Мера для воспроизведения измеряемой величины Советский патент 1979 года по МПК G01B11/26 

I

Изобретение относится к области контрольно-измерительной те.хники, в частности к оптическим средствам измерения углов, и может быть использовано как при поверке измерительных устройств, предназначенных для измерения углов, так и для измерения прямь х углов деталей машин.

Известны меры для воспроизведения измеряемой величины с помощью оптически.х измерительных средств, например, угла, выполненные в виде MHOiorpaHHbix эталонных измерительных призм 1. Эти меры весьма сложны в изготовлении из-за сочетания высоких требований к точности изготовления углов с требованиями к стабильности призм. Эти призмы после изгсгговления должны быть аттестованы. Технология изготовления и аттестапия обуславливают соответствующие погрешности меры, что ограничивает точность измерения в целом.

Наибг..лее близким техническим решением к изобретению является мера для воспроизведения измеряемой величины с помош.ью оптических измерительных средств, выполненная в виде оптически прозрачной кюветы, заполненной ДВУМЯ компонента.ми с оавными

плотностями, один из которых представляет собой оптически прозрачную жидкость, другой - полимерный материал в виде натянутой нити 2. Благодаря тому, что плотность материала нити и плотность окружающей ее среды равны, выталкивающая сила и вее нити будут взаимно уравновешены, нить будет подвержена действию только внутренних сил и примет прямолинейную форму - вдоль горизонтальной поверхности жидкости Такая жидкостная мера не требует аттестации, поскольку в ней использованы в качестве эталона физические свойства жидкости, что позволяет повысить точность измерения. Однако эта мера не позволяет измерить прямой угол - широко распространенную в машиностроении величину, требующую

измерения и, кроме того, служащую базой для отсчета углов 180°, 360°.

Целью изобретения является расширение области применения.

Цель достигается тем, что в качестве

второго компонента выбрана также оптически прозрачная жидкость, не смешивающаяся с первой и имеющая другой коэффициент отражения, а в кювету обе жидкости помещены так, что они разделены вертикальной поверхностью. На чертеже изображена принципиальная схема меры для воспроизведения измеряемой величины с помощью оптических измерительных средств, например с помощью автоколли.матора. Мера содержит прозрачную кювету 1, заполненную двумя компонентами с равными плотностями, представляющими собой несмешиваюшиеся жидкости 2 и 3, которые разделены вертикальной плоской поверхностью 4. Воспроизведение измеряемой величины (прямого угла) с помощью описываемой меры и оптических измерительных средств - автоколлиматора 5 производится следующим образом. Под действием гидростатических сил и сил молекулярного взаимодействия геометрическая форма поверхности 4 практически идентична горизонтальной поверхности 6 жидкостей 2 и 3. Под действие.м гравитационных и гидростатических сил поверхность 4 располагается строго под углом 90° к горизонтальной поверхности 6 (из условия минимальной энергии свободной поверхности). На положение поверхности 4 диффузия жидкостей не оказывает влияния, так как диффузия равномерна и не превыщает толщины молекулярного слоя жидкости. Автоколлиматор 5 устанавливается перпендикулярно горизонтальной отражающей поверхности 6,(положение 1) с максимально достижимой точностью и чувствительностью. Затем автоколлиматор поворачивается на специальном устройстве (на чертеже не показан) и устанавливается в горизонтальном положении И на нуль (или на тс же самое деление автоколлиматора, что ив вертикальном положении I) - при отражении от вертикальной поверхности 4. Угол поворота автоколлиматора из положения 1 в положение II при идентичной установке по щкале автоколлиматора 5 в обоих положениях по отражению от поверхностей 6 и 4 позволяет воспроизвести угол 90°, образованный указанными поверхностями жидкостей 2 и 3. При измерении угла 90° детали с отражающими поверхностями снимают кювету и на это место устанавливают деталь, затем устанавливают на нуль автоколлиматор по одной грани проверяемого угла 90° и измеряют по автоколлиматору положение второй грани. Сопоставление (расчет) соответствующ значений по автоколлиматору позволяет оценить измеряемый угол объекта. Для устранения влияния стенки кюветы на точность измерения показатель преломления Пц материала кюветы 1 подбирается максимально близким к показателю преломления п «( жидкостей 2 и 3: п,, - п- 0,0001 Формула изобретения Мера для воспроизведения измеряемой величины с помощью оптических измерительных средств, выполненная в виде оптически прозрачной кюветы, заполненной двумя компонентами с равными плотностями, один из которых представляет собой оптически прозрачную жидкость, отличающаяся тем, что, целью расщирения области применения. в качестве второго компонента выбрана также оптически прозрачная жидкость, не смещивающаяся с первой и имеющая другой коэффициент отражения, а в кювету обе жидкости помещены так, что они разделены вертикальной поверхностью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Стракун Г. И. и др. Воспроизведение и передача значения угла при эталонных измерениях, журнал «Измерительная техника, 1960, № 10, с. 13- 15. 2.Авторское свидетельство СССР № 336496, кл. G 01 В 5/28, 1970 (прототип).

V////////////X/////////