Устройство для измерения углов наклона

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 124933 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯУГЛОВ НАКЛОНА(57). Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерениям углов,и может найти применение в приборостроении и при поверке угломерных приборов,Целью изобретения является повышение 59 4 б О 1 В 21/26, 6 01 С 9 3 точности измерения углов за счет исключения погрешностей от флуктуаций, Устройство содержит ампулу с прозрачным наполнителем с пузырьком, по двум границам раздела жидкость - воздух, на которых возникают интерференционные картины, установлены оптические системы с подвижными диафрагмами. Измерение осуществляется фазовым методом в двух фазовых детекторах, соединенных с генератором, сигналы с которых оцениваются в дифференциальном усилителе, выходом связанном с катушками подвижных диафрагм, что позволяет компенсировать погрешности при наличии разностного сигнала с помощью перемещения диафрагм. 1 ил.10 15 го г 5 30 Формула изобретения 1Изобретение относится к измерительнойтехнике, а именно к измерениям углов, иможет найти применение в приборостроениии при поверке угломерных приборов.Цель изобретения - повышение точности измерения углов за счет исключения погрешностей от флуктуаций,На чертеже изображено устройство дляизмерения углов наклона.Устройство содержит укрепленную наконтролируемом объекте (корпусе 1) цилиндрическую ампулу 2 с прозрачным наполнителем с пузырьком, две оптические системы, каждая из которых состоит из источника 3 света, конденсора 4, объектива 5 идиафрагмы 6, два фотоприемника 7, размещенных в соответствующих оправах (не показаны), которые конструктивно составляют одно целое с корпусом 1, катушки 8размещены в поле постоянных магнитов 9,помещенных в катушки 8, диафрагмы 6 механически связаны с катушками 8 и образуют модулятор, который связан с генератором О,Устройство содержит также два канала, каждый из которых состоит из соединенных последовательно предварительного 11 и селективного 12 усилителей и фазового детектора 13, конденсатора 14 и дифференциального усилителя 15, входы которого подключены к выходам фазовых детекторов 13, выход - к катушкам 8, генератор 1 О через конденсатор 14 подключен к второму входу фазовых детекторов 13 и катушкам 8,Устройство работает следующим образом При освещении ампулы проходящим светом от источника 3 на краях пузырька цилиндрической ампулы 2 у границы раздела наполнитель - воздух наблюдаются тонкие интерференционные полосы (кольца Ньютона). Оптические системы устанавливаются у правой и левой границ раздела наполнитель в возд. При изменении угла наклона интерференционные полосы перемещаются при движении пузырька в ампуле 2. Следовательно интерференционную полосу можно рассматривать в качестве подвижного указателя шкалы уровня. Наведение на интерференционную полосу для отсчета угла или для измерения сигнала рассогласования при использовании устройства, как нулевого прибора, производится фотоэлектрическим методом.Для этого в каждой оптической системе изображение интерференционной полосы объективом 5 проектируется в плоскость диафрагмы б. Сканирование последней осуществляется с помощью катушек 8 напряжением звуковой частоты от генератора 1 О. Сигнал с фотоприемников 7 после усиления предварительными 11 и селективными 12 усилителями подается на фазовые детек 35 40 45 50 55 торы 13. Величина и знак электрического напряжения, снимаемого с фазовых детекторов 13 зависит от положения интерференционной полосы относительно цент 11 а диафрагмы 6. При наклоне объекта измерения интерференционные полосы совместно с воздушным пузырьком, который является подвижным указателем при измерении угла наклона, смещаются вправо или влево относительно центра диафрагмы 6 в зависимости от направления наклона объекта. При этом напряжения, снимаемые с фазовых детекторов 13, совпадают по фазе, величина их пропорциональна углу наклона, а знак определяет направление наклона,При изменении температуры окружающей среды изменяются линейные размеры воздушного пузырька, с фазовых детекторов 13 снимаются противофазные сигналы, которые усиливаются дифференциальным усилителем 15 и подаются на катушки 8, как напряжение компенсации, под воздействием которого диафрагмы 6 перемещаются до тех пор, пока сигнал на выходе фазовых детекторов 13 равен нулю, что позволяет исключить погрешность от изменения линейных размеров воздушного пузырька при изменении температуры окружающей среды. Устройство для измерения углов наклона, содержащее цилиндрическую ампулу с прозрачным наполнителем с пузырьком, первый источник света, два обьектива, два фотоприемника и измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено вторым источником света, двумя конденсорами, двумя катушками с размещенными внутри постоянными магнитами, двумя диафрагмами, расположенными в плоскости анализа, каждая из которых жестко связана с соответствуюгцей катушкой, каждая из двух групп элементов, содержащая установленные последовательно источник света, конденсор, объектив и диафрагму, составляет оптическую систему, цилиндрическая ампула установлена между конденсорами и объективами оптических систем, каждый из фотоприемников установлен на выходе соответствующей оптической системы, измерительная схема выполнена в виде дифференциального усилителя, генератора звуковой частоты, разделительного конденсатора и двух каналов, каждый из которых состоит из соединенных последовательно предварительного и селективного усилителей и фазового детектора, выходы фазовых детекторов каналов соединены с входами дифференциаль1249332 Составитель Е. Глазкова Техред И. Верес Корректор И.Муска Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор М. БланарЗаказ 4223/40 ного усилителя и являются соответственно первым и вторым выходами устройства, генератор соединен с вторыми входами фазовых детекторов и через разделительный конденсор с выходом дифференциального усилителя, соединенным с катушками.