Устройство для аттестации штриховых мер Советский патент 1981 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике, в частности к устройствам для аттестации штриховых мер. По основному авт.св. №771463 наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для аттестации штриховых мер ме тодом компарирования, содержащее последовательно расположенные источник света, оптическую систему, включающую оптический элемент, образцову диафрагму с двумя щелями, расстояние мезвду серединами которых выбирается из условия )-: Lo4Cb3-2to где L, - эталон длины - единица масштаба аттестуемой меры максимально возможное зн чениё ширины штриха , максимс1льно возможное ми нусовое отклонение едини цы интервала аттестуемой меры от эталонной; f - коэффициент увеличения единицы масштаба аттесту мой меры. Ширина щелей ,.Г. фотоэлект1Т1Сл%рический узел выполнен в виде димического фотоэлектрического микрюскопа, рабочая зона фотокатода которого перекрывает плоскости щелей образцовой диафрагмы. Блок обработки сигнала с фотоприемного узла выполнен в виде схемы управления, вход которой связан с выходом динамического фотоэлектрического микроскопа, схемы кварцевого генератора, соединенной со схемой управления, схемы коррекции и вычислительного узла, соединенного со схемой кварцевого генератора и схемой коррекции 1. Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон выбора расстояния LO между серединами обеих щелей образцовой диафрагмы. Цель изобретения - расширение диапазона выбора расстояния LO между серединами обеих щелей образцовой диафрагмы , Поставленная цель достигается тем, что расстояние Lg между серединами обеих.щелей образцовой диафрагмы выбирается из условия (,.г. bov( Ц-сгъ д,-1Д- г, где L - эталон длины - «диниц масштаба аттестуемой меры;

(х максимально возможное

значение ширина штриха;

uj-3 г максимально возможное по

ложительное отклонение

единицы интервала аттестуемой меры от эталонной; максимально возможное

минусовое отклонение единицы интервала аттестуемой меры от эталонной} Г коэффициент увеличения

единицы масштаба аттестуемой меры.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устс ройства.

Устройство содержит последователь1 но расположенные источник 1 света, оптическую систему, включаквлую оптический элемент 2 и объектив 3, образцовую диафрагму 4 с двумя щелями, фотоэлектрический узел в виде динамического фотоэлектрического микроскопа 5, ра;бочая зона фотокатода б которого перекрывает плоскости щелей образцовой диафрагмы 4, и блок обработки сигнала с фотоприемного узла в виде схемы 7 управления, вход которой связан с выходом динамического фотоэлектрического микроскопа 5, схемы 8 кварцевого генератора, соединенного со схемой 7 управления, схемы 9 коррекции и вычислительного узла 10, соединенного со схемой 8 кварцевого генератора и схемой 9 коррекции.

Расстояние между серединами щелей диафрагмы выбирается из условия

,),(,). Г,

а ширина щелей В .

Устройство работает следующим образом.

Источник света 1 через оптический элемент 2 освещает аттестуемою меру 11 со штрихами 12 световые изображения которых переносятся объективом 3 в плоскости щелей образцовой диафрагмы 4, за которой расположен фотокатод 6 динамического фотоэлектрического микроскопа 5. Расстояние между серединами двух щелей образцовой диафрагмы 4 выбирается из условия

Ч 2 тах- п.(,НЛ- п ахО-Г,

исключающего -возможность одновременного появления оптических изображений штрихов в обеих щелях образцовой диафрагмы 4-, что дает возможность использовать один канал фотоэлектронной обработки, применение в котором диналшческого фотоэлектрического микроскопа 5 позволяет производить аттестацию при непрерывном со стабилизированной скоростью V перемещения аттестуемой штриховой меры 11. Динамический фотоэлектрический микроскоп 5 выделяет середины оптических изображений штрихов 12 в плоскостях щелей образцовой диафрагмы 4 и в виде дельта-импульсов подает их на схему 7 управления, которая выделяет те дельта-импульсы, f расстояние между которыми соответствует разности длин единиц (шагов) аттестуемых интервалов в плоскостях щелей образцовой диафрагмы 4 L, х Г, где - порядковый номер единицы

аттестуемого интервала и расстояния между серединами щелей образцовой диафрагмы L . Вычислительный узел 10 по командам со схемы 7 управления подсчитывает временной интервал между этими дельта-импульсами для заданной стабилизированной скорости V перемещения штриховой меры 11) с частотой f кварцевого генератора. Схема 7 управления дает команду на схему 9 коррекции, которая вводит ,

0 nonpaBky в предыдущее вычисление на разность длин единицы масштаба аттестуемой меры Lg и интервала между серединами щелей образцовой диафрагмы 4, приведенного к плоскости штрихов -р- . Следовательно, процесс вычисления разности длин каждой i-й единицы аттестуемого интервала и . единицы масштаба аттестуемой меры Ц,

приведенных к плоскости штрихов, выглядит таким образом

LO-Ц-Г /LO

35 а его временной эквивалент t; ,.J.c..n,.r,

); п. где а - знак разности

число импульсов, подсчитанныхвычислительным узлом за время ц- счастотой кварцевого генератора (с периодом г) на i-OM единичном интервале.

Таким образом, электронныманалогом длины {1э-Ц ) является

(,

После чего вычислительный узел алгебраически пересчитывает отклонение каждого измеренного единичного интервала от единицы масштаба аттестуемой меры на отклонение его относительно первого (нулевого) штриха. Эта окончательная операция аттестации, в результате которой определяется величина и знак отклонения на каждом i-том аттестуемом интервале штриховой меры 11, выражается форМУЛОЙ .

i-H 1-1 .г vs-лгде N - номер последнего интервала

штриховой меры (число аттастуемых интервалов меры).

Изобретение может быть использовано для аттестации как линейных, так и круговых штриховых мер (для этого в приведенных формулах нужно заменить единицы длины на угловые единицы, а линейную скорость - на угловую) .

Изобретение обеспечивает простоту устройства, высокую точность, про иэводительность, надежность и широкий диапазон единиц аттестуемых интервалов (от долей микрометра до миллиметров).

Формула изобретения

Устройство для аттестации штриховых мер методом компарирования по авт.св. №771463, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона выбора расстояния L между серединами обеих щелей образцовой, диафрагмы, оно выбирается из условия

((х) -0 - Ъшйх-Мтс.хО-.

где LJ - эталон длины - единица масштаба аттестуемой меры)

максимально возможное,

max значение ширины штриха)

Л+3, максимально возмржное поmaxложительное отклонение единицы интервала аттестуемой меры от эталонной; А-3,, максимально возможное ми:нусовое отклонение едини0цы интервала аттестуемой меры от эталонной, Г - - коэффициент увеличения

единицы масштаба аттестуемой меры.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0

1. Айторское свидетельство СССР 7714бЗ. кл. G 01 В 11/00, 1978 (прототип)..

Ю