Оптический способ измерения отклонения от номинального размера детали

.бииттноте.с- ,г сО П И С А Н И Е 369388ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 05,.1971 ( 1608940/25-28)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 08.11,1973. Бюллетень10 М. Кл. б 01 Ь 11/02 комитет по делам изооретеиий и открытий при Совете Министров СССРУДК 531,715.2(088,8) Дата опубликования описания 12,1.1973 Авторизобретения А. А. Данилов Северо-Западный заочный политехнический институт Заявитель ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ НОМИНАЛЪНОГО РАЗМЕРА ДЕТАЛИд=И и,в 1 пх-10 15 20 Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к оптическим измерительным средствам, и используется для контроля с высокой точностью отклонений от номинального размера сверхточных оптических деталей и деталей приборостроения, проводимого, например, в условиях термостатирования.Известен оптический способ измерения отклонения от номинального размера детали, заключающийся в том, что определяют смещение светового пучка и соответствующее ему перемещение оптического элемента, по которому судят об отклонении размера,Известный способ, основанный на определении смещения, вызванного преломлением лучей в оптическом элементе, не дает возможности измерять доли микрометра с достаточной точностью,Основанные на этом способе оптические компенсаторы в виде клиньев, плоскопараллельной пластинки, линз и т. д. имеют общую погрешность измерения, состоящую из трех погрешностей: погрешности аттестации шкал, погрешности совмещения штрихов и погрешности отсчета.Все указанные погрешности имеют одинаковую величину и одинаково влияют на точность измерения. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что, с целью повышения точности измерения, определяют смещение отраженного от оптического элемента светового пучка, вы званное явлением переноса световой энергиивдоль поверхности раздела двух сред при полном внутреннем отражении и определяемое зависимостью; где д - величина смещения отраженного светового пучка лучей,Й - постоянный коэффициент,и, - показатель преломления веществаоптического элемента,и, - показатель преломления среды, граничащей с оптичестоим элементом,Х - длина волны света,тр - угол отражения светового пучка отповерхности оптического элемента. По теории полного внутреннего отражения, 25 основанной на уравнениях Максвелла, это отражение выражено не резко на границе между оптически плотной и неплотной средой. Замечено, что на месте падения светового пучка энергия света переходит в менее плотную сре ду, т. е. переходит поверхность раздела, а заРедактор Л. Васильева Заказ 814(5 Изд.1231 Тираж 755 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 тем в другом месте полностью возвращается в первую, более плотную среду,Таким образом, имеет место некоторое смещение д отраженного пучка лучей. Анализируя формулу, можно установить, что изменяя угол отражения ср пучка лучей в диапазоне углов полного внутреннего отражения, т, е. приблизительно от 43 и выше, получим очень малую величину смещения д светового пучка, отраженного гранью оптического элемента.На основании этого явления разработан способ измерения малых отклонений размеров, по которому поворотом оптического элемента изменяют угол отражения светового пучка от отражающей грани, что в свою очередь вызывает параллельное смещение пучка. Совмещая световой индекс, образованный пучком лучей, с границей измеряемой величины, компенсируют отклонение размера и затем по углу поворота оптического элемента определяют это отклонение.Предлагаемый способ позволяет получить очень большой масштаб измерения, Большой масштаб измерения позволяет свести погрешность отсчета к погрешности высшего порядка малости по сравнению с двумя другими, которая вследствие этого, не будет влиять на точность измерения.Нелинейностью зависимости смещения д пучка лучей можно пренебречь, используя диапазон углов отражения гр примерно от 60 до 85, в котором эта зависимость приближаетсяк линейной. Предмет изобретения5 Оптический способ измерения отклоненияот номинального размера детали, заключающийся в том, что определяют смещение светового пучка и соответствующее ему перемещение оптического элемента, по которому судят 10 об отклонении размера, отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерения, определяют смещение отраженного от оптического элемента светового пучка, вызванное явлением переноса световой энергии вдоль по верхности раздела двух сред при полном внутреннем отражении и определяемое зависимостью: где д - величина смещения отраженного светового пучка лучей,1 - постоянный коэффициент,п 1 - показатель преломления веществаоптического элемента,а 2 - показатель преломления среды, граничащей с оптическим элементом,л - длина волны света,ср - угол отражения светового пучка отповерхности оптического элемента.