Способ измерения геометрических параметров детали

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 140480 И 4 С 01 В 70 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН7Ф 1БИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский институт точной мехайики и оптики(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЕТАЛИ(57) Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано дляразмерного контроля, в том числе при создании трехкоординатных измерительных машин. Целью способа является повышение производительности измерении геометрических параметров деталей и расширение области использования, которая достигается тем, что деталь погружают в емкость, заполненную водой. Помещают емкость последовательно в однородное и различающиеся по величине неоднородные магнитные поля, измеряют сигналы свободной прецессии протонов воды, выделяют из них гармонические сигналы, измеряют разности интенсивности сигналов на соседних частотах, получаемых при помощи Фурье-преобразования. По результатам измерений определяют границы объема, на которых разности интенсивности сигналов отличны от нуля.3 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 о;=уН; (=1, 2, , и),11 зо; : с относится к измерительной техникс и,н гнет быть использовано для размерного коапп роля, в том числе при создании трехкоординатных измерительных машин.Цель изобретения - повышение производительности измерений и расширение области использования за счет измерения как электропроводных, так и неэлектропроводных деталей.На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - график неоднородного поля; на фиг. 3 - расчет геометрических параметров конкретной детали.Устройство состоит из емкости 1, заполненной водой 2, куда помещается измеряемая деталь 3, катушки 4 для воспроизведения однородного магнитного поля, катушек 5 и 6 для воспроизведения неоднородного магнитного поля, соединенных через коммутатор 7 с источником 8 постоянного тока, приемных катушек 9, соединенных с вычислительным блоком 10, один из выходов которого соединен с регистрирующим блоком 11, а другой - с коммутатором 7.Способ осуществл яют следующим образом.При погружении измеряемой детали 3 в емкость 1, заполненную водой 2, последняя вследствие своей малой вязкости быстро заполняет пустоты детали и, тем самым, принимает ее конфигурацию. После этого в катушку 4 с целью создания сильного однородного магнитного поля подается постоянный ток от источника 8 постоянного тока через коммутатор 7. Это поле направлено вдоль оси 2 катушки 4. В результате протоны воды (ядра атомов водорода) поляризуются, Далее в катушку 4 через коммутатор 7 от источника 8 постоянного тока по сигналу вычислительного блока 10 подается мощный импульс тока, создающий поле обратной полярности. Этот ток значительно превышает первоначальный ток катушки 4, Время действия импульса выбрано так, что вектор намагниченности протонов воды поворачивается на 90. Одновременно подается ток в катушки 5 и 6, создающие неоднородное поле с п осто ян н ым градиентом. Резул ьтирующее поле Н при этом направлено по-прежнему вдоль оси г,. Сразу же после прекращения действия импульса возникает свободная прецессия протонов в плоскости ХУ. При этом частота ь в каждом сечении оси У (слое) пропорциональна напряженности Н магнитного поля.В -м сечении где у - гиромагнитное отношение;и - число слоев в емкости 1, определяемое разрешающей возможностью аппаратуры.Сигналы свободной прецессии улавливаются с помощью приемных катушек 9, Сигналы катушек 9 поступают в вычислительный блокО, где подвергаются Фурье-преобразованию и последующей регистрации в памяти вычислительного блока 1 О. В результате получают амплитуды сигналов на каждой из частот ы, Начальная амплитуда сигнала несет информацию о количестве протонов воды в -м сечении воды,Для того, чтобы получить информацию о конфигурации детали, перечисленные процедуры неоднократно повторяют, при этом деталь (или поле) каждый раз поворачивается на некоторый угол. Конфигурация детали приближенно определяется методами томографии с последующим точным определением границ детали, на которых величина сигнала меняется скачкообразно.Например, конфигурация плоской детали с цилиндрическими отверстиями определяется следующим образом. Предположим, что с системой катушек 4 - 6 связана система координат ОХУХ, а с деталью - охуг; обе системы осей в начальный момент совпадают. Тогда (фиг. 3) все линии детали, параллельные оси оу - линии равной напряженности магнитного поля. Количество этих линий соответствует числу и выделяемых слоев детали (сечений).Поэтому начальная амплитуда (7; сигнала с частотой а; связана с количеством воды в -м сечении емкости (и детали) следующим образом:.ХА;=КО;со; (=1, 2 и),где 4; - количество воды в элементе (фиг. 3, заштрихован); К - коэффициент. После поворота детали на 90 относительно оси ох, т. е. в плоскости тг., линии равной напряженности оказываются параллельными оси детали. Соответственно начальная амплитуда 2 сигнала с частотой связана с количеством воды в -м сечении емкос ги (и детали) следующим образом:,ХА;=КЦ;ь.ь В результате решения систем уравнений определяют количество воды в любом элементе емкости, а следовательно, и детали. Там, где сигнал мал, воды нет и наоборот, поэтому на границе детали и воды величина сигнала изменяется от элемента к элементу скачком, что используется для уточнения границ детали. Знание коэффициента К при этом не требуется,Регистрирующий блок 11, выполненный, например, в виде графопостроителя, применяют для автоматического построения чертежей детали (если это необходимо) и воспроизведения текстовой документации относительно детали.1404800 Составитель К. ТавлиновРедактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор А. ОбручарЗа каз 3088/41 Тираж 680 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие,г. Ужгород, ул. Гроектная, 4 формула изобретенияСпособ измерения геометрических параметров детали, заключающийся в том, что деталь помещают в магнитное поле, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности измерений и расширения области использования, деталь погружают в емкость с водой, преобразуют магнитное поле из постоянного однородного в пространЪ ственно неоднородное, измеряют сигналы свободной прецессии протонов воды, выделяют из них гармонические сигналы, измеряют разности интенсивности сигналов на соседних частотах, получаемых при помощи преобразования Фурье, по результатам измерений определяют границы объема, на которых разности интенсивностей сигналов отличнь от нуля.