Эталон прямолинейности Советский патент 1979 года по МПК G01B5/28 

(54) ЭТАЛОН ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ

Изобретение относится к измерите льной технике, а именно к средствам для измерения отклонений от прямолинейности протяженных объектов. Известны эталоны прямолинейности содержащие натянутую нить и узел компенсации гравитационного прогиба нити, выполненный в виде кюветы из прозрачного материала, заполненной прозрачной жидкостью, в которую погружена нить. При равенстве плотностей нити и жидкости наступает компенсация гравитационного прогиба 1 . Эти устройства сложны и неудобны в эксплуатации, особенно при значительной протяженности кюветы, требуют применения нити из органически материалов (обладающих малой плотно стью) , которую трудно сделать доста точно тонкой и постоянной по сечени что снижает точность измерений. Кроме тога ,- точность измерения снижается за счет оптической неоднород ности стенок кюветы и жидкости, в которую погружена натянутая нить. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение точности измерения. с этой целью нить выполнена токопроводящей, а узел компенсации гравитационного прогиба - в виде дополнительного проводника, расположенного снизу от натянутой нити, и источника тока, подключенного к нити и дополнительному проводнику. На фиг. 1 изображен эталон, вид сбоку (с частичным разрезом); на фиг. 2 - эталон, поперечное сечение. Эталон прямолинейности содержит основание 1, на котором закреплены стойки 2 и 3, поддерживающие токопроводящую нить 4. Натяжение нити устанавливают при изготовлении эталона, оно может быть стабилизировано упругим элементом (на чертеже не показан). Узел компенсации i-равитационного прогиба выполнен в виде дополнительного проводника 5, размещенного снизу от натянутой токопроводящей нити на изолирующей подкладке б, и источника тока (на чертежах показан символически в виде знаков и -, характеризующих полярность источника), соединенного с натянутой токопроводящей нитью и дополнительным проводником. Подключение источника тока к натянутой токопроводяией нити и дополнительному проводнику должно быть встречным.

Для установки эталона прямолинейности на контролируемый объект основание снабжено ножками 7-9 (см. также фиг.2), ,две из которых выполнены регулируемыми. Эталон прямолинейности может быть частично защищен кожухом 10.

При измерении непрямолинейности с помощью эталона его устанавливают параллельно контролируемому объекту и наблюдают натянутую нить в микроiCKOn, перемещая последний относительно нити по поверхности контролируемого объекта.

Для компенсации гравитационного прогиба нити по ней и дополнительному проводнику пропускают ток от источника. Встречное включение проводников обеспечивает их отталкивание и компенсацию веса нити.

Необходимые величины тока могут быть найдены экспериментально или расчетным путем, исходя из равенства гравитационных сил и сил отталкивания проводников под воздействием их магнитных полей.

Указанное выше условие эквивалент.но соотношению

,j,,di°.fr

TV -,,.

.dS.

Ч- 4 2.V -IgJ

де X и у - координаты элементарных сечений дополнительного проводника в координатной системе, связанной с натянутой токопроводящей нитью;

S и dS - соответственно границы и элементарное сечение дополнительного проводника;

.-7

j(Jo 41IlO

-магнитная постоянная;

-относительная магнитная t( 1 проницаемость воздуха

{вакуума);

d - диаметр натянутой нити;

q - плотность материала нити;

g - ускорение силы тяжести

I - ток в натянутой нити;

i - плотность тока в дополнительном проводнике. В частности,при сечении дополнительного проводника , удалении натянутой нити от поверхности дополнительного проводника на 1 мм/ диаметре токопроводящей нити 0,1 мм и выполнении этой нити из меди для гравитационной компенсации необходимо произведение токов I IS 7,ОА которое может быть обеспечено током дополнительного проводника iS ЗОА и током натянутой нити I 0,234й, что допустимо по условиям естественного охлаждения.

Формула изобретения

Эталон прямолинейнбсти, содержащий тонкую натянутую нить и узел компенсации гравитационного прогиба нити, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерения/ тонкая натянутая нить выполнена токопроводящей, а узел компенсации гравитационного прогиба нити - в виде дополнительного проводника, расположенного снизу от натянутой нити/ и источника тока, подключенного к нити и дополнительному проводнику.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторсоке свидетельство СССР 336496, кл. С 01 В 5/28, 1971.