Устройство для контроля лимбов

;. О, йЗ.и 1", е хц е с к Взтена МБМ,О П И С А Н И Е по 591 ее 7ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союа Советекка Сцмлксеицеекиа Реситбиин/О присоединением заявкивудвувтввиаЮ вветоввов Мвивщюв ИРв двлвм в 39 вяввва вйфмйГ 5.02.78 Рюллетеиь . 5 аиия описания 25.01.78 3) Приоритет 43) Опубликовано5) Дата опублик 3) УД( 528,52 (088.8)(72) Авторы изобретено В; Н. Покровский, М пиридонов овс тральный научно-исследовательский инсти аэрофотосъемки и картографии(54) устройство ОНТРОЛЯ ЛИМБОВ Изобретение относится к контрольно измерительным устройствам, предназначенным для определения погрешностей диаметров круговых шкал (лимбов) угломерных приборов раз-, личной точности и назначения, применяемых в геодезии, маркшейдерском деле, приборострвенин.В настоящее время для контроля погрешностей нанесения делений круговых шкал применяется несколько устройств.Устройство 1, предназначенное для определенич погрешностей диаметров поверяемого лимба ври; постепенном его повороте на угло-. вые интервалы, задаваемые двумя концентрически расположенными Образцовыми лимбами., 15 Считывание показаний с поверяемого и двух образцовых лимбов осуществляется с помощью. четырех фотоэлектрических систем, две иэ которых определяют положение исследуемого диаметра, а две другие задают точный пово-. р рот поверяемого лимба на требуемый интервал Непасредственйое измерение отклонений штрихов от их номйнального положения производится автоматически с помощью миьрометра с пласкопараллельной пластинкой Полученный результат передается в аналогс-цифровой преобразователь и далее на печатающее устройство, Последнее фиксирует результат, представляющий собой погрешность одного из исследуемых диаметров.оНедостатком устройства является наличие двух образцовых лимбов с однородными делениями и четырех фотоэлектрических микроскопов, что ,непременно приводит к усложнению конструкции и является причиной нестабильности измерительного канала.Устроиство 12, последовательно сравниваетположения, штрихов поверяемого лимба относительно наложенного на него образцового. Угловая величина несовпадения,штрйхов изменяется с помощью двух 1 фотоэлектрических систем, дающих информацию в виде импульсов при прохождении соответствующих штрихов. Угловая мера погрешности, йропорциональная временному интервалу между двумя указанными импульсами, измеряется специальным устрайством и поступает после обрабо 1 ки на регистрирующий прибор, После измерения Ф интервалов на одном обороте ";лимбы поворачивают относительно друг друга на3ионный интервал И раз. Затем по соответствующей программе определяют поправки штрихов обоих лимбов, от которых переходят кпоправки диаметров.Недостатки устройства: возможность проверять лимбы лишь равных диаметров с однородными делениями, наличие двухканальной считывающей системы, сложная и длительная программа наблюдений.,Наиболее блиэкям по технической сущнос 10ти к изобретению является устройство дляконтроли лимбов 13, содержащее ось вре.щения с закрепленными на ней образцовымлимбом и оправой для установки поверяемого лимба, задающий и регистрирующий каналы, фотоэлектрическую измерительную и регистрирующую системы,Устройство сравнивает йбказания поверяемого и образцового лимбов, закрепленнйхна одной оси. Сигналы от штрихов образцо 20його лимба зажигают импульсную лампу, последовательно освещающую штрихи поверяемого лимба, которые проецируются на движущуюся фотопленку, Информация регистрируется в виде, меток, располагающихся покривой с амплитудой и частотой, характеризующими погрешности штрихов лимба,К недостаткам этого устройства следуетотнести невысокую точность (2/3 ) опред. золения погрешностей за, счет влияния эксцен- .триситета и. остаточного действия погрешнос- тей эталонного лимба.Пель изобретения - повышение точностиизмерений,Указанная цель достигается тем, что взадающий и регистрирующий каналы введеныплоские зеркала так, что в оптический ходлуча одновременно попадают изображениясоответствующих штрихов образцового и поверяемого лимбой, а на пути луча междулимбами установлен чувствительный элемент,кинематически связанный через электромеханический иреобразователь с измерительнойсистемой, причем чувствительный элементвыполнен в виде плоскопараллельной пластинки.На фиг,. 1 изображена структурно-кинематическая схема предлагаемого устройства;на фиг.,2 - изображение штрихов на регистраторе,Устройство содержит ось вращения 1,образцовый лимб (ОЛ) 2, поверяемый лимб. зеркала 5, 6, объективы 7, 8, плоско зеркаю 9, диафрагму 10, модуляционный диск .11, объектив 12 фотоприемник 13, фазо. детектор 14, осветительную систему 15,объектив 16, фотоприемник 17, электроме. ханический преобразователь 18, плоскопарал-олельную измерительную пластинку 19, зеркало регистрирующего узла 20, осветительное устройство 21, столик для записи информации 22, механизм прерывистой подачи23, привод модулятора 24, передаточныймеханизм 25, ось регистрирующего столика26, микроскоп 27, суппорт 28, оправу дляустановки поверяемого лимба 29.В устройстве ось 1 (фиг. 1) несет поверяемый 3 и образцовый 3 лимбы. Осьцилиндрическая: кинематического типа с опорой в пяти жестких и двух эластичных точках, осуществляющих силовое замыкание.С осью кинематически через передаточныймеханизм 25 связан механизм прерывистойподачи 23, Оптико-электронная система,включающая осветитель 4, плоские зеркала5 и 6, объективы 7 и 8, плоское зеркало9, диафрагму 10, фокусирующий элемент 12и фотоприемник 13, располагается на суппорте 28, Измерительно-регистрирующая сиотема включает фазовый детектор 14, эпектромеханический преобразователь 18 кинематически связанный с измерительной плоскопараплельной пластинкой 19. С последней кинематически связано зеркало 20 регистрирующей системы, на которое подается пучоклучей от осветителя 21 с точечной диафрмъмой. Изображение точки зеркалом подаетсяв плоскость регистрирующего столика 22,расположенного на оси 26, связанной черезпередаточный механизм 25 с механизмомпрерывистой подачи 23. В измерительно-регистрирующую систему входит также блокмодулятора 11 с осветителем 15, объективом 16, фотоприемник 17, приводом 24.,В комплект устройства входит наблюдательный микроскоп 27, который может быть зекреплен на том же суппорте 28,Сущность работы предлагаемого устроИт ва состоит в следующем. Изображение непрезрачного штриха ПЛ при помощи оптической системы 4-7 накладывается на диаметрально противоположный прозрачный штрих ОЛ (фиг, 2). При предварительной юстировке начальных штрихов обоих лимбов и в случае отсутствия погрешностей расположения штриха ПЛ ширина левого прозрачного окна ( О) будет равна ширине правого окна ( д ), а следовательно, будут равны и свеи фтовые потоки Ф и Фп, ими пропускаемые, При наличии погрешности штриха др, Ф Оп и фАФ и совмещенное изображение штрихов оптической системой 8-9 передается в ппоскость диафрагмы 10, Световой поток, модулированный при вращении диска 11, поступает на фотоприемник 13, а затем на фазовый детектор 14.фотоэлектрическая система 15-17 формирует опорный сигнал фазового детектора. В5зависимости ат положении иэображения штриха ПЛ в окне ОЛ фазовыйдетектор выдаетсигнал определенной величины и полярности,который при помощи электромеханическогапреобразователя (например, в виде магнитоэпектрической системы) заставляя поворачиваться на некоторый угол плоскапаралцельную пластинку 19. Эта пластинка является основным измерительным элементом,позволяющим проводить Измерения в компенасационнам режиме: пластинка поворачиваетсядо тех пар, пока изображение штриха ПЛне займетсимметричное 1 положение относи-тельно краев окна ОЛ и не наступит равна,весие фототокав Зи 3 , сравниваеМих.в фазовом детекторе,;При повороте плоскопараллельной пластин-.ки 19 связанное с ней зеркало 20 регист-.рирующей системы отклоняет изображениесветящейся точки, сформированной объективом системы 21 в плоскости столика,22 сфотопленкой. Смещение изображения в радиальном направлении выражает в некотороммасштабе погрешность положения штриха ПЛ.После регистрации срабатывает механизмс 5прерывистой подачи 23, и в поле зрения диафрагмы 10 появляется совмещенное изображение следующей пары штрихов ПЛ и ОЛ, ицикл измерений и регистрации повторяется.30Принцип работы устройства поэвопяет получить инфармацию о погрешностях диаметрров ПЛ в виде графика, в виде таблицы чиоловых значений й в;виде отклонений ат полядопуска.Суппорт 28 позволяет осуществлять установку оптической системы 5-7 на .различныерасстояния относительна аси и в зависимости от диаметра ПЛ,Устройство можетработать как в ручномрежиме (циклическая подача и визуальноенаблюдение погрешностей штрихов), так н в.автоматическом режиме (непрерывная подачааси и автоматическая запись результатов измерений без участия наблюдателя)Быстродействие устройства в автоматическом режиме характеризуется средней скоростью контроля не менее 60 штрихов в ми-.нуту (при исследовании лимба на машине втипа Гейде с четырьмя микроскопами на наблюдение одного штриха затрачивается 1,5-2 минуты). Это преимущества особенна важно при полном контроле всех диаметров лимба, а также при оценке качества н 6 несения границ переходов кодированных лимбов, у;которых количество поверяемых отме так может достигать нескольких десятков тысяч. Быстродействие и объективное считывание показаний лимбав при наличии пре цизианнай оси и коррекции погрешностей образцового лимба в предлагаемом устройся ве,способствуют достижению точности не грубее 0,1.Ф армула изобретенияУстройства для контроля лимбав, содержащее ось вращения с закрепленными наней образцовым лимбам и оправой дпя установки поверяемого лимба, задающий и регистрирующий каналы, источник света, фотоэлектрическую измерительную и регистрирукищуюсистемы, атличающеес ятем, чта, с целью повышения точности измерений, в задающий и регистрирующий каналы на нути светового луча установлены плоские зеркапа, совмещающие в аднай пдаскости иэображения соответствующих штриховабраэцавага и поверяемого лимбов, а междулимбами установлен чувствительный элемент,кинематически связанный через электрамеханнческий преобразователь с измерительнойсистемой.,2, Устройства па п. 1, а т л и ч а ющ е е с я тем, что чувствительный элементвыполнен в виде пласкапвраллельнай пластинки.Источники информации, принятые еа внимание при экспертизе:1, Кюне Х, Ивч 811 еп 1 Зпзгцт 1960,% 8,с. 882-885,2, Майстрам Г. Те 1 Пдега 1 е 1 ес 11 п 1 сМ 1963, Ь 5, с. 212-223.3. Петров В. П. Устройство для контроля лимбав, фТруды ЛИТМО, вып, 73,с, 76 82,.593.687 авитедь В. Костинед Э. Чужик Кор едактор Н.,Петрова акаэ Тираж 872ИНИИПИ Государственного комно делам изобре113035, Москва,Подписноетета Совета Ми ений и открытий Ж, Раушская истров СС ПП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4