- ся уголковым отражателем 10 обратно. Г1ройдя объектив 7-и анализатор 8, лучистый поступает на фотоприемник 9„ Если взаимного разворота датчика и отражателя (объекта) нет, лучистые потоки различных фаз, поступающие на фотоприемник и обусловленные нстонннками 2 и 3 излучения датчика равны по величине и переменный .сигнал, снимаемый с фотоприемника 9, равен нулю. .При скручивании объекта на угол плоскости поляризации отраженных.лучистых потоков повернутся относительно нулевого положения на угол 2. , При этом равенство лучистых потоков различных фаз нарушается и с фо- топриемника снимается переменный сигнал. Фаза сигнала зависит от направления поворота, а величина -сигнала определяет величину угла скручивания.

Таким образом, использование отражающего блока, выполненного в виде уголкового отражателя и жестко связанной с ним фазовой четвертьволновой пластинки, обеспечивает увеличение чувствительности и дает возможность работать без изменения угловой ориентировки отраженного пучка, что не приводит Ксмещениям изображения источника по площадке фотоприемника и исключает, связанные с этим погрешности измерения.

Ф-ормула изобретения

Поляризационное з стройство для измерения углов скручивания объекта, содержащее основание, расположенный на кем датчик, БЫаолненный в виде объектива, установленных в его фокальной плоскости двух источников излучения, например, светодиодов, питаеbLbix в противофазе, и поляризаторов., устаиоБленных перед источниками излучения, и приемник, выпопненЕ1Ь Й в виде объектива.с расположенного за ним анализатора, ось пропускания которого составляет угол 45 с осями пропускания поляризаторов, и фотоприеммика, установленного в фокальной плсх;костн объектива приемника, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности измерения, оно снабжено устанавливае.мым на -объекте отражающим блоком. ЕЫполкенным Б виде уголкового отралштеля и жестко связанной с 1шм фазовой четвертьволновой пластинки, расположенной перед входной гра1а,ю угаткоБого отраж.ателя; а приемник, установлен между источником иэлученг я объективом датчика, соосно последнему. ,

Источники информации принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США % 3427108, G 01. , 1969.

2.Авторское свидетельство № 522406, 01 В 11/26, 1974.