Устройство для измерения угла скручивания объекта Советский патент 1978 года по МПК G01B11/26 

Изобретевие отиосится ,к области изм-ерителыной техники и качается устройств, предй1аз Начанных для измерения углов скручивайия объектов.

Известмо устройство для измерения углов окру(чи1аа1Н1Ия объекта, содержащее основаиие с ра сшоложеиньими на нем коллиматоре, алемвнтам с силыны.м хром1атиз«viOLM, зрительной трубой, р1аслолаг(а е1мые «а о.бъелте второй элбмеит ic сильным хроматизмом ц тр1илпелыпр:изму.

HeдoiCт.aткoLM -известного устройства является сравннтелыно низкая точность измереиий, обусл вле;нн1аЯ прямем€иие1м в качестве чувствитешьного к скручиваяию элемента с слльным Х1рома(Т1ИЗмам.

Извест1но та .кже уст|р|0й|ство для измерения окручлватия объекта, соде|рж.а1дее OiCiHOsaKHe с раз,меш,е1няы1м иа нем датчиком, выпат«вН1НЫ1м в в-иде ястючникга излучения, установлвниых по-следовательно объектиа а, аюдулятор.а 1Н.апр,а1вавН1Ия плоскости поляризации и опорного каиала, выголйеаного в виде объектива и фотапр1иемawKa, ста,н.0 злеа1ного в его фокалыной плоскости, я приеакником, и р аспОЛат.аемый иа контролируемом объекте отражатель.

В нулевом .положении оси пропуокаии.я анализатора опорного К1агаал1а и inpnoMiHHiKa согласошаты, и фазы си1гналав, снимаемых

с фотот;рие1мн- 11ков, одинаа-совы. Если контролируемый объект р1азвор(ачивается относительно ос1Н,ован:ия, ось пропуокатия ai aлизатора лр иемник.а повораиивается относйтельно оси пропускания ащализатора oinopiHoro .канала «а тот же угол. При этом фаза сигнала фотоириемника .в шриемиике смещается относительно ф-азы опорного сигнала.

Это устр10йст1во жвляетоя по тех1Н|Ическ Ой сущности .наиболее близким IK изобретемию. Од1на1ко чувствительность -и точность этого устройства недостаточно высоки.

Целью изобретения явЛ(Яется 1ПО1ВЫ|Щ.ан1ие

чув ствительностй и точности из1мервний.

Для этого предл(агаемое устройство для измерения угла акруч)ивания объекта снабжено светоделлтельной пластиной, установленной в опорном канале Между объектиBOIM да;тчика и модулятором, зеркалом с четвертьволновой пЛ:а1СТ1Иной, размещенной перед ним, установленных после модулятора перед отражателем, а объектив с фотопр1иемнико.м расположены в пучке лучей,

отраженных последо1ва1те.тыно от зе(р1кала и светаделительной пластины.

На чертеже изображена 6vTOK-cxe.Ma устройства.

Устройство для излюрения угла скручивая.ия объекта содержит основа«1ие (на

че|рт1бже iHe (показано), размещеганын «а основаиии датчик, IB ьт о лианный в виде incто1Ч1Н1И,ка / излучения, юбьекпиаз 2 и )М-одулятора напра1влания плоскости .поляризащии, вьтол1нан1н 01го в 1виде поля|р;изато1ра 3, -npiH1во/дим. во 1В|р1ащ€(ние деи-гателем 4 торредcTiBiQM riaipbi зубчатых .колес 5 и 6, :пр.иам1Н И1к,

состоящий :ИЗ ОбъвКТИВа 7 и ф|ОТОП|р1ИвМ|Н1Ика 8, :и оичриый 1ка1вал. Опорный каиал содержит ф Ото;п;рИ0М1н;ик 9, объектив 10, ciseтаделителыную ллаотяну 7/ и зе1р:кало /5с нетвертьволновой .пластиной 13.

На 1ко1Нтроли1рубМ|Ом объекте уст:аяа;вл1И.вается от,раж,а1тель, состоящий из фазсвой чет.вер1тьволиО;В,ой пла.сти1ны 14 И уголко/вопо отр1ажа;теля 15.. .Электроганая схема об(работки сигиалов включа;ет усилители 16 и 17 и фазометр 18.

Устройство ра ботает следующим OSp a3OIM.

ИЗЛуЧбвие 1и.сточиика 1 с поМОщью Объектива 2 .формируется в 1па|ра.ллелыные лучки, Которые Проходят ч:е1рез аращ.аюЩИйся поляризатор 3. В результате этого в лучке лучей создается |в,р1ащание пл 0окост1и (пол.ризации излучения. Затем пучо.к лучей поступает на .отражатель, прохода-гт ф азоаую чет1вертыволно ву|Ю пластину 14 и ано.ва от(р1аж1аетС:Я угловым оnpiaжителем 15. После втарИчнюГо дро-хождания пластины 14 плоскость .П10Л:Яриз1а1Ц1И|И п.учка вращается с уд ВО6Н1Н ОЙ юноростью от1но.аи1тельно .плоскости поляризации задающего 1из.лучания, т. е. оси inpOnyекания поляризатор/а 3. В с 1едс;твие этого пл.оакость 1поля1р1изаци и 1излучездиЯ, .падающего 1н:а поляризато.р 3, ъът талющий таперь функцию (аиализатора, составляет с осью его лропускаиия угол, в даа р.аза больщий, чем угол 1меж1ду осью л;р10пускания П1а1яризато1р1а 3 и гл:ав(Н10й осью четвартыв1ОЛ1навой пласти1ны 14. С фотоприемнижа 8 юнимлется (первмвниый датнал учеТ1варен1Н10Й ч аетоты inio от1Н1ашбкию IK частоте 1В ра;щвгаия МЮД1у1лят|01ра. Часть луч1ка проходит через аветоделителыную лласпину Л, поляриз.а1пор 3, четвертьволновую

пл:асти1ну 13, ат|ражавт1ся зар1ка.ло1М 12, снова п.роходит 1пл асти1ну dS, ИОч,1Я(р;изат0 р 3, отражается от ев е го тельной пласт1И1ны 11 и поступает через объак;ТИ|Б .10 н.а фотоприамди К 9, с которого также оеим аетоя сипнал учетвереюной ч.астоты по ошнюшанию к частоте ,В(р1ащ9н1И1Я модулятора. В оогласованно-м положении раз1н.ость ф.аз .сигналов, снимаемых с фотоиривмников S и Я ращ1на нулю.

При повороте отра1жател1Я гао.шруг оптичес:кой оаи датчика 1мажду указанными оигнала.М1И 1возникает pia.3iHOCTb фаз, .которая регистрируется с помощью фазометра 18.

TiaiKiHiM -образом, (введеияе IB ко|нс1Т|ру.кц(ию устройства светодели-тааыной пластиды и зе1ркала с |чеПв,е1ртьвол|НО1вой п ластиной, |раз.мещан1ных после модутлятора перед отр.ажататам, позволяет ycTipiaiHMTb элект)р;ическую связь с контролачруемым объектом, повысить чувстивтельность устройства и точ1ность измераний.

Ф, о р м у л а изобретения

.Устройство для ;измар ан)И1Я угла |СК|ручи(вания объаюта, 1содаржащее основание с раз|М ещей1ным 1на ием датчиком, .выполненным IB виде источ1Н1И|Ка йЗ:луч«Н1ИЯ, установленных 1ПОСладоваТелыно объектива, модулятора на1П(ра влвния телоакости поля.ркз1ац1и:и и oinopHOro ясанала, вьшолнентаго IB виде о.бъек ти1ва и фотогцр.иамин.юа, усташэвлйвного IB его фокаотыной илоскости, :и :приемн:иком, и располагаемый laa (контрол-ируе мом объекте О11ра1жатель, о т л и ч la ю щ е е с я Там, что, с талью повышения чу;вс11витель1НОСТИ и точности 1иамеран ий, оно онабжвню 1свет1оделительной пла ст1И1нк й, уст1а1навл1ан1ной в OiOiopHOiM канале между объективом да1Тчика и 1МОдуЛ|ЯТ|0 ром, зе|р1К1алом с чет1ве рть1воино(вой 1П1ласт1И1ной, р1аз мещан1ной Леред НИ|М, устанавлан1ных после .модулятора перед отражателем, а объектив с фотоприемником расположены в пучке лучей, отраженных последовательно от зеркала и светоделительной пластины.

f