Прибор для контроля углов призм Советский патент 1979 года по МПК G01B11/26 

,- I Изобретение относится к оптическим измерительным приборам и может быть использовано в. оПтико-механической промышленности для контроля углов призм, многогранников, клиньев. Известно устройство для измерения углов призм, состоящее из двух автоколлиматоров . и многогранника и позволяющее контролировать углы правильных многогранников абсолютным методом 1. Точность измерений с помощью известного устройства ограничена необходимостью снимать отсчеты по двум автрколлиматорам при наведении кж на зталонный, так и на контролируемый угол. Известен также прибор для контроля углов призм, содержащий поворотный столик, предназначенный для установки на нем контролируемой призмы, коллиматор, включающий осветитель и объектив, зрительную трубу, включающую окуляр и объектив, зеркала и линзовый компен сатор. Коллиматор и зрительная труба установлены соосно, а система зеркал выполнена в вид зталонного двугранного угла, равного номинальному значению измеряемого угла или дополняющего его до 180° 2 ЗНедостатком этого устройства является снижение точности измерений из-за возможных ошибок в установке ребер контролируемого и эталонного углов перпендикулярно плоскости измерения углов, а. также ограниченный диапазон измеряемых углов. Практически можно контролировать углы не менее 45° и не более 135°. . Уменьшение или увеличение углов за указанные пределы требует разнесения на больщие расстояния зеркал, образующих зталонный угол, что ведет к снижению точности измерений. Цель изобретения - повлнпение точности измерений и расширение диапазона измеряемых уг- лов. Для этого предлагаемый прибор снабжен светоделителем и оптическим шарниром, окуляр и осветитель установлены так, что их оптические оси пересекаются под углом 90° и в точке их пересечения размещен светоделитель, обэазующий два световых потока, направляемых la две грани контролируемой призмы, а в одном из световых потоков установлен оптический шарнир.

На фиг. 1 дана схема описываемого фибора; на фиг. 2 - поле зрения прибора при совмещении изображений; на фиг. 3 - то же, при взаимном смещении изображений.

Прибор для контроля углов призм содержит источник 1 излучения, конденсатор 2, сетку 3, объективы 4, 5, зеркала 6-10, светоделитель 11, призму 12 Аббе, линзы 13, 14 компенсатора, сетку 15, линзу 16 и поворотный столик 17с осью 18. На столике 17 установлена контролируемая призма 19.

Осветитель прибора состоит из источника 1 излучения, конденсатора 2 и сетки 3, а окуляр из сетки 15 и линзы 16.

Оптические оси осветительной и окулярной частей пересекаются под углом 90 ив точке их пересечения размещен светоделитель, образуюйщй два световых потока. В одном из световых потоков размещены два взаимно перпендикулярных зеркала 6 и 7, оптический шарнир, состоящий из зеркала 8 и призмы 12 Аббе, объектив 4, фокальная плоскость которого сЬвмещена с плоскостями сеток 3 и 15. Узел, содержащий зеркала 6, 7, 8 и объектив 4, кинематически связан с призмой 12 Аббе так, что при его повороте на некоторый угол, призма 12 поворачивается вокруг т(ж же оси на вдвое меньший угол.

В другом световом потоке также размещены два взаимно перпендикулярных зеркала 9 и 10, линзовый кбмпенсатор, состояишй, например, из положительной линзы 14 н отрицательной линзы 13, образующих афокальную систему. Линза 13 установлена с возможностью перемещения перпендикулярно ее оптическот оси и снабжена устройством для отсчета величины перемещения (на чертеже не показано). В этом же потоке расположен объектив 5, фокальная плоскость которого совмепдёна с плоскостя сеток 3 и 15. Столик 17 снабжён регулировочными винтами, позволяющими менять наклон его плоскости по отношению к рш 18.

Источник 1 изл чения через конденсатор 2 освещает сетку 3. Светоделитель 1Г делит пучки лучей на два потока. В сщном из потоков лучи проходят через призму 12, отражаются зеркалами 8, 7, 6 и выходят из объектива 4 параллельным пучком. Отразившись от грани контролируемой 19, лучи возвращаются в объектив 4,-отражаются от зеркал 6, 7, 8, проходят призму 12 и светоделителем 11 направляются на линзу 16, образуя изображение сетки 3 в плоскости сетки 15.

В другом световом потоке лучи проходят линзы 14, 13 компенсатора, отражаются зеркалами 9,10 и выходят из объектива 5 параплель

ным пучком. Отразившись от грани кон олируемой призмы 19, лучи проходят объектив 5, отражаются от зеркал 10, 9, проходят линзы 13, 14 компенсатора, светоделитель II, образуют

изображение сетки 3 в плоскости сетки 15 и далее проходят лннау 16.

Наклонами и поворотом столика 17, а также поворотом узла, объединяющего зеркала 6, 7, 8 и объектив 4, грани призмы 19 устанавливаются перпендикулярно падаюпдам на них лучам. Одновр(гменно с поворотом зеркал 6, 7, 8 и объектива 4 на половинный угол поворачивается призма 12, исключая возникновение разворота изображения.

Наблюдают два автоколлимационных изображения от двух граней призмы 19 (вид поля зрения показан на фиг. 2 и фиг. 3). Сетка осветителя выполнена в виде шкалы из параллельных штрихов, расположенных на равных расстояниях друг от друга. Центральный штрих 20 автоколлнмационного изображения, образованного лучами, прошедшими через компенсатор, совмещают с индексом 21 сетки окуляра. Второе автоколлимационное изображение, образованное лучами, прошедшими оптический шарнир, устанавливают ниже первого с таким расчетом, чтобы оба изображения касались друг друга. На фиг. 2 автоколлимациониые изображения разделены условно линией 22.

Для зтапонной призмы автоколлимационные изображения совмещают нониально, как показано на фиг. 2, путем поворота части прибора, содержащей оптический щарнир. После замены зталонной призмы на контролируемую центральный штрих изображения, образованного ветвью с компенсатором, вновь совмещают с индексом, окулярной сетки. При наличии разницы в величинах контролируемого и эталонного углов автоколлимационные изображения в поле зрения

будут взаимно смещены, как показано на фиг. 3. Величина взаимного смещения изображений определяет отступление контролируемого угла от эталонного. Это отступление может быть оценено по наблюдаемым в поле зрения йзображениям шкалы, либо измерено компенсатором.

Точность измерений с помощью предлагаемого прибора повышается благодаря использованию при наведении нониального совмешения щтрихов и построению автоколлимационных

изображений лучами, падающими на проверяемые призмы перпендикулярно их граням. Наличие подвижной ветви с оптическим шарниром обеспечивает широкий диапазон измерения углов.

Формула изобретения

Прибор для контроля углов призм, содержащий поворотный столик 17, предназначенный

для установки на нем контролируемой призмы коллиматор, включающий осветитель и объектив, зрительную трубу, включающую окуляр и объектив; зеркала и линзовый компенсатор с отсчетным устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона изме- . ряемьрс углов, он снабжен светоделителем и оптическим щарниром, окуляр н светоделитель установлены так, что их оптические оси пересекаются под углом 90° и в точке их пересечения размещен светоделитель, образующий два световых потока, направляемых на две грани контролируемой призмы, а в одном из световых потоков установлен оптический щарнир.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе }. Измерительная техника, № 3, 1972, с. 6. 2. Авторское свидетельство СССР N 197990, кл. G 01 В 9/10, 1966, (прототип).

Ю

-- .- .

,..;:., J09.-JvN . .. ,

. /-.j| X- 1

.

.:-.,