Интерференционный угломер

(22) Заявлено 230678(21) 2637037/25-28с присоединением заявки Ио:1 осударствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЬЙ УГЛОМЕР Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для высокоточного измерения угловых перемещений различных об ъек тов,Известен интерференционный угломер, содержащий осветитель, двухлучевой интерферометр с отражателем, выполненным в виде двух параллельных зеркал в одной из его ветвей и связываемым с измеряемым объектом, и регистрирующий блок 11).Однако известный угломер имеет малый диапазон. измерения, достигающий только 30 о, 15 Наиболее близким устройством к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является интерференционный угломер, содержащий осветитель, двухлучевой интерферомбтр с отклоняющими зеркалами и отражателем, выполненным в виде пары двугранных зеркал и связываемым с измеряемым объектом, и регистрирующий блок 121.Однако ограниченный диапазон измерения (до 180 с) известным угломером и недостаточно высокая точностьизмерения возникает из-за схемы размещення двугранных зеркал и падающих на них световых пучйов.Целью изобретения является расширение диапазона измерения до 360 и повышение точности измерения.Это достигается тем, что предлагаемый интерФеренционный угломер снабжен дополнительными двугранными зеркалами, установленными вместе с основными относительно оси их вращения и образующими в плоскости, перпендикулярной к этой оси, правильный звеэдчатый многоугольник, Кроме того, отражатель имеет нечетное число двугранных зеркал, образующих правильный звездчатый многоугольник, ребра двугранных зеркал параллельны оси вращения, а отклоняющие зеркала установлены так, что направления падения пучков интерФерометра на отражатель симметричны той же оси и пересекают ее под углом 45На чертеже изображена оптическая схема интерференционного угломеоа в аксонометрии.Угломер содержит осветитель 1, двух- лучевой интерферометр, включающий в себя светоделительную пластину 2, отклоняющие "юркала 3 и 4, возвращающие зеркала 5 и б, отражатель 7, связываемый с измеряемым объектом (на чертеже не показан) через вал 8 и выполненный в виде дв угра нных э еркал, установленных на валу и образующих в плоскости, перпендикулярной к этой оси, правильный эвездчатый многоугольник, и регистрирующий блок 9.Отражатель 7 имеет нечетное число двугранных зеркал, образующих цравильный эвездчатый многоугольник. Ребра двугранных зеркал параллельны оси вращения 0-0 вала 8, а отклоняющие зеркала 3 и 4 установлены так, что направления падения пучков интерферометра на отражатель 7 симметричны оси 0-0 и пересекают ее под уг 45 оРаботает интерференционный угломер следующим образом.Параллельный пучок света, поступающий от осветителя 1, делится 20 светоделительной пластиной 2 на цва пучка, которые с помощью зеркал 3 и 4 направляются на отражатель 7. Затем, отразившись от зеркал 5 и б, пучки возвращаются по первоначальному пути на светоделительную пластину 2, интерферируя между собой, При повороте вала 8, связываемого с измеряемьи объективом, вследствие углового перемещения отражателя 7 меня- ЭО ется разность хода лучей в двух ветвях интерферометра, что приводит к смещению интерференционной картины, которое регистрируется блоком 9.Принимая значение измеряемого угла ц. поворота на нулевое, получим изменение ьЬ , длины пути каждого пучка интерферометра для угла-М 2 А ЧЙ;а,". " 1"сов(й Я где Р: - центральный угол звездь - 6 О -чатого Б Угольникаг - расстояние между ребрами двугранных . зеркали осью 0-0 вращения;угол между падающим наотражатель 7 пучком иосью 0-0 его вращения.Привеценные выражения показывают, что пути первого и второго пучков вблизи значений д.=-Ч 2 п ид.=Ч 2 соответственно изменяются незначительно. Однако оптическая разностьхода пучковЬЬ=ЬЬ -ЬЬ = ЧИ - 51 иЗ, -- А 8 ГФ ч Ч 1 2 Ооэф" 22 2 в предлагаемой схеме от этого недостатка свободна.Значения числа П= И 2 двугранных зеркал отражателя 7 и угла " наклона падающего на него пучка можно оптимизировать по критерию максимума чувствительности при заданных габаритах отражателя. Оптимальными являются значения и = 9 и : 45 однако меньшее число двугранных зеркал экономически более выгодно,В предлагаемом угломере расположение двугранных зеркал в виде правильного звездчатого многоугольника позволяет расширить диапазон измерения и повысить точность измерения,Формула изобретения1, Интерференционный угломер,содержащий осветитель, двухлучевойинтерферометр с отклоняющими зеркалами и отражателем, выполненным в виде двугранных зеркал и связываемымс измеряемым объектсм, и регистрирующий блок, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения диапазона измерения до ЗбОО, он снабжен дойолнительньми двугранными зеркалами,установленными вместе с основными относительно оси их вращения и образующими в плоскости, перпендикулярной кэтой оси правильный звездчатый многоугольник,2. Угломер по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, отражательимеет,.нечетное число двугранных зеркал, образующих правильный эвеэдчатый многоугольник, ребра двугранныхзеркал параллельны оси вращения, аотклоняющие зеркала установлены так,что направления падения пучков интерферометра на отражатель симметричны той же оси и пересекают ее подуглом 45",Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 154059, кл. С 01 В 9/02, 19 б 2,2. Марцольф Дж, Интерферометр дляизмерения углов Веч 1 еы оГ Яс 1 еп 11 т 1 спз 1 гцщепФэ, 1964, ч, 35, М 9,Б. 1212-"1215 (пРототип) .711352Составитель Л. Лобзова Редактор Л. Народная Техред З.фанта Корректор А. Гриценко Заказ 894/25 Тираж 801 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4