Устройство для измерения поперечных размеров объектов

(57) Изобртельной тезовано для СТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНЕРОВ ОБЪЕКТОВтение относитсянике и может бытизмерения попере измери- испольных разГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВГОРСКОМУ СВИДЕ 1"ЕЙЬСТВУ(21) 3855833/2 (22) 23,12,84 (46). 30.04.88. (71) Красноярс медицинский ин (72) В,Н.Дубын и В.Г.Анищенко (53) 53.717(0 (56) Авторское В 508667, кл. меров микропроводов, Цель изобретения - упрощение конструкции и эксплуатации. Устройство для измерения поперечных размеров объектов содержитоснование 1, на котором установленыисточник 2 монохроматического излучения, поляризационный Фильтр 3,держатель 4 контролируемого объекта,штанга 5 с укрепленной на ней призмой6 и фотоприемниками 7, 8 и блок 9сравнения сигналов фотоприемников,привод 10 их перемещения, каретку 11с установленным на ней контактнымэлементом 2, перемещаемую по направляющей 13, реохорд 4, источник 15питания и регистратор 16. 1 ил,1392352 2элемента 12, взаимодействующего с укрепленным на штанге 5 реохордом 14,Разделительная призма 6, Фотоприемни 5ки 7 и 8 с приводом их перемещенияи блок 9 сравнения сигналов Фотоприемников образуют средство поиска энергетического максимума интенсивностиизлучения, обеспечивая ориентациюштанги с Фотоприемниками в направлении выбранного экстремума дифракции врежиме автоматического слежения.При анализе дифракционной картиныиспользуется следующее. Если на эк"Ране М, перпендикулярном оптическойоси, точка Н соответствует положениюэнергетического максимума интенсивности при дифракции на объекте О, тосогласно уравнению 1: Кэ Ьа= -. - =К - , зли Х(4) а=к ь,Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения поперечных Раз ,меров микропроводов, волокон и дру гих цротяженных объектов (например, в биологии и медицине).Цель изобретения - упрощение кон струкции и эксплуатации устройства.На чертеже изображена принциниальная схема предлагаемого устройст, ва.Устройство содержит основание 1,на котором установлены источник 2 монохроматического излучения, напри мер лазер, поляризационный Фильтр 3 держатель 4 контролируемого объекташтанга 5 с укрепленными на ней разделительной призмой 6 и Фотоприемни ками 7 и 8, а также блок 9 сравнениясигналов Фотоприемников, привод 10их перемещения, каретку 11 с установ"ленным на ней контактным элементом12, перемещаемую по направляющей 13,реохорд 149 источник 15 питания и 25регистратор 16.Устройство работает следующим образом.Луч света от источника 2, оптичес-кая ось которого направлена вдоль ос-нования, проходит через поляризацион"ный фильтр 3, с помощью которого устанавливается требуемая интенсивностьсвета, и направляется на установлен" ный в держателе 4 объект. На последнем происходит дифракция излучения, 35 причем расположение экстремумов дифракции определяется выражением где Ь и Х - расстояния от И до контролируемого объекта О иоптической оси соответственно,При условии Х=сопзС, имеем: т.е. при выполнении условия Х=сопз 1между размером объекта и расстояниемот объекта до положения максимума наэкране устанавливается линейная зависимость.й.згЧ=К40 где- угол дифракции световой волны;Ъ " длина световой волны;К - коэффициент, зависящий от по"рядка дифракционного максимума (минимума).45Световой поток, дифрагирующий на объекте под углом расположения штанги 5, разделительной призмой 6 направляется на фотоприемники 7 и 8, подключенные к блоку 9 сравнения. Сигнал, возникающий при разности Фототоков, используется для управления приводом 10, который обеспечивает перемещение каретки 11 по направляющей 13 параллельно оптической оси55 и основанию устройства. Поворот штан. ги осуществляется с помощью Фиксиро ванного на каретке 11 контактного В устройстве этот принцип реализуется благодаря тому, что ось шарнира штанги 5 совмещают с держателем 4 контролируемого объекта, а контактныйэлемент 12 фиксируют на каретке 11 и перемещают параллельно оптической оси и основанию устройства. В результате, согласно уравнению 4, изменению поперечного размера объекта и связанного с этим изменению направления энергетического максимума интенсивности при дифракции пропорционально изменение положения контактного элемента 12 относительно штанги 5 при повороте последней в новое направление экстремума дифракции. При соединении реохорда 14 с источником 15 питания это изменение положения контактного элемента 12 вызывает соответствующее изменение элрктрическо392352 Формула и з обретения Устройство для измерения поперечных размеров объектов, содержащее основание, источник мснохроматичес" Составитель В.МатвиенкоРедактор А.Ревин Техред М,Дидык Корректор Л.Пилипенко Заказ 1881/43 Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го сигнала, поступающего от контактного элемента к регистратору 16,Устройство позволяет осуществлятьнепрерывную регистрацию измененияпоперечных размеров протяженных объектов в абсолютных величинах в автоматическом режиме (диапазон 5-200 мкм) .Устройство способствует повышениюточности измерений при малых углахдифракций за счет оценки повороташтанги по смещению контактного элемента относительно ее оси.Устройство позволяет изменять диапазон измерений с использованием вкаждом выбираемом диапазоне всей шкалы регистратора путем изменения моста фиксации реохорда 14 на штанге 5,положения контактного элемента 12 накаретке 11, а также направляющей 13на основании 1,кого излучения, оптическая ось которого направлена вдоль основания, поляризационный фильтр, держатель контролируемого объекта, средство поискаэнергетического максимума интенсивности излучения, выполненнс в видеразделительной призмы, двух фотоприемников с приводом их перемещенияи блока сравнения сигналов фотоприемников, направляющую кругового движения фотоприемников, измеритель углового положения фотоприемников и ре"гистратор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, Что, с целью упрощения конструкции и эксплуатации устройства, направляющая кругового движения выполненав виде штанги, шарнирно закрепленнойна основании, ось шарнира котЬройсовмещена с держателем контролируемого объекта, а измеритель углового положения фотоприемников выполнен ввиде каретки, установленной с возмож.ностью перемещения вдоль основания,контактного элемента, установленногона этой каретке, и реохорда, установленного на штанге,