Устройство для измерения непрямолинейности

СОЮЗ. СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 474 4 С 01 В 11/ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН енеро ИЗМЕРЕНИЯ НЕПР(57) роль изобр ности вля смещ мощь а СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство ССС1451540, 13.12.85,зобретение относится к конт-. -измерительной технике. Целью тения является повышение точизмерения прямолинейности напщих в машиностроении за счет ия дифракционной картины с по- наклона плоскопараллельной инки. Коллимированный лазерный пучок направляют вдоль контролируемого створа 11 на дифракционную щель,образованную двумя пространственноразнесенными непрозрачными полуплоскостями 4 и 6, одна из которых 4скреплена с маркой 3, предназначенной для перемещения вдоль контроли"руемого объекта, Излучение, прошедшее дифракционную щель, фокусируютобъективом 7 на диафрагме 8, котораявыделяет из распределения освещенности зону, соответствующую одномуиз минимумов освещенности. При отклонении объекта от прямолинейностиизменяется ширина дифракционной щели,приводящая к смещению дифракционного минимума. Совмещение смещенногоминимума освещенности с диафрагмой8 осуществляют наклоном плоскопараллельной пластинки 5, по значению угла наклона которой вычисляют величину отклонения от прямолинейности.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для проведения, высокоточных измерений прямолиней 5 ности направляющих в машиностроении и приборостроении, а также для проведения створных измерений.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет смещения 10 дифракционной картины с помощью наклона плоскопараллельной пластинки.На чертеже приведена принципиальная схема устройства.Устройство содержит последова тельно расположенный лазер 1, теле" скопическую оптическую систему 2, марку 3 с закрепленной на ней первой полуплоскостью 4 дифракционной щели, плоскопараллельную стеклянную плас тинку 5 с возможностью наклона в, направлении, перпендикулярном краю полуплоскости, вторую полуплоскость 6, объектив 7 и диафрагму 8, расположенную в фокальной плоскости объек тива 7, фотоприемник 9 и блок 10 обработки сигналов, соединенный с фотоприемником.Устройство работает следующим образом. 30Сформированный пучок от лазера 1 пропускают вдоль контролируемого ,объекта 11, воздействуя на него щелью шириной Ь образованной полу- плоскостями 4 и 6, смещенными одна относительно другой вдоль направления распространения пучка. В фокальной плоскости объектива 7 получают искаженную дифракционнуюкартину, Затем плавно перемещают вторую полу плоскость 6 параллельно самой себе, добиваясь совмещения одного из минимумов дифракционной картины с фиксированной точкой плоскости анализа - диафрагмы 8. При этом расстояние меж ду полуплоскостями 4 и 6 составит величину й.Условие минимумов для дифракции на щели с разнесенными полуплоскостями 4 и 6, между которыми расположена плоскопараллельная стеклянная пластина толщиной с 1 с показателем преломления и определяется в виде1, 22 Ь, япцр -Ь яз.п Ч +с 1 -- яп=2 ш,где в = + 1+2; угловая координата минимумов дифракции,11 ри поперечном смещениии первой полуплоскости щели 4, закрепленной на измерительной марке 3, на величинуЬ при ее перемещении вдоль контролируемого объекта происходит изменение ширины дифракционной щели расстояния между полуплоскостями 4 и 6, что приводит к перераспределению интенсивности дифракционной картины. Для того, чтобы измерить величину ЬЬ, плоскопараллельную пластину 5 поворачивают на угол юЕ, добиваясь повторного совмещения одноименного минимума новой дифракционной картины с фиксированной точкой плоскости анализа (диафрагмой 8).Условие минимумов в данном случае записывается как2 Ь яп -Ь яп +6 -- яп 2(Ы+ 1 2 2 п+)ядп 1 р =2 тпЯ,где ш=+1;2;Ь =Ь,+ ЬЬ;2 (с цр) с 10;Ы - угол наклона пластины,Учитывая, что фиксированный угол дифракции постоянен =сопя), величину отклонения от прямолинейности определяют из зависимости1ЬЬ=Й-(п) е я.п 2 (к+фяхп(у 4 пВыбор параметров плоскопараллельной пластины 5 определяется необходимыми для каждого конкретного случая диапазоном и погрешностью измерений, причем толщина Й пластины вычисляется иэ выражения4 п Ъм сЙ Ж(и 1 ) яхп 2 (с(Мок +-р) 2 яз псргде ЬЬц - диапазон измеряемых отклонений от прямолинейности;с- максимально допустимыйнаклон пластины, обеспечивающий линейность измерений.Соответствующим выбором показателя и преломления стекла можно оптимизировать параметры компенсатора (плоскопараллельной пластины).1 О Составитель Н.Солоухин Техред Л.Олийнык Редактор М,Бланар Корректор Э.Лончакова Заказ 1881/37 Тираж 683 Подписное ес ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 14744Формула иэ обретения Устройство для измерения непрямо- линейности объектов, содержащее последовательно установленный лазер, телескопическую оптическую систему, марку, предназначаемую для размещения на контролируемом объекте, с закрепленной на ней непрозрачной полуплоскостью, вторую непрозрачную полуплоскость, установленную с возможностью перемещения вдоль оптической оси устройства и образующую совместно с первой полуплоскостью дифракционную цепь, объектив, диафрагму, установленную в фокальной плоскости объектива, фотоприемник и блокобработки, электрически соединенныйс фотоприемником, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено оптической плоскопараллельнойпластинкой, расположенной между непрозрачными полуплоскостями и установленной с возможностью поворотаее вокруг оси, параллельной краямполуплоскостей,