Устройство для измерения малых угловыхсмещений обекта

Союз Советсккх оцмалкстическкх Яф С Реслублмк ИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ) УДК 531 715 .27 (088,8) бликовано 15.06.81. Бюллетень22 по делам изееретеиии и открытийата опубликования описания 25.06.8(71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ УГЛОВЬ СМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТАустроиства яв- производительИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, при измерении углов с помощью волновых излучений или потоков элементарных частиц, преимущественно в автоматизированных системах контроля и управления сложных объектов, а также при проведении доводочных и юстировочных работ с прецизионной точностью.Известно устройство для измерения малых угловых смешений объекта, содержащее источник когерентного излучения, жестко связанный с.объектом, оптическую систему и фотопреобразователь. Оптическая система выполнена в виде светопровода, а фотопреобразователь - в виде двух фотоприем ников с усилителями, логической схемы ИЛИ и счетчика импульсов, причем выходы фотоприемников с усилителями подключены ко входам логической схемы ИЛИ, выход которой связан со входом счетчика импульсов 111.Однако размещенный на контролируемом объекте источник когерентного излучения вносит дополнительные помехи, обусловленные тяжением токоподводов и массовой самого источника. Устроиство теряет свои свойства при отклонении объекта в плоскости, перпендикулярной плоскости измеряемых угловых смещений, Кроме того, данное устройство не реагирует на направление измеряемого углового смещения, Все это, а также сложность конструкции, ограничивают практическое применение данного устройства.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для л измерения малых угловых смещений объекта, содержащее оптически сопряженные плоское зеркало, закрепляемое на объекте, и жестко связанные между собой источник когерентного излучения, плоское зеркало и регистрирующий блок. Регистрирую- щий блок выполнен в виде зрительной трубы 2.Недостатком известноголяется низкая точность иность измерения.29Цель изобретения - повышение точности и производительности измерения.Поставленная цель достигается за счеттого, что регистрирующий блок выполнен в,838330 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 4403/55 Тираж 642 Подниеное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 виде пленочного волновода с призменным элементом связи, волоконного мозаичного приемника и фотопреобразователя, вход волконного мозаичного приемника соединен с выходным торцом пленочного волновода, а выход - с фотопреобразователем.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для измерения малых угловых смещений объекта.Устройство содержит оптически сопряженные плоское зеркало 1, закрепляемое на объекте (на чертеже не показан) и жестко связанные между собой источник 2 когерентного излучения, плоское зеркало 3 и регистрирующий блок, выполненный в виде пленочного волновода 4 с призменнным элементом 5 связи, волоконного мозаичного приемника 6 и фотопреобразователя 7. Вход волоконного мозаичного приемника соединен с выходным торцом пленочного волновода, а выход - с фотопреобразователем.ПредлагаемОе устройство работает следующим образом.Луч света от источника 2 когерентного излучения, мнОгократно отражаясь от плоских зеркал 1 и 3, падает на призменный элемент 5 связи. Попадая на нижнюю грань элемента 5, луч света возбуждает в пленочном волноводе 4, находящемся под нижней гранью призменного элемента 5 связи, волноводную моду, порядок которой зависит от угла падения луча света на призменный элемент 5 связи, Волноводной моде данного порядка соответствует определенное распределение светового поля на выходном торце пленочного волновода 4. Такая картина светового поля расшифровывается волоконным мозаичным приемником 6, и в фотопреобразователь 7 поступает оптический сигнал, свидетельствующий о наличии в пленочном волноводе 4 волноводной моды определенного порядка, которой соответствует определенный угол падения луча света, а значит и определенное положение объекта, жестко связанного с зеркалом 1.При повороте объекта с плоским зеркалом 1 изменяются угол падения луча света на призменный элемент 5 связи, порядок волноводной моды в пленочном волноводе 4, картина распределения светового поля на его выходном торце и показания фотопреобразователя 7. Зная угловое смещение между порядками волноводных мод и число отра жений луча света от зеркали 3, можносудить о величине углового смещения объекта.Повышение точности измерения достигается тем, что выходная информация о величине углового смещения объекта в преднлагаемом устроистве снимается автоматически и не требует оператора, тогда как в известном устройстве это производится непосредственно оператором, что вносит субъективную ошибку и снижает точность измерения. К тому же,автоматизация съема выходной информации с выхода фотопреоб- разователя в виде кодов позволяет достичь непосредственного сопряжения предлагаемого устройства с цифровой электронно-вычислительной машиной, что обеспечивает 20 высокую производительность измерения. Устройство для измерения малых угловых смещений объекта, содержащее оптически сопряженные плоское зеркало, закрепляемое на объекте, и жестко связанныемежду собой источник когерентного излучения, плоское зеркало и регистрирующийблок, отличающееся тем что, с целью поЗ 0 вышения точности и производительности измерения, регистрирующий блок выполнен ввиде пленочного волновода с призменнымэлементом связи, волоконного мозаичногоприемника и фотопреобразователя, вход волоконного мозаичного приемника соединенс выходным торцом пленочного волновода,а выход - с фотопреобразователем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР40 Мо 511520, кл. 6 01 В 11/26, 1976.2, Авторское свидетельство СССРМо 200166, кл. б 01 В 11/26, 1965 (прототип).