Фотоэлектрическое устройство для измерения прямолинейности изделий Советский патент 1980 года по МПК G01B19/60 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения прямолинейности трасс.

Известно устройство для измерения прямолинейности изделий, содержащее источник света, измерительную каретку оптикоакустическую ячейку, ультразвуковой генератор, позиционно-чувствительный фотоприег ник, усилитель и фазовый детектор i

Промодулированный. ультразвуковой волной свет падает на фоточувствительный приемник. При отступлении от прямолинейности луч света смещается вместе с ячейкой и изменяет фазу модуляции. Это изменение регистрируется фазовым детектором.

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения, связанная с чувствительностью устройства к флуктуациям светового луча.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фотоэлектрическое устройство для измерения прямолинейности изделий, содержащее последовательно установленные источник светового потока и акустооптический дефлектор, установленный на пути светового потока, измерительный позиционночувствительный фотоприемник, расположенный на пути дифрагированного луча, усилитель, подключенный к выходу фотоприемника, каретку, подвижную вдоль трассы измерения, генератор перестраиваемой частоты, управляющий вход которого

0 соединен с выходом усилителя, блок измерения частоты, индикатор 2.

Отклонение дифрагированного луча по площадке фотоприемника приводит к изменению частоты генератора.

5

Изменение частоты выделяется блоком измерения частоты. Текущее значение отклонения измеряется индикатором.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения из-за чувствительности к угловым флуктуациям лазерного луча и влияние зависимости скорости распространения, звуковых волн в дефлекторе от температуры.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет снижения влияния угловых флуктуации , 0 источника светового потока и темпе,- patypHUx изменений крутизны преобра зования частота-угол. Указанная цель достигается там, что предлагаемое устройство снабжено корректором, дополнительными фотоприемником, расположенным по на правлению нулевого порядка дифракци и усилителем, первый вход которого подключен к дополнительному фотопри емнику, а выход к управляющему вход корректора, электронным ключом, пер вый вход которого подключен к выход генератора перестраиваемой частоты, формирователем временных инвервалов первый вход которого подключен к выходу электронного ключа и ко-входу акустооптического дефлектора, а второй - к выходу акустооптического деф лектора, стробируемым счетчиком, сче ный вход которого связан с выходом генератора перестраиваемой частоты, а стробируемый вход - с выходом формирователя временных инвервалов, ген ратором, выход которого подключен ко вторым входам электронного ключа и усилителей, а измерительный фотоприемник расположен на каретке. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит лазер 1, корректор 2 углового направления, акуст оптический дефлектор 3 с выходным преобразователем, измерительный коор динат но-чувстви тельный фотоприемник 4, расположенный на подвижной каретке 5, дополнительный координатночувствительный фотоприемник 6, распо ложенный на пути максимума нулевого порядка в наиболее удаленной точке трассы, усилитель 7 измерительного фотоприемника и усилитель 8 дополнительного фотоприемника, электронны ключ 9, формирователь 10 временных интервалов, генератор 11 перестраива мой частоты, стробируемый счетчик 12 и дополнительный генератор 13. Устройство работает следующим образом. Световой поток от лазера 1 попадает на корректор 2. Корректор направляет его на акустооптйческий дефлектор 3, где световой поток дифрагирует.. Дифрагированный луч первого поряд ка направляется на измерительный фотоприемник 4, который совместно с усилителем 7, генератором 11 перестраиваемой частоты, электронным клю чом 9 и дефлектором образует цепь, с помощью которой дифрагированный луч первого порядка удерживается в Центре измерительного фотоприемника при движении каретки по трассе. Дополнительный генератор вырабатывает опорйый сигнал для усилителей, а также с помощью электронногоключа осуществляет амплитудную модуляцию сигнала с генератора перестраиваемой частоты. Формирователь временных интервалов формирует строб, равный времени прохождения звуковой волны через звукопровод. Стробируемый этим интервалом счетчик подсчитывает число периодов сигнала с генератора перестраиваемой частоты, число импульсов в счетчике составляет - длина звукопровода, sinS отклонение дифрагированного луча на измерительном фотоприемнике, длина волны излучения лазера, частота акустических колебаний , скорость распространения акустических волн в дефлекторе и пропорционально -отношению - Дифрагированный луч нулевого порядка падает на дополнительный фотоприемник. Сигнал с фотоприемника управляет положением корректора так, чтобы луч падал на середину измерительного фотоприемника, тем самым устраняя угловые флуктуации источника излучения. Таким образом, введение дополнительного фотоприемника, корректора и цепи, состоящей из электронного ключа, дополнительного генератора, формирователя временных интервалов и стробируемого счетчика, позволяет повысить точность измерения за счет создания контура стабилизации исходного направления по углу, учета непостоянства скорости звука в звукопроводе и снижения влияния посторонних засветок. Формула изобретения Фотоэлектрическое устройство для измерения прямолинейности изделий, содержащее последовательно установленные источник светового потока и акустооптйческий дефлектор, измерительный позиционночувствительный фотйприемник, расположенный на пути, дифрагированного луча, усилитель, подключенный к выходу измерительного фотоприемника, каретку, подвижную вдоль трассы измерения, генератор перестраиваемой частоты, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя, отличающ е е. с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено корректором, дополнительными фотоприемником, расположенным по направлению нулевого порядка дифракции и усилителем, первый вход которого подключен к дополнительному фотоприемнику, а выход к управляющему входу

корректора, электронным ключом, первый вход которого подключен к выходу генератора перестраиваемой частоты, формирователем временных интервалов, первый вход которого подключен к выходу электронного ключа и ко входу акустооптического дефлектора, а второй - к выходу акустооптического дефлектора, стробируемым счетчиком, счетный вход которого связан с выходом генератора перестраиваемой частоты, а стробируемый вход - с выходом

формирователя временных интервалов, генератором, выход которого подключён ко вторым входам электронного ключа и усилителей, а измерительный фотоприемник расположен на каретке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 280877, кл. G 01 В 19/54, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР О 260910, кл. G 01 В 19/60, 1968.