Устройство для совмещения диаметрально противоположных делений лимбов угломерных приборов Советский патент 1981 года по МПК G01C1/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОВМЕЩЕНИЯ ДИАМЕТРАЛЬНО ПРОТИВОПОЛОЖНЫХ ДЕЛЕНИЙ ЛИМБОВ УГЛОМЕРНЫХ Изобретение относится к области производства оптико-механических контрольноизмерительных угломерных приборов, в частности высокоточных гониометров с отсчетными двухсторонними системами. Известно устройство для совмещения диаметрально противоположных делений лимбов угломерных приборов, содержащее компенсатор оптического микрометра и оборачивающий призменный блок с плоскостью главного сечения параллельной плоскости главного сечения разделительной призмы с входной и выходной гранями усеченными равными упоугольными крышками 1. Недостатки устройства состоят в сравнительной сложности конструкции и технологии изготовления призменного оборачивающего блока Аббе или Пехана, устанавливаемого между двумя плоскопараллельными пластинами компенсатора микрометра. Выполнение компенсатора микрометра из двух поворотных пластин, предъявляет высокие требования к точности изготовления, так как согласно теории двойных оптических микрометров наличие разности между ними по толщине и

ПРИБОРОВ по клину вносит дополнительную одностороннюю ощибку измерения «рен. При этом наличие сравнительно большого количества оптических деталей различного наименования, а, соответственно, и преломляющих сред, требует для получения хорошего качества изображения и высокой разрешающей способности более жестких допусков на изготовление оптических элементов, т.е. более сложную технологию изготовления. Кроме того, в соответствии с требованием по обеспечению стабильности конструкции обе пластины компенсатора совместно с поворотной щкалой микрометра необходимо выполнить в виде склеенного моноблока. Это дополнительно усложняет конструкцию и технологию изготовления, а также предъявляет высокие требования к точности сборки моноблока, так как в процессе юстировки микрометра и устройства в целом отсутствует возможность взаимной переориентации пластин и шкалы. Цель изобретения - повышение точности, упрощение конструкции, технологии изготовления, сборки и юстировки.

Указанная цель достигается тем, что компенсатор и призменный оборачивающий блок в нем выполнены совместно в виде системы двух ромбических призм, установленных перед разделительным блоком, одна с крышей и как минимум одна из них жестко соединена со шкалой микрометра, причем отражаюшие поверхности поворотной призмыромб расположены на оси проекции изображения штрихов одной части шкалы лимба, а неподвижной призмы-ромб - на оси проекции изображения штрихов диаметрально противоположной части шкалы лимба с ориентацией плоскостей главного сечения обеих призм, перпендикулярно плоскости вращения шкалы микрометра.

На фиг. 1 показана оптическая схема устройства для совмещения диаметрально противоположных делений лимба угломерных приборов; на фиг. 2 - поле зрения отсчетного микроскопа.

Схема включает объектив 1 проекционной системы лимба (не указана), поворотная 2 и крышеобразная 3 призмы-ромб, разделительная призма 4, с крышеобразными входной и выходной гранями, поворотная шкала 5, полевая диафрагма 6 к оптическому микрометру отсчетного микроскопа (не указан).

Пучок лучей 7, несущий информацию об изображении штрихов одной части лимба объективом 1, трансформируется через поворотную призму-ромб 2 по кратчайшему пути, т.е. без отражения на ее зеркальных гранях, а затем через крышеобразную призму-ромб 3 (как показано на чертеже) к призме 4 микрометра.

Пучок лучей 8, несущий информацию об изображении штрихов диаметрально противоположной части лимба, трансформируется объективом 1 также к призме 4 микрометра, но в отличие от пучка 7 сначала испытывает отражение на зеркальных гранях поворотной призмы-ромб 2, а затем по кратчайшему пути, т.е. без отражения через крышеобразную призму-ромб 3.

Пройдя через призму 4 пучки лучей 7 и 8 строят в плоскости ребра 9 крыши ее выходной грани изображения делений диаметрально противоположной части лимба 10 и 11.

При этом ребро 9 выполняет роль линии раздела между торцами этих делений, спроектированных в плоскость большого окна 12, полевой диафрагмы б, в плоскости малого окна 13 которой проектируется подвижная секундная шкала микрометра. Изображения диафрагмы б со шкалами, а также линии раздела 9 переносятся проекционной системой отсчетного микроскопа на экран, с которого считывается информация об угле поворота лимба.

Благодаря тому, что лучи 7 и 8 цроходят вместе через каждую из призм, как

через поворотную и неповоротную плоскопараллельные пластины, плоскости главных сечений которых перпендикулярны плоскости вращения шкалы микрометра, а также

параллельны в исходном нулевом, положении отсчетного микроскопа плоскости главного сечения разделительной призмы 4, разница в размерах призм поворотной и неподвижной, как следует из принципа их работы не влияет на точность измерения, т.е.

не вызывает ошибку «рен.

Предлагаемое техническое решение позволяет исключить необходимость применения обшепринятых компенсаторов в виде поворотных плоскопараллельных пластин и, тем самым, сократить количество оптических элементов в оптическом микрометре при расширении технологических допусков на их изготовление. Кроме того, упрощается конструкция и технология изготовления, сборка и юстировка, при повыщении качества изображения (из-за уменьщения количества деталей и, соответственно, граничных переходов стекло-воздух) точность измерения, а также снижается-себестоимость изготовления предлагаемых устройств.

Формула изобретения

Устройство для совмещения диаметрально противоположных делений лимбов угломерных приборов, содержащее компенсатор оптического микрометра и оборачивающий призменный блок с плоскостью главного сечения параллельной плоскости главного сечения разделительной призмы с входной и выходной гранями усеченными равными тупоугольными крыщами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, упрошения конструкции, технологии изготовления сборки и юстировки, в нем компенсатор и призменный оборачивающий блок выполнены в виде системы двух неподвижной и поворотной ромбических призм, установленных перед разделительным блоком, одна из которых с крышей и как минимум одна из них жестко соединена с поворотной шкалой микрометра, причем отражающие поверхности поворотной призмы расположены на оси проекции изображения штрихов одной части шкалы лимба, а неподвижной призмы - на оси проекции изображения штрихов диаметрально противоположной части шкалы лимба с ориентацией плоскостей главного сечения обеих призм, перпендикулярно плоскости вращения щкалы микрометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 662798, кл. G 01 С 1/06 19.02.73 (прототип) .