Устройство для измерения перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1508092 В 11 00 б О В 11 24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ческий институт ябрьской социаизмеритель - повыше- и изменении устройством. ен на непод - на контром расстоянии совпадающей мых перемеующего элеего отражаюпендикулярно параллельна агмы и обрании, дополнительные излучатели 2 и 3, уста. навливаемые на кочтролируемом объекте на заданном расстоянии друг от друга по оси, совпадающей с направлением контролируемых перемещений, сканирующий элемент, выполненный в виде плоского зеркала 4, установленного с возможностью вращения от привода 5, расположенные по ходу излучения от зеркала 4 объектив 6, щелевую диафрагму 7, конденсор 8 и фотоприемник 9, к выходу которого последовательно подключены измеритель 10 временных интерОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Киевский политехниим. 50-летия Великой Октлистической революции(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится кной технике. Цель изобретенияние точности измерений пррасстояния между объектом иОпорный излучатель установлвижном основании, излучателилируемом объекте на заданног друг от друга по оси,с направлением контролируещений. Ось вращения сканирмента (зеркала), параллельнаящей грани, ориентирована пероптической оси объектива,продольной оси щелевой диафр Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля деформаций при статических испытаниях объектов.Цель изобретения - повышение точности измерений между объектом и устройством при изменении расстояния между объектом и устройством.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для линейных измерений.Устройство содержит опорный излучатель 1, установленный на неподвижном основа 2зует с излучателем реперную плоскость Р, перпендикулярную оси установки излучателей. Излучение от источников поочередно попадает на зеркало и затем через объектив, диафрагму, конденсатор - на фотоприемник, подключенный к измерителю временных интервалов, который измеряет длительности т, т между центром импульса от опорногб излучателя и центрами импульсов от излучателей, а также длительность временного интервала между центрами соседних импульсов от опорного излучателя, и передает в вычислительный блок, Плоские углы 1 и р, образованные реперной плоскостью Р и плоскостями, проходящими через ось вращения зеркала и центры излучателей, пропорциональны временным интервалам т, .т. Измеряемое расстояние у от излучателя до плоскости Р определяется вычислительным блоком по формуле у=СО 1 др 1= (г/(1 др - 1 др) ) 1 д; , где С О - расстояние между точкой пересечения оптической оси объектива с осью вращения зеркала и проекцией излучателей на линию пересечения плоскости Р с плоскостью сканирования. Величина у не зависит от расстояния между устройством и контролируемым объектом. 1 ил.14ото -И г гр=4 л -- ,40 где п - скорость вращения зеркала, об/с.Измеряемое расстояние у от излучателя 2 до плоскости определяется вычислительным блоком по формуле45у=сО. д р,= -- " -- д р7 г ф% валов (ИВИ) и вычислительный блок. Осьвращения зеркала 4, параллельная его отражающей грани, ориентирована перпендикулярно оптической оси объектива 6 и параллельна продольной оси шелевой диафрагмы 7. Ось вращения зеркала 4 образует с излучателем 1 реперную плоскостьР, перпендикулярную оси установки излучателей 2 и 3.Устройство работает следующим образом,Свет от излучателей (источников) 1 - 3поочередно попадает на зеркало 4, котороенаправляет излучение через объектив 6,диафрагму , конденсор 8 и фотоприемник 9, выход которого подключен к ИВИ10. При вращении зеркала 4 излучение от 5излучателей- 3 поочередно попадает вовходной зрачок объектива 6, при этом нашелевой диафрагме 7 поочередно появляются изображения излучателей 1 - 3. На выходе фотоприемника 9 формируются электрические импульсы. ИВИ 10 измеряет длительность временных интервалов ть т 2между центром импульса от излучателя 1и центрами импульсов от излучателей 2 и 3соответственно, а также длительность временного интервала т, между центрами соседних импульсов от излучателя 1; кодируетих в цифровую форму, например в двоичный код, и передает в вычислительныйблок 11. Плоские углы р и р 2 образованыреперной плоскостью Р и плоскостями, проходящими через ось вращения зеркала 4 30и центры излучающих площадок А, В излучателей 2 и 3 соответственно.Значения углов р 1 и р 9 пропорциональнывременным интервалам т 1 и т 2 между центрами электрических импульсов, формируемых на выходе фотоприемника от излуча- З 5телей 1, 2 и 1, 3 соответственно,где СО - расстояние между точкой пересечения оптической оси объектива 6 с осью вращения зеркала 4 и проекцией излучателей 2 и 3 на линию пересечения плоскости Р с плоскостью сканирования;т - расстояние между излучателями2 и 3.Перемещение объекта определяется вычислительным блоком 11 как разность между текущим и начальным значениями положения контролируемого объекта.Как видно из формулы, расстояние у не зависит от расстояния между объектом (излучателями 2, 3) и устройством (зеркало 4). Это позволяет контролировать деформации объекта при изменяющемся расстоянии до него, а также создает предпосылки для использования устройства при контроле профиля поверхностей.Формула изобретенияУстройство для измерения перемещений, содержащее излучатель, сканирующий элемент, расположенные по ходу излучения объектив, щелевую диафрагму, установленную в фокальной плоскости объектива, конденсатор и фотоприемник, последовательно подключенные к выходу фотоприемника блок измерения временных интервалов и вычислительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений при изменении расстояния между объектом и устройством, оно снабжено двумя дополнительными излучателями, предназначенными для установки на контролируемом объекте на заданном расстоянии друг от друга по оси, совпадающей с направлением контролируемых перемещений, основной излучатель установлен на неподвижном основании, сканирующий элемент выполнен в виде плоского зеркала, установленного с возможностью вращения и размещенного перед объективом так, что ось вращения зеркала перпендикулярна оптической оси объектива, параллельна плоскости зеркала и продольной оси щели диафрагмы и образует с основным излучателем плоскость, перпендикулярную оси установки дополнительных излучателей.ГКНТ СССгарина, 1 О ям при 4/5 чл. Га Сост а внтел Техред И. Вер Тираж 683 комитета по изобр сква, Ж - 35, Ра кий комбинат Па