Устройство для аттестации штриховых мер Советский патент 1981 года по МПК G02B27/32 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для ат тестации штриховых мер длины. Известны устройства для аттестации штриховых мер длины, содержащие регистрирующую систему с фотоприемниками и.эталонный элемент, служащий для компарадии. Наиболее близким к, предлагаемому является устройство для аттестаций штриховых мер, содержащее подвижный предметный столик с закрепленной на нем аттестуемой штриховой мерой, диаф рагму с двумя щелями, расстояние между которыми равно единице масштаба штриховой меры, и регистрирующую сие тему с двумя фотоприемниками, каждый из которых расположен напротив одной из щелей диафрагмы и электрически свя зан с электронным блоком обработки сигнала СП. Недостатком известного устройства является невысокая точность аттестации, так как погрешность расстояния между центрами двух щелей образцового элемента, вьтолненного в виде диафрагмы, вносится результат аттестации каждого интервала штриховой меры . Цель изобретения - повьщ1ение точности аттестации штриховых мер. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для аттестации штриховых мер, содержащем подвижный предметный столик с закрепленной на нем аттестуемой штриховой мерой, диафрагму с двумя щелями, расстояние между которыми равно единице масштаба штриховой меры, и регистрирующую систему с двумя фотоприемниками, каж дый из которых расположен напротив одной из щелей диафрагмы и электрически связан с электронным блоком ббработки сигнала, дополнительно введены два счетчика, кварцевый генератор, блок ввода поправки на аттестованную погрешность расстояния между центрами двух щелей диафрагмы, а также 3 два блока определения момента прохож дения фотометрического центра штриха через центр каждой щели диафрагмы, каждый из ко-торых состоит из последовательно включенных схемы согласования, фильтра нижних частот, дифференцирующего устройства, нуль-орга на и формирователя, причем выход каждого из формирователей подключен к соответствующему входу управления, к другому входу которой подключен кварцевый генератор, а блок ввода поправки на аттестованную погрешность расстояния между центрами двух щелей диафрагмы содержит запоминающее устройство, дешифратор и счетчик импульсов, причем вход последнего подключен к соответствующему выходу схемы управления, первы выход через дешифратор подключен к дополнительному входу схемы управления, а второй выход через запоминающее устройство и второй счетчик подключен- к первому входу цифропечатакг щего устройства, ко второму входу которого подключен третий счетчик, кроме того, один выход схемы управле ния подключен к входу третьего счетчика, другойвыход этой схемы подклю чей ко второму счетчику, а дополнительный ее выход подключен к входу запоминающего устройства. На чертеже схематически .изображено предлагаемое устройство. Устройство для аттестации штрихог вых мер содержит аттестуемую штрихо вую меру 1, закрепленную на подвижном предметном столике 2, оптический канал 3 воспроизведения, состоящий из осветителя 4, служащего для подг светки штриховой меры 1, объектива 5, проектирующего изображение штрихов штриховой меры в плоскость диафрагмы б с двумя щелями, расстояние между которыми выполнено с учетом масштаба проецирования в виде увеличенного изображения единицы масштаба штриховой меры 1..Для регистрации светового потока за каждой щелью диафрагмы 6 установлены фотоприемники 7 и 8, которые включены на входблоков 9 и 10 определения момента прохождения фотометрического центра штриха через центр каждой щели диафрагмы 6. Каждая щель выйолнена с учетом масштаба проецирования в виде увелияенного изображения штри ха штриховой меры 1. Блоки 9 и 10 оп ределения момента прохождения фо то4метрического центра штриха включают в себя схему согласования 11 и 12, фильтр 13 и 14 нижних частот, дифференцирующее устройство 15 и 16, нуль-органа I7 и 18 и формирователь 19 и 20. Блоки 9 и 10 электрически связаны с регистрирующей системой, включающей в себя схему 21 управления, кварцевый генератор 22,счетчик 23 импульсов, счетчик 24 импульсов и цифропечатанлцее устройство 25. С регистрирующей системой также электрически связан блок 26 ввода поправки на аттестованную погрешность расстояния между центрами двух щелей образцового элемента. Блок 26 включает в себя счет чик импульсов 27, дешифратор 28 и запоминающее ycTpolicTBo 29. Устройство работает следующим образом. V При включении устройства подвижный предметный столик 2, несущий аттестуемую штриховую меру 1, перемеща- ется непрерывно с постоянной скоростью, при этом под оптической осью канала 3 воспроизведения проходят штрихи штриховой меры 1 (начиная с 0-го штриха). При прохождении штрихов в рабочем поле оптической схемы канала воспроизведения 3, последняя проектирует изображение штрихов в пло1скость диафрагмы 6 с двумя щелями. При этом изображения штрихов (начиная с 0-го) будут перемещаться в плоскости диафрагмы 6 и поочередно пересекать ее щели, за которыми установлены фотоприемники 7 и 8. В цепи .нагрузки фотоприемников возникают импульсы фототока колоколообразной формы. Сигналы с фотоприемников 7 и 8 поступают на входы блоков 9 и 10 соответственно. В электрической схеме блоков 9 и 10 .использован метод определения отсчетного импульса по точке экстремума колоколообразного сигнала, соответствующей фотометрическо-. му центру оптического изображения штриха. Таким образом сигнал с фотоприемников 7 и 8 поступает через схему 11 и 12 согласования на вход фильтра 13 и 14 нижних частот. Отфильтрованный сигнал поступает на схему 15 и 16 дифференцирования. Продифференцированный сигнал поступает на нульорган 17 и 18, определяющий момент изменения знака производной, который представляется формирователем 19 и 20 в виде отсчетного импульса, поступающего на вход регистрирующей 5 системы , а именно на вход схемы 21 управления. Первым на вход схемы 21 управления поступает отсчетный импул из блока 10 от 0-го штриха. Пди поступлении этого импульса схема 21 управления включает в работу блок 26 ввода поправки на аттестационную пог решность расстояния между центрами двух щелей образцового элемента. Работа этого блока осуществляется следующим образом. Схемой 21 управления подключается к счетчику 27 кварцевый генератор 22 Со счетчиком 27 электрически связан дешифратор 28, который вырабатывает сигнал через каждые п импульсов (в зависимости от частоты кв.арцевого генератора 22 и скорости перемещения штриховой меры 1), это отклоне ние образцового элемента от эталона можно аттестовать с точностью.в 0,01 мкм. Когда.на том выходе дешифратора, который соответствует погрешности образцового элемента, появи ся сигнал, то схема 2 управления от ключает кварцевый генератор 22 от счетчика 27 (записана информация о.. величине погрешности образцового эле мента) . Далее по команде из схемы 21 управления инфорамция из счетчика 27 переписывается в неразрушающееся запоминающее устройство 29, ко торое хранит эту информацию и позволяет осуществлять ее периодическое считывание без разрушения в течение всего времени аттестации шкалы. Затем по команде из схемы 21 управления информация из запоминающего устройства 29 переписывается в счетчик 24. Таким образом, регистрирующая система готова для аттестации интервала штриховой меры между О и 1 штрихом. Так как штриховая мера I перемещается непрерывно с постоянной скоростью, то в поле зрения оптического канала 3 воспроизведения попадает 1 -и штрих штриховой меры 1, который так же как и 0-й штрих-штриховой меры 1 проектируется объективом 5 в плоскость диафрагмы 6 с двумя щелями. При этом-изображения 0-го и 1-го штрихов пересекут соответственно вторую и первую щели диафрагмы 6 (считая по направлению движения) . В цепи нагрузки каждого фотоприемника возникает импульс фототока .колоколообразной . В случае ес,ли расстояние между О и 1 штрихами штриховой меры 1 имеет отклонение 1 ОТ расстояния между центрами двух щелей (с учетом масштаба проецировани.я) диафрагмы 6, то импульсы на временной оси будут сдвинуты пропорционально этому отклонению. Далее блоки 9 и 10 формируют отсчетные импульсы, которые поступают на.вход схемы 21 управления. С приходом первого импульса схема 21 управления подключает к счетчику 24 кварцевый генератор 22, ас приходом второго импульса схема 21 управления отключает кварцевый генератор 22 -от счетчика 24. Род работы счетчика 24 определяет схема 21 управления в зависимости от того, из какого блока 9 или IО первым пришел отсчетный импульс. Если проверяемый интервал больше расстояния между центрами щелей диафрагмы 6, то первым приходит отсчетный импульс из блока 9 и счетчик работает на сложение. Таким образом, в счетчике 24 записана информация о погрешности аттестуемого интервала с учетом погрешности образцового элемента. Для записи номера : проверяемого интервала предусмотрен счетчик 23, который считает каждый первый импульс из пары импульсов, пришедших в схему 21 управления. После того, как информация записана в счетчике 24 и счетчике 23, схема управления вырабатывает сигнал на перепись информации в цифропечатающее устройство 25. Затем схема 21 управления подает команду на перепись информации о погрешности образцового элемента из запоминающего устройства 29 в счетчик 24 (с учетом знака). После этого регистрирующая система готова для аттестации следующего интервала между 1 и 2 штрихами штриховой меры 1. При входе второго штриха в поле зрения оптического канала 3 воспроизведения цикл аттестации повторяется. Таким образом, за счет того, что Г в предлагаемом устройстве точно определяется фотометрический центр штриха аттестуемой штриховой меры и вводится поправка на аттестованную пог-решность расстояния между центрами двух щелей образцового элемента, то аттестация штриховых мер осуществляется с более высокой точностью. Формула изобретения Устройство для аттестации штриховых мер, содержащее подвижный пред7 . метный столик с закрепленной на нем .аттестуемой штриховой мерой, диафраг му с двумя щелями, расстояние между которыми., равно единице масштаба штриховой меры, и регистрируилцую сие тему с.двумя фЬтоприемниками, каждый Н9 которых расположен напротив одной иэ щелей диафрагмы и электрически св зан с электронным блоком обработки сигнала, отличающееся тем что, с целью повышения точности аттестации, дополнительно введены два счётчика, кварцевый генератор, блок ввода поправки на аттестованную погрешность расстояния между цен рами двзгх щелей диафрагмы, а также два блока определения момента про хояздения фотометрического центра .штриха через центр каждой щели Диафрагмы калздый из которых состоит из последовательно включенных схемы согласования, фильтра нижних частот, диффереицирукщего устройства, нуль,органа и формирователя, причем выход каждого из формирователей подклю чек к соответствующему входу схемы управления, к другому входу которой 18 подключен кварцевый генератор, а блок ввода поправки на аттестованную погрешность расстояния между центрами двух щелей диафрагмы содержит запоминакнцее устройптво, дешифратор и счетчик импульсов , причем . вход последнего подключен к соответствуницему выходу схемы управления, первый выход через дешифратор подключен к дополнительному входу схе,мы управления, а второй выход через i запоминающее усгройство и второй счетчик подключен к первому входу цифропечатакнцего устройства, ко второму входу которого подключен третий счетчик, кроме того, один выход схемы управления подключен к входу третьего счетчика, другой выход этой схемы подключен ко второму счетчику, а дополнительный ее выход подключен к входу запоминающего устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 505005, кл. G 02 В 27/32, 04.01.74 (прототип).

Ч