Устройство для контроля линейных размеров

СОЕЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН ЯО 1479 4 С 01 В 11/00(61) (21) (22) гоетасис аща ный 9 18итут инженеровемки и картогра(71)геодефии(57) Изобретентельной техник Я мых сится к измерие о но изобретения Цел сти км оля - дост вышение точ обеспечения равномерается за сч измерител использомах актив и во при их изколь ва 4 ышение то ижения ра ения свет нтролихема ус тавлен раллельным схема уст- ходящимся емой плос ется вдол рои ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР. Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится ной технике и может быть вано, в частности в сист ного контроля диаметра п изделий волоконной оптик готовлении,Цель изобретения - по ности контроля путем дос номерной скорости переме вого пучка в пространств руемого объекта. На фиг, 1 предс ройства, работающего с п пучком лучей; на фиг. 2 ройства, работающего со пучком лучей. Излучение лазера 1 си ких зеркал 2 и 3 направл оптической оси объективаной скорости перемещения светово пучка. Излучение от источника св например лазера, отразившись от темы плоских зеркал, падает на в ющуюся зеркальную призму, Отраже от призмы пучок проходит через о тив, конструктивные параметры ко го выбраны так, что выполняется ношение 8 ;, = 4 й + 32/1 26, где вторая сумма Зейбеля объектива, фокусное расстояние объектива, Е радиус вписанной в многогранник ружности, и с равномерной скорос сканирует пространство контролир объектов, С помощью фотоэлектрон приемного блока регистрируется в прерывания пучка и определяется ролируемый размер. 2 ил,объектив 4,световой пучок фокусируется и попадает на грани вращающейся призмы 5. Отражаясь от последней, световой пучок проходит в обратном направлении через объектив 4. Поску сферическая аберрация объектиравна по величине и противоположна по знаку дефокусировке, вносимой вращающейся призмой 5, независимо от угла 3 поворота последней, световой пучок в измеряемом пространстве, т,е, между объективом 4 и ре-. гистрирующей системой 6, перемещается параллельно самому себе и пересекает объект 7, Фотоэлектрическая регистрирующая система 6 формирует электрический сигнал, длительность которого прямо пропорциональна размеру измеряемого объекта 7.(5) Положение оси пучка в измеряемом пространстве в зависимости от угла с( поворота призмы 5 представляется функцией;1 = Е (6) яы 6 = й (6) я.п 2 с, (1) где Ы - угол поворота призмы б;д - апертурный угол, равный 2 с(; Г (6) . - фокусное расстояние объектива 4 для луча, образующегос оптической осью угол 6.Для достижения линейной скорости перемещения светового пучка в измеряемом пространстве конструктивные параметры объектива должны обеспечивать изменение его фокусного рас(стояния Г (6) по закону: где Е о - параксиальное фокусное рас стояние объектива 4. Величина 2 (б) может быть предс"Заменяя в (2) Е (Ь) его значением (3), получают Равенство (4) представляет собой условие, которому должен удовлетворять объектив 4 устройства с линейной скоростью перемещения светового пучка в измеряемом пространстве.Учитывая, что величины рабочих углов 6 невелики ( ЬО, 1), отступление М /Г от условия синусов объ- ектива 4 может быть представлено приближенным равенством г сВ то же время отступление ЛГ /йот условия синусов может быть представлено как й 8 1 + - 8 я.пг 6, (б) й. 2 где ДБ - продольная сферическая аберрация, соответствующая апертурному углу Ь; 8- вторая сумма Зейбеля, характеризующая кому объектива. Продольная сферическая аберрацияобъектива да = -0,5 К,8 ез 1 пгау (7) где Я - первая сумма Зейбеля объек.1тива, вычисленная в обратномходе.Величина Биз условия компенсациидефокусировки, вносимой вращающейсяпризмой 5, равна Подставляя это значение Б г в равенство (7), получают С учетом последнего равенство (б)может быть представлено в виде Пренебрегая величиной 6 г(6 г с 0,1)30 в знаменателе первого члена правой части равенства (10), получают 35 Равенство (11) устанавливает взаимосвязь конструктивных параметров объектива 4 с размерами призмы 5, при удовлетворении которой в устройстве обеспечивается линейная скорость 40 перемещения светового пучка в измеряемом пространстве.Выполнение лазерного измерительного устройства не только упрощает обработку и преобразование сигнала, вы рабатываемого фоторегистрирующей системой, но и исключает ошибку. измерения, вызываемую нестабильностью положения измеряемого объекта 7 относи-. тельно оси.Лазерное измерительное устройст. - во (фиг. 1) использует для сканирования параллельный световой пучок, Такого же эффекта (параллельного сканирования с линейной скоростью) можно достичь и при сфокусированном в измеряемом в пространтсве световом пучке. Поэтому в устройстве (фиг, 2) зеркало 3 размещено между объективом 4 и призмой 5. В этом случае в1479821 целью повышения точности контроля,объектив выполнен так, что его конструктивные параметры удовлетворяютусловию 4 йо+ ЗК8-=12 О где Б;10 Устройство для контроля линейных размеров по авт.св. У 1142732, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с Рю 1 4 ктор Т,Бугренкова Заказ 2534/4 1 Тираж 684 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 л. Гагарина, 01 ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго, Прои измеряемом пространстве сканирование осуществляется сходящимся лазерным пучком, что позволяет повысить крутизну фронтов информационных сиг 5 налов, вырабатываемых фоторегистрирующей системой 6. При этом повышается точность определения времени, а значит и точность измерения. Формула изобретения Составитель М. Мининедактор Л. Пчолинская Техред М.Ходанич вторая сумма Зейбеля объектива;фокусное расстояние объектива;радиус вписанной в многогранник окружности.