Рулетка Советский патент 1982 года по МПК G01B11/02 

(54) РУЛЕТКА

1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения линейных размеров.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является рулетка, содержащая корпус и установленную в нем с Возможностью перемещения относительно корпуса ленту ClJ;

Недостатком рулетки является невысокая точность измерения, что связано с визуальным отсчетом.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что рулетка, содержащая корпус и установленную в нем с возможностью перемещения относительно корпуса ленту, снабжена закрепленным на ленте экраном с непрозрачными штрихами, разделенными прозрачными интервалами, вторым экраном.жестко закрепленным на корпусе и выполненным с непрозрачными штрихами, разделенными прозрачными интервалами или непрозрачными светлыми интервалами, источником излучения и последовательно соединентшш фотоприемным блоком и вычислителькал блоком с регистратором, а источник излучения и фотоприемный блок установлены по одну или по раз№ле стороны от экранов.

Кроме того, второй экран рулетки может быть выполнен из двух частей, на каждой из которых темные штрихи нанесены с различным шагом.

На фиг.1 показана рулетка, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - второй экран, вариант, выполнения; на фиг.4 - второй экран, другой вариант выполнения; на фиг.5 - схема преобразования световых 1 апулъсоз в импульсы напряжения.

Рулетка содержит корпус 1, в ко-, тором установлена с возможностью перемещения относит ельно корпуса 1 лента 2, намотанная на катушку 3, закрепленный на ленте 2 экран 4 с непрозрачными штрихами, разделенными прозрачными интервалами, второй экран 5, жестко закрепленный на корпусе 1 и выполненный с непрозрачными темными штрихами, разделенными прозрачными интервалами или непрозрачныкш светлыми интервалами, источник 6 излучения, фотоприемный

блок 7, состоящий из фототранэисторов, последовательно соединенный с блоком 7, вычислительный блок 8 с регистратором 9. Целесообразно, чтобы на концевых участкахизмеряемого расстояния находился крюк 10, прикрепленный к переднему краго ленты 2, и опорный крюк 11, неподвижно ус- ановленный на корпусе 1„ При некоторых вцдах.измерения, как показано на фиг.1, язычок 12 можно отогнуть в известной степени до положения, параллельного ленте 2 на противоположной стороне корпуса 1. Когда язычок 12 загнут, то он входит в паз (не показан ) в корпусе 1 в положение, отмеченное на фиг.1 штрих-пунктиром,Когда измерительный язычок 12 отогнут, то измерение проводят между- крюком 10 на ленте 2 и крюком 13 на внешнем конце измерительного язычка 12,

Лента 2 и измерительный язычок 1 сделаны из стального материала, используемого в обычных ленточных измерителях

Корпус 1 предпочтительно выполнить из стального: или прочного пластического материала.

В зависимости от конструкции экранов 4 и 5 можно создать различные типы муаровой картины.

Непрозрачные штрихи 14, относящиеся к экрану 3, расположены, глав ным образом, перпендикулярно продольному направлению ленты 2, а непрозрачные штрихи 4, относящиеся к экрану 5, расположены параллельно непрозрачным штрихам 14 экрана 4 .

Экраны 4 и 5 сконструированытаким образом, что экран 4 имеет деление, т.е. число непрозрачных штрихов 14 на единицу длины, перпендикулярную штрихам 14,, которое отличается от деления экрана 5.

Непрозрачные штрихи 14 на двух экранах 4 и 5 .имеют одинаковую ширину, а ширина световых или прозрачных интервалов на экране 4 отличается от ширины на экране 5. Однако, согласно модифицированному варианту исполнения предлагаемой рулетки, ширина непрозрачных штрихов 14, а также ширина световых или ггрозрачных интервалов на экране 4 Отличается от ширины на экране 5, дутем соответствующего выполнения экранов 4 и 5, как указано выше, при перемещении экрана 5 получается интерференционная картина, которая состоит из широких темных полос 15.

Направление перемещения широких полос 15 зависит от того, какой из двух экранов 4 и 5 имеет самое частое делени.е.

На фиг.З в качестве примера показан вариант исполнения, в котором экран 5 имеет более частое деление, т.е. большее число непрозрачных штрихов 14 на единицу длины, перпендикулярную штрихам 14, чем экран 4. В результате этого широкие полосы 5 перемещаются в направлении отмеченном стрелкой 16, в то время, когда лента 12 втягивается по направлению, отмеченному стрелкой 17.

Когда экраны 4 и 5 имеют различное деление, то широкие полосы 15 будут перемещаться на расстояние большее расстояния, на которое пе-: реместилась лента 2, При этом получается отношение между расстоянием, на которое перемещается лента 2 и расстоянием, на которое перемещаются широкие полосы 15.

Таким образом, полученное отношение зависит от различий между шагами штрихов 4 и 5„ Для получения большого отношения, т.е. большого числа широких полос 15, проходящих через точку на втором экране 5 при некотором перемещении ленты 2, различие между шагом штрихов экранов 4 и 5 должно быть незначительным.

В другом варианте исполнения экран 5 состоит из двух частей 18 н 19 с различным шагом штрихов, где полоса 20 между частями 18 и 19 перпендикулярна непрозрачным штрихам

14и расположена сиглметрично (.фиг.4).

Одна из двух частей 18 и 19 имеет штрихи, нанесенные с шагом меньше, чем у экрана 4, а вторая имеет штрихи с шагом больше, чем у экрана 4, Если, например,часть 18 экрана 5 (фиг.З) имеет шаг между штрихами меньше, а вторая больше нежели у экрана 4, то широкие полосы

15на части 18 экрана 5 перемещаютс по направлению, показанном стрелкой 21, а на части 19 экрана 5 по направлению, указанном стрелкой 22, при перемещении ленты 2, указанном стрелкой 23. Штриховое деление двух частей 18 и 19 экрана 5 может иметь различные отношения со штриховым, делением экрана 4, и в этом случае широкие полосы 15 будут перемещаться с большей скоростью на одной из двух частей 18 и 19 экрана 5.

Выше было отмечено, что целесообразно, чтобы экран 4 состоял из непрозрачных штрихов, разделенных световыми, предпочтительно белыми интервалами. Однако лента 2 может быть выполнена из прозрачного материала, и в этом случае экран 4 состоит из непрозрачных штрихов, разделенных прозрачными интервалами. В этом случае калшый источник б измерения и фотоприемный блок 7 расположены на одной стороне экранов и 5 таким образом,.что свет, идущий от источников, проходит через экраны 4 и 5 и после этого поступает на блок 7. Этот последний упомянутый вариант исполнения относится к обоим случаям, когда экран 5 состоит из одной части и ког да он состоит из двух частей 18 и 1 Рулетка работает следующим образом. Когда лента 2 вытянута из корпу са 1 для измерения расстояния и при этом экран 4 перемещается перпендикулярно -непрозрачным штрихам на экране 5, то. при наложении экра Сна 4 на экран 5 возникает интерфер ционная картина (фиг.З). Согласно предпочтительному варианту исполнения источник 6 излучения и фототранзисторы блока 7 расположены на той стороне экрана которая обращена в сторону от экрана Если экран 5 состоит из одной части, то используются один источник излучения и один фототранзисто При измерении и записи интерференционной картины источник 6 освещает экран 5. При этом свет отражается от экрана 4 и далее прохо дит через экран 5 на фототранзистор блока 7. Следовательно, когда лента 2 вытянута из корпуса 1, то несколько перемещающихся темных полос 15 заставят свет, излучаемый источником 6 излучения, поступать на фото транзистор блока 7 в виде пульсирующего света. Фототранзистор блока 7 преобразует эти световые импульсы в электрические импульсы, к торые усиливаются и обрабатываются в вычислительном блоке 8, предназначенном для этой цели. При расположении экранов 4 и 5 таким образом, что получается боль шое отношению вышеупомянутого вида можно получить с фототранзистора блока 7 при сравнительно небольшом перемещении ленты 2 большое число электрических импульсов. Выходной сигнал, состоящий из импульсов, снимается с полюсов 24 блока 8. Когда необходимо провести измерение, переключатель 25 передвигают в такое положение, в котором на блок 8, соединенный с рулеткой, можно подать напряжение с батареи После этого ленту 2 вытягивают на нужную длину, так что крюк 10 на ленте 2 и опорный крюк 11 на корпу се 1 соответствуют измеряемой длин В то время, когда лента 2 вытянута на фототранзисторы блока 7 поступа ет ряд световых импульсов, котоЕие прео.бразуются в электрические импульсы, считываемые вычислительным 796блоком 8. Вычислительный блок 8 преобразует известным образом- ряд импульсов в цифровую форму и управляет регистратором 9, на .котором расстояние между двумя крюками 10 и 11 изображено в виде цифр. На фиг.2 в качестве примера показано расстояние, равное 1243,56 мм. Вычислительный блок 8 в предпочтительном варианте исполнения выполнено таким образом, что на него подается дав различных пульсирующих электрических напряжения с двух фототранэисторов блока 7 и им можно проводить фазовое сравнение. Целесообразно выпo.riнить вычислительное устройство, которое работает непрерывно, таким образом на регистраторе 9-все время изображены цифры, указывающие на данное расстояние, между крюками 10 и 11. После того, как измерение завершено, лента 2 наматывается на катушку 3 в корпусе 1 и переключатель 25 передвигак)Т в положение размыкания. При некоторых видах измерения расстояния между крюком 10 ленты 2 и крюком 13 измерительный язычок 12 отгибают. Таким образом, рулетка с закрепленным на ней экраном, выполненным с заданным шагом темных штрихов и с встроенным вычислительным блоком с цифровым регистраторомi позволяет Значительно повысить точность измерений линейных размеров. . Формула изобретения 1.Рулетка, содержащая корпус и установленную в нем с возможностью перемещения относительно корпуса ленту, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений, она снабжена закрепленным на ленте экраном с непрозрачными штрихами, разделенными прозрачными интервалами, вторым экраном, жестко закрепленным на корпусе и выполненным с непрозрачными темными штрихами, разделенными прозрачными интервалами или непрозрачными свет.лыми интервалами, источником излучения и последовательно соединенными фотоприемным блоком и вычислительным блоком с petTiCTpaTopoM, а фотоприемный блок и источник излучения установлены по одну или по разные стороны от экранов. 2.Рулетка по п. 1, отличающаяся тем, что второй экран выполнен из двух частей, на каждой из которых темные штрихи нанесены сразличным шагом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Измайлова П.И. Практикум по геодезии. М., Недра, 1970, с. 24 (прототип).