Устройство для измерения линейных размеров объектов

,;. А 1(ИЖМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт радиотехники и электроники АН СССР(56) Прибор Равг Кезропзе Р 1 Ьге1.азег Р 1 ашегег Сапв, гуре 1,С 1001БР/1, 1800 БР, Вегаса 1 пзггошепс согр,Епд 1 апд,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ОБЬЕКТОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для непрерывного контроля диаметров световодов, проволоки и т.гЦель изобретения - повышение точности и расширение диапазона процзводимыХ измерений за счет увеличенияизмерительной зоны. Узкий пучок коллимированного излучения от источника 1, например лазера 8, через зеркало 9 попадает ца зеркало 2, которое вращается на валу двигателя 3 801493865 А 1 со стабильной скоростью, отражая излучение в сторону объектива 4. Нормаль к поверхности зеркала 2 составляет с оптической осью 00 устройства угол о/= 5 - 20 , ось вращения зеркала совпадает с оптическойосью 00 устройства, Источник 1 излучения расположен танк, что направление ВА распространения пучка излучения составляет с оптической осью00 устройства угол р = 2 а/, Измеряемый объект 1 О расположен между объек.тивом 4 и конденсором 5. Траекторияпучка излучения в плоскости объектаявляется эллипсом, эксцентрисцтеткоторого зависит от угла наклона о/зеркала 2. При пересечении измеряемого объекта 1 О поток излучения, падающий на фотоприемник 6, уменьшается, и на его выходе формируется импульс напряжения, длительцость которого определяется измерителем 7.Точность измерений зависит от постоянства составляющей скорости сканировання в плоскости, перпендику1493865 актекоро до о, ма - ( лярной обг екту, Уст 1 юйетво хар ризуется слабой зависимостью с сти сканирования от расстояния оптической осц и, следовательц лой погрешностью измерений цри Изобретение относится к измерительной технике и может быть цсполь зовано для непрерывного контроля диаметров световодов, проволоки и т.п,5 Цель изобретения - повышение точ цости и расширение диапазона производимых из.а реццй за счет увеличения поля зрения,На фцг.изображена принципиальная схема устройства для измерения линейных размеров объектов; на фиг,2 -траектория сканирования,Устройство содержит источник 1 излучения, зеркало 2, установленное с 25возможностью вращения на валу электродвигателя 3, объектив 4, конденсатор 5, фотоприемцик 6 и измеритель 7длительности импульсов. Зеркало 2,объектив 4, конденсор 5 и фо оприемццк 6 расположены ца одной оптической оси 00, Зеркало 2 расположено вфокусе А объектива 4, фотоприемнцк 6расположен в фокусе конденсора 5,Нормаль к поверхности зеркала 2 составляет с оптической осью 00 устройства угол о(= 15-20 , ось вращениязеркала совпадает с оптической осью00 устройства, Источник 1 излучениярасположен так, что направление ВЛ 40распространения пучка излучения составляет с оптической осью 00 устройства угол ь = 2 с, В качестве источника 1 излучения желательно использовать лазер 8, оптически связанный снаклонным зеркалом 9.Устройство работает следующим образом.Измеряемый объект 1 О, например оптический волоконный световод, помещагот между объективом 4 и конденсором 5 так, чтобы измеряемый отрезок находился в факальной плоскости объектива 4 перпендикулярно плоскости сим - метрци устройства (плоскость симмет - рии устройства совпадает с плоскостью рисунка). Узкий пучок коллимироваццого излучения ст источник;. 1 цаправпя - ют через зеркзло 9 ца церк,зло 2, Зср -- 15 - 20 О. Прц этом по сравнению с прототипом точность измерений повьццвется до 6 раз, размер измерительной эоны - примерно в 10 раз.2 ил. кало 2 вращается на валу электродвигателя 3 со стабильной скоростью, отражая излучение в сторону объектива 4Траектория луча в плоскости, перпендикулярной оптической осц 00, является эллипсом. На фиг, 2 показанатраектория луча в плоскости объектива 4, В те моменты времени, когда лучдвижется между точками К, С и М, происходит сканирование измеряемогообъекта. Эксцецтриситет эллипса зависит от угла наклона с зеркала 2, Припересечении измеряемого объекта 1 Опоток излучения, падающий ца фот,.емник 6, уменьшается, и на его выходеформируется импульс напряжения, длительность которого определяется измерителем 7. Результат измерения зависит от составляющей скорости сканирования в плоскости, перпендикулярнойобъекту (Ц,), Поэтому чрезвычайноважно обеспечить постоянство этой скорости.Зависимости Ц от смещения луча относительно оптической оси (Дх) выводят из геометрических уравнений движения и в янном виде имеют довольно громоздкий вид, Более наглядный вид имеют зависимости этой скорости от угла поворота зеркала (с 1) вокруг оси вращения, причем выбирается (ыТ)=0, когда луч проходит по оптической оси 00 . Для предлагаемого устройства эта зависимость имеет видсряду +2 е(йЦ = мГй(1 + соыЕ СдЫф (1) дх = Г 81 пий/(+созыв.1 о 2 о). Откуда следует, что устройство характеризуется слабой зависимостью скорости сканирования от расстояния до оптической оси и, следовательно, малой погрешностью измерений при углах , находящихся в пределахо15-20 , При этом по сравнению с прототипом достигается повышение точи влети измерений до 6 раз, а размер1493865 измерительной зоны увеличиваетсяпримерно в 1 О раз. л и ч а ю щ е с с я тем, что, с целью повышения точности и расширения Формула изобретенияУстройство для измерения линейных размеров объектов, содержащее оптически связанные источник коллимиро 15 Составитель С.Грачев Редактор М.Бандура Техред А.Кравчук Корректор Л.БескидЗаказ 4090/38 . Тираж 683 ПодписноеВНИИПИ Государс гвецкого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-и здательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 ванного излучения, соосно расположенные зеркало, установленное с возможностью вращения, объектив, конденсатор и фотоприемник, и измеритель длительности импульсов, подключенный к выходу фотоприемника, о тдиапазона производимых измерений,зеркало установлено так, что егоось вращения совпадает с оптическойосью устройства, угол а между этойосью и нормалью к поверхности зеркала составляет 15-20 , источник излуо10 чения расположен так, что угол междунаправлением распространения пучкаизлучения и оптической осью устройства равен удвоенному значению угла о,