Устройство для измерения отклонения от прямолинейности

(51)5 б 01 В 21 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ДЕТЕЛЬСТВ И АВТОРСКОМ 3 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является 2повышение точности при турбулентности воздушных потоков на трассе распространения лазерного пучка за счет регистрации параметра при нулевом угловом отклонении. Устройство содержит отражатель 3, выполненный в виде призмы БкР 180 и установленный нг объекте, и датчики линейного 5 и углового 6 смешений, которые фиксируют соответственно линейные смешения при нулевых угловых отклонениях в нескольких точках трассы, что позволяет усреднять значение параметра. 2 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к контролю не- прямолинейности и неплоскостности протяженных поверхностей, например направляюших высокоточных крупногабаритных станков, и может быть использовано также при контроле прямолинейности координатных перемешений узлов станков, соосности отверстий и валопроводов, проверке высотных отметок при монтаже оборудования и т. д,Целью изобретения является повышение точности при турбулентности воздушных потоков на трассе распространения лазерного пучка за счет регистрации параметра при нулевом угловом отклонении пучка.На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства для измерения отклонения от прямолинейности; на фиг. 2 - графики, представляюшие собой временные зависимости выходных показаний Л Рдатчика угловых смещений и Уу датчика линейных смешений для случая измерений в одной точке трассы по одной измеряемой координате, а также те значения показаний датчика линейных смешений, которые подвергаются усреднению.Устройство для измерения отклонения от прямолинейности содержит лазер 1, телескопическую систему 2, отражатель 3, светоделительную пластину 4, датчик 5 линейных смещений, датчик 6 угловых смещений, состоящий из объектива 7 и датчика 8 линейных смещений, дискриминатор 9 нулевого уровня, блок 10 выборки, блок 11 усреднения, состоящий из аналого-цифрового преобразователя 12 и вычислителя 13, и регистратор 14.Лазер 1 установлен с возможностью выставления оси 15 лазерного пучка параллельно средней прямой контролируемого профиля 16, для чего предусмотрена соответствующая подвижка 17. За лазером по ходу пучка установлена телескопическая система 2, служащая для расширения и уменьшения расходимости лазерного пучка 15. В качестве отражателя 3 использована призма БкР 180. Отражатель 3 выполнен с возможностью установки в выбранных точках на контролируемой поверхности по ходу лазерного пучка 15, для чего предусмотрена регулируемая подставка 18. Светоделительная пластина 4 делит отраженный лазерный пучок на два, один из которых направляется на датчик 5 линейных смещений, другой - на датчик 6 угловых смещений, вследствие чего обеспечивается одновременная работа датчиков линейных 5 и угловых 6 смешений. Датчик 5 линейных смешений (в качестве которого может быть использован квадрантный фотоприемник, подключенный к преобразователю аналоговых сигналов) установлен по ходу отраженного лазерного пучка9. Датчик 6 угловых смешений также расположен по ходу отраженного лазерного пучка. Датчик 8 линейных смещений, входящий в состав датчика б угловых смешений, установлен в фокальной плоскости объектива 7 и может быть выполнен аналогично датчику 5 линейных смешений. Вход дискриминатора 9 нулевого уровня соединен с выходом датчика 6 угловых смещений, блок 10 выборки имеет два входа - сигнальный вход 20, который соединен с выходом датчика 5 линейных смещений, управляющий вход 21, который соединен с выходом дискриминатора 9 нулевого уровня. Регистратор 14 подключен к выходу блока 11 усреднения.Устройство работает следующим образом.Сначала направляют лазерный пучок 15 при помощи подвижки 17 параллельно средней прямой контролируемого профиля 16, для чего поочередно устанавливают отражатель 3 в начале и конце контролируемой поверхности, Добиваются попадания отраженного лазерного пучка 19 на центральную часть фотоприемника датчика 5 при установке отражателя 3 в начальную и в конечную точки поверхности, после чего система готова к измерениям.Отражатель 3 устанавливают на контролируемый профиль 16 по ходу лазерного пучка последовательно в выбранных точках. Сигнал с датчика 5 линейных смещений поступает на вход 20 блока 10 выборки. Одновременно с этим сигнал с датчика 6 угловых смещений поступает на вход дискриминатора 9 нулевого уровня. Дискриминатор 9 выделяет моменты 22 времени, когда сигнал с датчика 6 угловых смешений равен нулю, иначе говоря, когда отсутствует угловое отклонение отраженного лазерного пучка 19. В эти моменты дискриминатор 9 выдает управляющие импульсы на вход 21 блока 1 О выборки, который открывается и пропускает сигнал с входа 20 на выход. На кривой О (1) (фиг. 2) эти значения сигнала с датчика 5 выделены отрезками 23. После поступления на блок 1 усреднения заранее заданного числа величин, подлежащих усреднению, блок 11 усреднения производит операцию усреднения, для чего величины переводятся в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем 12 и фиксируются в оперативной памяти вычислителя 13. Результат усреднения фиксируется регистратором 14. Затем отражатель 3 переставляется в следуюшую точку контролируемой поверхности, и процесс измерения повторяется.Формула изобретения Устройство для измерения отклонения от прямолинейности, содержащее лазер, установленный с возможностью выставления лазерного пучка параллельно средней прямой контролируемого профиля, отражатель в ви1564492 Составитель Е. ГлазковаРедактор Т. Парфенова Текред И. Верес Корректор Н. РенскаяЗаказ 1154 Тираж 483 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж - 35, Раушсая наб., д. 4,5Производственно-издательский комбинат .Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 де призмы БкР 180, выполненный с возможностью установки на контролируемой поверхности по ходу лазерного пучка, датчик линейных смещений, установленный по ходу отраженного лазерного пучка, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при турбулентности воздушных потоков по трассе распространения лазерного пучка, оно снабжено датчиком угловых смещений, установленным по ходу отраженного лазерного пучка, дискриминатором нулевого уровня, вход которого соединен с выходом датчика углового смещения, блоком выборки, сигнальный вход которого соединен с выходом датчика линейных смещений, а управляющий вход соединен с выходом дискриминатора нулевого уровня и блоком усреднения, вход которого соединен с выходом блока выборки, а выход - с входом регистратора.