Гониометр

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик) Заявлено 28,06.76 (21) 2375449/25-28 присоединен 3) Приорите аявкн евударвтввнннй квинтетСаевтв Минивтрвв СССРав делан нэобрвтвнийн вткрытнй 5.07,78.бюллетень27 ания описания 15,06,78 43) Опубликовано4 б) Дата опубли 35. 322.(72) Авторы . изобретения н, О, С. Власенко н А. В. Сп 71) Заявитель 4) ГОНИ Наиболее бли технической сущ содержащий авто тельным зеркало тором нзображв враэцвниь котороИзобретение относится к измерительнойтехнике, а именно к .фотоэлектрическимуглоизмеритвльным устройствам, которыемогут быть использованы для измеренияуглов разворота обьектов. бИзвестен гониометр, содержаэций автоколлиматор со светоделитвльным зерка"лом между ооьвктивом и анализаторомполя изображении, рабочую меру в виделимба с угломерной шкалой, установлен-, т 0ную на оси поворота автоколлиматора, идвустороннюто одноканальную оптическуюсистему для проецирования диаметральнопротивоположных делений шкалы лимба вполе изображения анализатора, выполнен 1 зного в виде .окуляра с микрометром 111.Недостатком такого гониометра явлюется невысокая точность измерений,ким х изобретению по 26 ости является гониометр оллиматор со светоделим, обьективом и анализа- я, рабочую меру, ось совпадает с осью вра- Л щения автоколлиматора, и механизм цвремвщения рабочей меры 121.Недостатхом этого гоняометра являемся сложная и трудоемкая методика измервний нв позволяющая исключить субьеэффтивные погрешности.Целью изобретения является автоматавалия процесса измерений.Эта цель достигается благодаря тому,что предлагаемый гониометр снабжен фо ьтоелектрической следящей системой, входкоторой подключен к анализатору иэображенин, а выход - к механизму перемещения рабочей меры, сввтодвлительноезеркало и анализатор изображении расположены между рабочей мерой, выполненной в виде многогранной призмы, и объев.тивом автоколлиматора, выполненным ввиде вогнутого сферического зеркала,центр кривизны которого совмещен с осьювращения рабочей меры, а ось вратценияанализатора изображения совмещена сизображением центра кривизны вогнутогосферичесхого зеркала,На фиг, 1 и 2 схематически изображенпредлагаемый гониометр в. двух проекциях,показан также ход лучей в оптическойсистеме гониометра,Гониометр содержит рабочую меру 1в виде зеркального двенадцвтигранникв, фграни которого пронумерованы, обьективавтоколлиматора в вийе вогнутого сферического зеюкалв 2., соединительное зеркало 3, разделительную ппизму 4 с подсвечиваемой фаскойна целительном ребре фРфотоэлектрическую систему 5, анализатор изображения прецизионную червячную пару сектор 6 -. червяк 7, переключакзцее устройство 8, исполнительныедвигатели 9 и 10, индикаторе ое устройся фво 11, червячную пару червяк 12 - колвсо 13 (механизм перемещении рабочеймеры), стопорное устройство 14 и предметный столик 15, на который устанавливается контркшруемая призма или клин16.Ось вращения многогранника 1 совмещена с центром кривизны фОф зеркала 2поэтому при разворотах многогранникацентральные нормали к его граням всегда совпадают с проекциями нормалей кповерхности сферического зеркала 2 вплоскости измерения. Угол 2 (3 поля зрения зеркала 2 равен 30 (фиг. 2).Если оптическая система скомпоновьна согласно фнг. 1, т.е. червячная пара6, 7 с призмой 4 развеюнута на 90овокруг оси "0О", а затем вся системао2-7 развернута нв 90 вокруг оси 00,то угол 2 может быть значительно уве 3личен путем увеличения размера зеркала2 в плоскости. этого угла.Зеркало 3 установлено под углом 45о. к оптической оси 00 сферического зеркала 2, а подсвечиваемая фаскв призмы404 оптически сопряжена с точкой Р зерхала 2. Ось вращения червячного сектора 6 совмещена с изображением 0 ценгра кривизны 0 сферического зеркала 2,Переключающее устройство 8 имеет45три положения: выключенное, включенноена исполнительный двигатель 9 и включенное на исполнительный двигатель 10.ЮФотоалектщческая система 5 связана с переключающим устройством 8 и с ин диквторным устройством 11. Червяки 7 и 12 могут приводитьси в движение ие только двигателями 9 и 10, ио и ру- и хоятквми 17 и 18 соответственно или, при помощи источника питания 19.Сферичесхое зеркало 2 расположено 1 ак, что отраженный от него,пучок параллельных лучей одновременно попадает и 40 на рабоую меру 1, и на контролируемую меру 16 (фиг, 1).Призма 4 и механизм ее перемещения связаны так, что среднему положению призмы, показанному на чертеже, соот ветствует нулевое значение информации на индикаторном устройстве 11, При перемещении призмы, .например, по часовой стрелке информации придается знак ф+ф, в противоположном направлении - знакюфф эГониометр может работаТь квк в измерительном,так и в задающем режиме.8 измерительном режиме гониометр работает следующим образом. Разделительную призму 4 выставляют в нулевое положение, Расходящийся пучок лучей, выходящий из призмы 4, отражается от зеркала 3, проецируется на сфеюическое зеркало 2 и,отражаясь, цвраллельным пучком проецируется нв рабочую 1 и контролируемую 16 камеры.При выипоченных стопорном устройстве 14 и переключающем устройстве 8 рабочую меру 1 разворачивают до такого положения, при котором автоколлимациоьное иэображение фаски призмы 4, отраженное, например, от нулевой грани рабочей меры 1, попадает на одну из боковых граней призмы 4. Информации об. атом появляется на табло индикаторного устройства 11. Далее закрепляют рабочую меру 1 стопорным устройством 14 й включают переключающее устройство 8 нв двигатель 10. Следжцая система 5,.8, 10, 12 и 13 разворачивает рабочую меру до тех пор, пока ввтоколлимационное иэображение фаски не совпадет с самой фаской (в этот момент разность между световыми потоками, отраженными от, боковых граней призмы 4, станет равной нулю, а следовательно, станет равным нулю и сигнал,поступакзций на двигатель 10). Затем на предметный столик 15 устанавливают хонтролируемую меру 16, например треугольную. призму, углы между гранями которой следует определить твк, чтобы одна иэ ее граней имела положение, близкое к положению уже выставиен ной, нвпримею нулевой, грани рабочей меры 1.выключив устройство 8 и перыввыставленную грань рабочей меры 1,рукояткой 17 врвщвюз червяк 7 до техпор, пока на иидихаторном устройстве непоявится сигнал, ухвзыввхзций нв то,-чтоввтохоллимвционное изображение фвсхи .Вотраженное . от выставленной граии контролируемой меры 16, находится ив однойиэ боковых граней прззмы 4.После этого включают устройство 8 на двигатель 9, и следящая система 5, 8, 9, 7 и 6 перемещает призму 4 до точного совмещения фаски с ее автоколлимационным изображением. Иа информационном табло устройства 11 появится информация А об угле между выставляемыми гранями рабочей и контролируемой мер, Далее возвращают призму 4 в нупевов положение и, отключив стопорное устройство 14, разворачивают рабочуюЮ меру вместе с контролируемой до тех пор, пока автоколлимационнов изображение фаски, отраженное от другой грани рабочей меры, наиболее близкой к контролируемой грани меры 16, нв попадет5 на одну из боковых граней призмы 4.Описанным выше методом измеряют уголь2 между этими гранями. Угол д. междуо-ииспользованными гранями меры 1 известен, поэтому искомый угол между гранв 29 ми контролируемой меры 16 будет равен 25гдв с-о и- аттестационный угол междунулевой и И-ной гранями рабочей меры 1,В задающем режиме гониометр работает следующим образом,Указанным выше способом нулеваягрань рабочей меры 1 точно согласовывается со средним нулевым) положениемпризмы 4 Затем разворотом рабочей меры в центр поля зрения зеркала 2вводится та ев грань, угол которой с йулевой гранью наиболее близок к задаваемому углу разворота рабочей меры,Дополнение до этого угла с учетомзнака набирается на информацяонном табло устройства 11 разворотом червяка 7,Далее при-включенном стопорном устройстве 14 и выключенном переключающемустройстве 8 разворотом червяка 12 автоколлимационное изображение от уже выставленной в центр поля зрения грани ра 45бочей меры выводится на одну иэ боковых граней призмы 4. После этого устройство 8 включается на двигатель 10 иследящая система 5, В, 10, 12 и 1 Эточно доворачивает рабочую меру до за оданного угла.Для установочных разворотов призмы4 и рабочей меры 1 вместо рукояток17 и 18 может быть использован управлявмый оператором источник питания 19 у 55которым включается либо на двигатель9, либо на двигатель 10.Истсчник. питания 19 может быть такжв исиользояан для включения двигателя О в режим ноиска призмоя 4. атиеюм фд лимационного изображения фаски в полезрения автоколлиматора.При использовании гониометра для измерения и задания углов разворота различных обьектов рабочая мера 1 неподвижно устанавливается на обьекте измерения такчтобы ось ве вращения совпадала с осью измеряемых разворотов обьвкта и была перпендикулярна главной оптической оси автоколлиматора,Основной особенностью оптическойсистемы гониометра является то, чтовсе положения разделительной призмы впределах угла рабочего поля зрения (2 3 )при условии совмещения фаски призмы сее автоколлимационным изображением являются одинаковыми как с точки зренияаберраций, так и с точки зрения распределения энергия излучения в изображении,Зто позволяет получить рабочее поле зрвняя автоколлнматора, равное 30 и более,и обеспечивается тем, что прн любом положении разделительной призмы осевойлуч пучка излучения,выходящего иэ призмы и возвращающегося к нейвсегда направлен по нормали к сферическому зеркалу, а,следовательно, и по нормали к вгофокальной попер .ности.Формула изобретенияГениомвтр, содержадий автоколлиматорсо светоделитвльным зеркалом, обьвктивом и анализатором изображения, рабочуюмеру, ось вращения которой совпадает сосью вращения автоколлиматора, и механизм перемещения рабочей меры, о т л ич а ю щ и й с я твм, что, с целью автоматиэащи процесса измерения, он снабжен фотсэлектрнческой следящей системой,вход которой подключен к анализаторуизображения, а выход - к механизму перемещения рабочей меры, светоделитвльновзеркало и анализатор изображения расположены между рабочей мерой, выполненной в виде многогранной призмы, и обьективом автоколлиматора, выполненным ввиде вогнутого сферического зеркала,пентр кривизны которого совмещен с осьювращения рабочей меры, а ось вращенияанализатора иэображения совмещена сизображением центра кривизны вогнутогосферического зеркала,Исто пики информации, принятыв вовнимание при экспертизе:1, Гоннометр ГС-Бф,. Описание, инсърукпия и методика эксплуатации по ГОСЧ5. 557-7 О.2. Гониометр "ГСМ Списание, инструкция и методика измерений по ГОСТноестров СС 11 ЭО тент од,9 Тираж ПИ Госуйарственног по делам 35, Москва, Ж, 872 . По комитета Совета М зобретений и открь ачинская набд 4