Фотоэлектрическое устройство для контроля прямолинейности Советский патент 1979 года по МПК G01B11/30 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для контроля прямолинейности. Известно устройство для контроля прямолинейности, содержащее лазер, оптическую систему, измерительную каретку и позиционно-чувствнтельный фотопреобразователь, блок обработки информации и регистратор 11). Недостатком такого устройства является невысокая точность измерения из-за рефракции, влияния потоков воздуха, нестабильности источника света, воздействие которых различно в зависимости от расстояния между источником света н фотопреобразователем. Наиболее близким по своему техническому существу к предложенному изобретению является устройство для контроля . прямолинейности, содержащее источник света, фотоприемник, движущуюся вдоль луча каретку, на которой установлен фотоприемннк, преобразователь облученности фотоприемника в электрический сигнал, вход которого связан с выходом фотоприемника, преобразователь смещения проекции луча в плосКОСТИ фотоприемника в электрический сигнал, фильтр, постоянная времени которого находится в функциональной зависимости от текущей дальности между источником света и приемником, и регистратор {2}. Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения из-за рефракции воздушных потоков и нестабильности источника света. Цель изобретения - повышение точностн контроля на всей трассе измерений. Для эггого в устрой-тво введен дополнительный фотоприемник, установленный на фиксированном расстоянии от источника света, выход которого соединен с входом преобразователя облученности в электрический сигнал, и расщепителем, установленным на каретке. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник I света, формирующий узкий пучок лучей, фотоприемник 2, установленный на движущейся вдоль луча каретке 3, расщепитель 4 (полупрозрачное зеркало) пучка лучей, выходящего из источника света, преобразователь

5 облученности фотопрнемника 2 в электрический сигнал, фильтр 6, постоянная времейй которого находится в функциональной зависимости от текущей дальности между источником света и фотоприемником 2, регистрирующий прибор 7, фотоприемник 8, установленный на фиксированном расстоянии от источника 1 света (в частном случае - в конце контролируемой поверхности).

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 света, например ОКГ (оптический квантовый генератор), формирует узкий пучок лучей, направленный в сторону каретки 3, перемешающейся вдоль поверхности, прямолинейность которой необхрдимо измерить.

Предварительно каретка устанавливается около источника света и схема настраивается таким образом, чтобы коэффициент передачи был равен нулю.

При перемещении каретки по конролируемой поверхности в зависимости от ее профиля каретка будет занимать различные положения относительно оси светового пучка лучей.

Вследствие флуктуации луча в воздушном тракте, угловых перемещений источника света, луч совершает движения относитесьно каретки и на выходе фотоприемиика 2 появляется сигнал, характеризующий не только профиль поверхности, но и флуктуации луча в воздушном тракте, угловые перемещения мсточиика света и изменение распределения интенсивности светового потока в сечеиии луча.

Сигнал с фотоприемника 8 характеризует только флуктуации луча -и воздушно.м тракте, угловые перемещения источника света и изменение распределений интенсивности светового потока в сечении луча. Сигналы с фотоприемников 2 и 8 поступают в преобразователь 5 в фильтр 6, где умножаются на

7;

коэффициенты передач, складываются или вычитаются и подаются на регистрирующий прибор 7.

Такая схема позволяет исключить погрешность результата измерения, возникающую из-за непостоянства положения источника света, из-за изменения распределения интенсивности светового потока в сечении пучка, и уменьшить дисперсию результата измерения, вызванную флуктуациями луча в воздушном тракте.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для контроля прямолинейности, содержащее источник света, фотоприемник, движущуюся вдоль луча каретку, на которой установлен фотоприемник, преобразователь облученности фотоприемника в электрический сигнал, вход которого связан с выходом фотоприемника; преобразователь смещения проекции .луча в плоскости фотоприемника в электрический сигнал, фильтр, постоянная йремени которого находится в функциональной зависимости от текущей дальности между источником света и приемником, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, устройство снабжено вторым фотоприемником, расположенным на фиксированном расстоянии от источника света, выход которого соединен с входом преобразователя аЕ5лученности в электрический Сигнал, и расщепителем, установленным на каретке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

L Авторское свидетельство СССР № 370462, G 01 В 11/30, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 438867, G 01 В 11/30, 1972.