Способ измерения непрямолинейности и неплоскостности и устройство для его осуществления

(22)Заявлено 10.02,81 (2)3246850/18-28 (51)М. Кл.3 с присоединением заявки М(23)Приоритет Ст 01 В 21/00 Ьвударстюай канитвт СССР аа делам изобретена и еткрытка(088.8) Опубликовано 30,11,82, Бюллетень44 Дата опубликования описания 30.11,82 А. А. Арефьев, И, М. Ефименко, А, М. Жинкин, -.,;:..,1 цИлюхин и А. В фальцман,.)Московский ордена Ленина институт инженерств,." фгеодезии, аэрофотосьемки и картографии,(72) Авторы изобретения(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ И НЕПЛОСКОСТНОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕЮ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 20 1Изобретение относится к измерятельной технике и может быть использовано при проведении высокоточных створных измерений и контроле прямолинейности на различных этапах строительства, монтажа и эксплуатации инженерных соору 5 жений и технологического оборудования, а также в машиностроительной метрологии. оИзвестен способ измерения непрямопинейности, заключающийся в том, что опор- ное направление светового пучка задается центром сканирования светового пучка, сканируемый в начале контролируемой трассы световой пучок анализируют и выделяют оптический сигнал с амплитудой, пропорциональной смещению центра сканирования относительно оси сканирования, и регистрируют полученный сигнал 1 1,Известно устройство дпя измерения непрямопинейности, состоящее из последовательно расположенных источника излучения, сканера и фотоэлектрического анализатора поперечных смешений с анализи рующей щелью и фотоприемника, выходкоторого соединен с регистратором 113.Недостатком данных способа и устройства является невысокая точность измерения непрямопинейности вследствие флуктуации энергетического центра в сечении анализируемого светового пучка и нестабильности положения пучка, задающего опорное напряжение, вызываемое атмосферными помехами, дифракцией на краях газоразрядной трубки (у лазера), деформацией элементов устройства и т. д.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ измерения непрямолинейности и неплоскост- ности, заключающийся в,том, что на фотоэлектрическом анализаторе создают опорную световую картину, производят сканирование информационной световой картины, определяют взаимокорреляционную функцию между опорным и информационным сигна лами, получаемыми при сравнении опорной и информационной световых картин, пре 3 97795образуют полученное значение взаимокорреляционной функции в электрический сигнал, регистрируют его и по положениюего максимума судят о величине непрямоаинейности или неплоскостности 23,5Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения непрямблинейности и неплоскостности, содержащее источник излучения, соединенные последовательно блок сканирования и блок Орегистрации световой картины, фотоприемник и вычислительный блок 2,Недостатком известных способа и устройства является невысокая точность измерений из-за отсутствия компенсации 15помех, имеющихся в информационном сиг- .нале.Цель изобретения - повышение точности измерений за счет учета влияния помех, 20Поставленная цепь достигается тем,что согласно способу производят многократную динамическую регистрацию опорной световой картины в промежутках меж.ду сравнениями ее с информационной световой картиной.В устройстве для измерения непрямолинейности и неплоскостности,содержащем источник излучения, соединенные последовательно блок сканирования и блок 5 Орегистрации световой картины, фотоприемник и вычислительный блок, блок регистрации световой картины выполнен ввиде управляющего динамического транспаранта с блоком управления,35На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство,для измерения непрямолинейности и неплоскостности состоит изисточника 1 излучения, блока 2 сканирования и соединенных последовательноблока Э регистрации световой картины сблоком 4 управления, фотоприемника 5и вычислительного блока 6,Устройство работает следующим образом. Пучок света от источника 1 излучения направляют на блок 3 регистрации световой картины (динамический транспарант), установленный в плоскости аналиЯ эа, задавая тем самым опорное направление. Динамический транспарант представляет собой разновидность пространственного модулятора света. При подаче на него импульса напряжения записи Озо55 с блока 4 управления динамический транспарант регистрирует энергетический профиль падавшего на него светового пучка от источника излучения и хранит записанную информацию после снятия напряжейия,После записи энергетического профиля светового пучка на динамическом транспаранте включают блок 2 сканирования,осуществляющий сканирование пучка в пространстве с частотой задающего генератора блока 2 сканирования. При сканировании светового пучка по динамическому транспаранту производится анализ положения изображения светового пучкаотносительно центра сканирования и выделяется оптический сигнал рвссогласования,имеющий первую гармонику с амплитудой, пропорциональной смещению,который после преобразования нв фотоприемнике 5 в электрический подается навычислительный блок 6. При совпаденииизображения светового пучка на динамическом транспаранте с центром сканирования с фотоприемника 5 поступает сигнал с частотой вдвое большей частотысканирования,Исходя иэ того, что флуктуации распределенияэнергии в анализируемом сечении пучка и изменение параметров внешней среды являются случайными процессами протяженными во времени л 1),можно всегда выбрать такой оптимальный промежуток времени дно,за который перераспределение энергии в пучке и его угловые уводы будут незначительны и ихвлиянием на погрешность измерений можно пренебречь, Тогда дпя обеспечения оптимальной работы устройства через каждый промежуток времени дпоследует1 троизводить перерегистрацию энергетического профиля светового пучка, т.е. стереть изображение пучка на динамическомтранспаранте, подав на него с блока 4управления напряжение стирания О и,остановив процесс сканирования, записатьновое иэображение пучка, подав на динамический транспарант напряжение 0Таким образом, динамический транспарант,на котором осуществляется периодическаяперерегистрация энергетического профилясветового пучка, постоянно будет являться оптимальным анализатором смешений,Таким образом, предлагаемые способи устройство позволяют повысить точностьизмерений и надежность работы зв счетприменения оптимальной перерегистрациисветового пучка в плоскости анализа сиспользованием динамического транспаранта.Формула изобретения1. Способ измерения непрямолинейности и неплоскостности, закжочан 1 ип 1 йя в54 6точник излучения, соединенные последовательно блок сканирования и блок регистр.рации световой картины фотоприемник и вычислительный блок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет учета влияния помех, блок регистрации световой картины выполнен в виде управляемого динамического транспаранта с блоком управления,юЯ Составитель Е. Глазковатор Ю. Ковач Техред М.Коштурв Корректор А, Дзятко Заказ 9199/55ВНИ Подписив СССР ираж 614И Государственного коми делам изобретений и отк Москва, Ж 35, Раушская тийабд, 4 130 П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,нвл 3 9779 том, что нв фотоэлектрическом анализаторе создают опорную световую картину, производят сканирование информационной световой картины, определяют взаимокорреляционную функцию между опорным иинформационным сигналами, получаемыми при сравнении опорной и информационной световых картин; преобразуют полученное значение взаимокорреляционной функции в электрический сигнал, регистрируют 1 ф его и по положению его максимума су дят о величине непрямолииейности или неплоскостности, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повыщеьия точности измерений за счет учета влияния помех, производят многократную динамическую регистрацию опорной световой картины в промежутках между сравнениями ее с информационной световой картиной,2. Устройство для измерения непрямо- щ линейности и неплоскостности, содержащее источник излучения, содержацее исИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Алякишев С. А, Лазерное устройство для установки прямолинейности. Применение газовых лазеров в геодезии",Электроника СВЧ, вып, 1 (1) 1972,черт. 5.2. Белоглазов И. Н., Тарасенко В. П.Корреляционно-измерительные системы,.М. "Сов. Радио", 1074,с. 35-37 (прототип).