Устройство для измерения перемещения объекта

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ375476 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельствал. Ст 01 Ь 11/О Заявлено 11 Х.1971 ( 1653 4/25-2 присоединением заявкириоритет Комитет по деламобретений и открытийри Саеете МинистровСССР К 531,715.27(088.8 Опубликовано 23.111.1973. БДата опубликования описа юллетенья 28 Х.1973 АвторизобретениЗаявитель В. С. Взоров ециальное конструкторское бюро по разработке автоматичес средств измерения масс и приборов испытательной техникиЗМЕРЕНИ УСТРОЙСТВ РЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТ области ки можетперемещенпытательн нтрольыть исия подх ма 5 тв ел Изобретение относится к оно-измерительной техники бпользовано при измерениивижных частей станков, ис ьшин и других устройств,Известно устройство для измерения перемещения объекта, содержащее корпус и расположенные в нем источник света, диафрагмус прямоугольным отверстием, связываемуюс перемещаемым объектом шторку, рабочий 10край которой перекрывает отверстие диафрагмы, и фотоэлектрический преобразователь,Световой поток от источника света через отверстие в диафрагме попадает на преобразователь световой энергии. 15В процессе перемещения происходит изменение площади поперечного сечения светового потока, падающего на преобразователь, за счетразличной степени перекрытия подвижнойшторкой отверстия в диафрагме, что вызывает 20изменение выходного электрического сигнала.Получение различных пределов измеренияперемещения в известном устройстве достигается изменением площади отверстия в диафрагме путем изменения его размеров или неполным использованием отверстия вследствиеперемещения шторки не на полную ширинуотверстия, а только на часть ее.Недостатками указанного устройс а являются незначительное изменение пред ов изме рения, а также то, что при изменении этих пределов изменяется использование активной площади преобразователя света вследствие различной площади отверстий в диафрагме, соответствующих различным пределам измерения. Зто ведет к изменению величины выходного электрического сигнала, соответствующего пределу измерения, и к изменению характеристик фотоэлектрической схемы измерения и требует проведения тарировки или дополнительной настройки.Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых перемещений, диафрагма выполнена установочно-поворотной относительно оптической оси устройства, а угол между рабочим краем шторки и направлением перемещения равен углу установки края отверстия диафрагмы по отношению к направлению перемещения. Кроме того, для обеспечения постоянной характеристики светового потока при изменении диапазона измерения, источник света и фотоэлектрический преобразователь выполнены установочно-поворотными совместно с диафрагмой относительно оптической оси устройства.На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид.Оно содержит светонепроницаемый корпус 1, источник 2 света, создающий равномерныйсветовой поток, непрозрачную плоскую диафрагму 3 с прямоугольным отверстием 4, плоскую шторку 5 и преобразователь б, преобразующий световой сигнал в электрический.Шторка 5 расположена в непосредственнои близости от диафрагмы 3, в параллельной ей плоскости. Шторка соединена с объектом, например, с подвижной частью машины, Для прохода шторки в корпусе выполнено щелевидное отверстие 7. Корпус установлен на неподвижных частях машины. Положение шторки относительно отверстия диафрагмы определяет количественно световой поток, проходящий через это отверстие.Стрелки на чертеже указывают направление перемещения объекта. Угол между рабочим краем шторки и направлением перемещения равен углу установки края отверстия диафрагмы по отношению к направлению перемещения и обозначен а.Устройство работает следующим образом, Перед началом измерения диафрагма 3 устанавливается относительно шторки 5 так, что рабочие края 8 отверстия 4 параллельны прямолинейному рабочему краю 9 шторки, а световой поток, проходящий через отверстие 4 - максимальный или минимальный в зависимости от направления движения шторки 5. При движении последней относительно диафрагмы изменяются степень перекрытия отверстия 4 и световой поток, проходящий от источника света к преобразователю б,Между степенью открытия отверстия и перемещением шторки в направлении движения, указанном стрелками, существует зависимость, определяемая перемещением шторки и углом наклона рабочего края 9 шторки.Для полного перекрытия отверстия эта зависимость выражается формулой:А=81 п а где: , - полное возможное перемещение шторки в направлении движения, мм (см, м);Ь - ширина отверстия, мм (см, м);а - угол между рабочим краем шторкии направлением движения, град.Зная ширину отверстия Ь и предел измерения 1 можно определить угол наклона рабочего края шторки и расположить соответствующим образом диафрагму. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Изменяя угол наклона рабочего края шторки (например, путем установки сменных шторок с разными углами наклона рабочего края), можно изменять пределы измерения перемещения при неизменных форме и величине отверстия. Диафрагма должна быть расположена так, чтобы рабочие края отверстия были параллельны рабочему краю шторки,Ориентирование краев отверстия диафрагмы относительно рабочего края шторки может быть осуществлено путем поворота диафрагмы 3 относительно оптической оси 10 устройства.При повороте диафрагмы возможно количественное изменение светового потока, падающего на преобразователь, вследствие имеющейся неравномерности светового потока по поперечному сечению его. Это ведет к изменению характера зивисимости перемещение - выходной сигнал и требует дополнительной тарировки системы измерения.Для предотвращения этого источник света и преобразователь света выполнены поворотными совместно с диафрагмой д относительно оптической оси датчика и при повороте остаются неподвижными по отношению друг к другу и к световому потоку. Предмет изобретения1. Устройство для измерения перемещения объекта, содержащее корпус и расположенные в нем источник света, диафрагму с прямоугольным отверстием, связываемую с перемещаемым объектом шторку, рабочий край которой перекрывает отверстие диафрагмы, и фотоэлектрический преобразователь, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых перемещений, диафрагма выполнена установочно-поворотной относительно оптической оси устройства, а угол между рабочим краем шторки и направлением перемещения равен углу установки края отверстия диафрагмы по отношению к направлению перемещения,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения постоянной характеристики светового потока при изменении диапазона измерения, источник света и фотоэлектрический преобразователь выполнены установочно-поворотными совместно с диафрагмой относительно оптической оси устройства,Составитель Ю. ЛобзоваРедактор Н. Воликова Техред Т. Ускова Корректор О. ТюринаЗаказ 1508/2 Изд.1345 Тираж 755 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2