Устройство для аттестации штриховых мер

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистнческикРеспублик оц 877461 ц(5)м. Кд. 6 02 В 27/32 Ьеударстеениый комитет СССР до дедам изобретений и еткрытийДата опубликования описания 30.:0.81,гд 141 71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АТТЕС ШТРИХОВЫХ МЕ Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам для аттестации штриховых мер длины.Известны устройства для аттестации штриховых мер длины, содержащие регистрирующую систему с фотоприемниками и эталонный элемент, служащий для компарации.Наиболее близким к, предлагаемому является устройство для аттестаций .штриховых мер, содержащее подвижныи10 предметный столик с закрепленнойна( нем аттестуемой штриховой мерой, диафрагму с двумя щелями, расстояние между которыми равно единице масштаба1 штриховой меры, и регистрирующую систему с двумя фотоприемниками, каждый из которых расположен напротив одной из щелей диафрагмы и электрически связан с электронным блоком обработки сигнала 11 .20Недостатком известного устройства является невысокая точность аттестации, так как погрешность расстояния 2между центрами двух щелей образцового элемента, выполненного в виде диафрагмы, вносится результат аттестации каждого интервала штриховой меры.Цель изобретения - повьппение точ" ности аттестации штриховых мер.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для аттестации штриховых мер, содержащем подвижный предметный столик с закрепленной на нем аттестуемой штриховой мерой, диафрагму с двумя щелями, расстояние между которыми равно единице масштаба штриховой меры, и регистрирующую систему с двумя фотоприемниками, кадо. дый из которых расположен напротив одной из щелей диафрагмы и электрически связан с электронным блоком бб работки сигнала, дополнительно ввЕдены два счетчика, кварцевый генератор, блок ввода поправки на аттестованную погрешность расстояния между центрами двух щелей диафрагмы, а также3 8два блока определения момента прохождения фотометрического центра штрихачерез центр каждой щели диафрагмы,каждый из которых состоит из после"довательно включенных схемы согласования, Фильтра нижних частот, дифференцирующего устройства, нуль-органа и формирователя, причем выходкаждого из формирователей подключенк соответствующему входу схемы управления, к другому входу которойподключен кварцевый генератор, аблок ввода поправки на аттестованнуюпогрешность расстояния между центрами двух щелей диафрагмы содержитзапоминающее устройство, дешифратор и счетчик импульсов, причем входпоследнего подключен к соответствующему выходу схемы управления, первыйвыход через дешифратор подключен кдополнительному входу схемы управления, авторой выход через запоминающее устройство и второй счетчик подключен к первому входу цифропечатающего устройства, ко второму входукоторого подключен третий счетчик,кроме того, один выход схемы управле"ния подключен к входу третьего счет"чика, другойвыход этой схемы подключен ко второму счетчику, а дополнительный ее выход подключен к входузапоминающего устройства.На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство,Устройство для аттестации штрихо-.вых мер содержит аттестуемую штрихо-,вую меру 1, закрепленную на подвижном предметном столике 2, оптическийканал 3 воспроизведения, состоящийиз осветителя 4, служащего для под.светки штриховой меры 1, объектива5, проектирующего изображение штрихов штриховой меры 1 в плоскостьдиафрагмы 6 с двумя щелями, расстояние между которыми выполнено с учетом масштаба проецирования в видеувеличенного изображения единицымасштаба штриховой меры 1.,Для регистрации светового потока за каждойщелью диафрагмы 6 установлены фотоприемники 7 и 8, которые включены навход блоков 9 и 10 определения момента прохождения фотометрическогоцентра штриха через центр каждойщели диафрагмы 6, Каждая щель выполнена с учетом масштаба проецированияв виде увеличенного изображения штуиха штриховой меры 1Блоки 9 и 1 О определения момента прохождения фото 77461метрического центра штриха включаютв себя схему согласования 11 и 2,фильтр 13 и 14 нижних частот, дифференцирующее устройство 15 и 16,нуль-органа 7 и 18 и формирователь19 и 20, Блоки 9 и 10 электрическисвязаны с регистрирующей системой,включающей в себя схему 21 управления,кварцевый генератор 22,счетчик 23 им пульсов, счетчик 24 импульсов и цифропечатающее устройство 25." С регистрирующей системой также электрически связанблок 26 ввода поправки на аттестованную погрешность расстояния между З центрами двух щелей образцового элемента. Блок 26 включает в себя счетчик импульсов 27, дешифратор 28 изапоминающее устройство 29.Устройство работает следующим общ разом.При включении устройства подвижныйпредметный столик 2, несущий аттестуемую штриховую меру 1, перемеща-ется непрерывно с постоянной скоростью, при этом под оптической осьюканала 3 воспроизведения проходятштрихи штриховой меры 1 (начиная сО-го штриха). При прохождении штрихов в рабочем поле оптической схемыканала воспроизведения 3, последняяпроектирует изображение штрихов в плоскость диафрагмы 6 с двумя щелями.При этом иэображения штрихов (начи/ная с 0-го) будут перемещаться в 35плоскости диафрагмы б и поочереднопересекать ее щели, за которыми установлены фотоприемники 7 и 8, В цепи .нагрузки фотоприемников возникаютимпульсы фототока колоколообразной 40.формы, Сигналы с фотоприемников 7 и8 поступают на входы блоков 9 и 10 соответственно. В электрической схемеблоков 9 и 10 .использован метод определения отсчетного импульса по точке экстремума колоколообразного сигнала, соответствующей фотометрическому центру оптического изображенияштриха. Таким образом сигнал с фотоприемников 7 и 8 поступает через схему 11 и 12 согласования на вход фильтра 13 и 14 нижних частот. Отфильтрованный сигнал поступает на схему 15и 16 дифференцирования. Продифференцированный сигнал поступает на нульорган 17 и 18, определяющий момент 55 изменения знака производной, который представляется формирователем 19и 20 в виде отсчетного импульса,1поступающего иа вход регистрирующейсистемы , а именно на вход схемы 2 управления. Первым на вход схемы 2 управления поступает отсчетный импульс из блока 10 от 0-го штриха. При поступлении этого импульса схема 21 3 управления включает в работу блок 26 ввода поправки на аттестационную погрешность расстояния между центрами двух щелей образцового элемента.Работа этого блока осуществляет О ся следующим образом.Схемой 21 управления подключается к счетчику 27 кварцевый генератор 22. Со счетчиком 27 электрически связан дешифратор 28, который вырабатыва ет сигнал через каждые и импульсов (в зависимости от частоты кварцевого генератора 22 и скорости перемещения штриховой меры 1), это отклонение образцового элемента от эталона 20 можно аттестовать с точностью в 0,01 мкм. Когда на том выходе дешифратора, который соответствует погрешности образцового элемента, появится сигнал, то схема 21 управления от ключает кварцевый генератор 22 от счетчика 27 (записана информация о величине погрешности образцового элемента). Далее по команде из схемы 21 управления инфорамция из счетчи ка 27 переписывается в неразрушающеесязапоминающее устройство 29, которое хранит эту информацию и позволяет осуществлять ее периодическое считывание без разрушения в те- ц 5 чение всего времени аттестации шкалы, Затем по команде из схемы 21 управления информация из запоминающего устройства 29 переписывается в счетчик 24, Таким образом, регистрирую щая система готова для аттестации интервала штриховой меры между 0 и 1 штрихом, Так как штриховая мера 1 перемещается непрерывно с постоянной скоростью, то в поле зрения оп-. тического канала 3 воспроизведения попадает 1-й штрих штриховой меры 1, который так же как и 0-й штрих.штри-, ховой меры 1 проектируется объективом 5 в плоскость диафрагмы 6 с двуИ мя щелями. При этом. изображения О-го и 1-го штрихов пересекут соответственно вторую и первую щели диафрагмы 6 (считая по направлению движения). В цепи нагрузки каждого фотоприемника возникает импульс фототокаЯ колоколообразной формы. В случае ес,ли расстояние между 0 и 1 штрихами штриховой меры 1 имеет отклонение от расстояния между центрами двух щелей (с учетом масштаба проецирования) диафрагмы 6, то импульсы на временной оси будут сдвинуты пропорционально этому отклонению. Далее блоки 9 и 1 О формируют отсчетные импульсы, которые поступают на,вход схемы 21 управления. С приходом пер.вого импульса схема 21 управления подключает к счетчику 24 кварцевый генератор 22, а с приходом второго импульса схема 21 управления отключает кварцевый генератор 22 от счетчика 24. Род работы счетчика 24 определяет схема 21 управления в зависимости от того, иэ какого блока 9 или 10 первым пришел отсчетный импульс. Если проверяемый интервал больше расстояния между центрами щелей диафрагмы 6, то первым приходит отсчетный импульс из блока 9 и счетчик работает на сложение. Таким .образом, в счетчике 24 записана информация о погрешности аттестуемого интервала с учетом погрешности образ" цового элемента. Для записи номера: проверяемого интервала предусмотрен счетчик 23, который считает каждый первыйимпульс из пары импульсов, пришедших в схему 2 управления. После того, как информация записана в счетчике 24 и счетчике 23, схема управления вырабатывает сигнал на перепись информации в цифропечатающее уст" ройство 25, Затем схема 2 управления подает команду на перепись информации о погрешности образцового элемента из запоминающего устройства 29 в счетчик 24 (с учетом знака), После этого регистрирующая система готова для аттестации следующего интервала междуи 2 штрихами штриховой меры 1. При входе второго штриха в поле зрения оптического канала 3 воспроизведения цикл аттестации повторяется.Таким образом, за счет того, что, в предлагаемом устройстве точно определяется фотометрическйй центр штриха аттестуемой штриховой меры и вводится поправка на аттестованную погрешность расстояния между центрами двух щелей образцового элемента, то аттестация штриховых мер осуществляется с более высокой точностью.Формула изобретенияУстройство для аттестации штриховых мер, содержащее подвижный предметный столик с закрепленной на нем,аттестуемой штриховой мерой, диафрагму с двумя щелями, расстояние междукоторыми, равно единице масщтабаштриховой меры, и регистрирующую систему с,двумя фотоприемниками, каждыйиз которых расположен напротив одной 1иэ щелей диафрагмы и электрически связан с электронным блоком обработкисигнала, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиаттестации, дополнительно введеныдва счетчика, кварцевый генератор,блок ввода поправки на аттестованную погрешность расстояния между цент-фрами двух щелей диафрагмы, а такжедва блока определения момента прохождения фотометрического центра,штриха через центр каждой щели диафрагмы, каждый из которых состоит ,Оиз последовательно включенных схемысогласования, фильтра нижних частот,дифференцирующего устройства, нуль,органа и формирователя, причем выход каждого из формирователей подклю". фчен к соответствующему входу схемыуправления, к другому входу которой подключен кварцевый генератор, а блок ввода поправки на аттестованную погрешность расстояния между центрами двух щелей диафрагмы содержит запоминающее устройптво, дешифратор и счетчик импульсов, причем . вход последнего подключен к соответствующему выходу схемы управления, первый выход через дешифратор подключен к дополнительному входу схе,мы управления, а второй выход через ,запоминающее устройство и второй счетчик подключен к первому входу цифропечатающего устройства, ко второму входу которого подключен третий счетчик, кроме того, один выход схемы управления подключен к входу третьего счетчика, другой выход этой схемы подключен ко второму счетчику, а дополнительный ее выход подключен к входу запоминающего устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРВ 505005, кл. Я 02 В 27/32, 04.01.74илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,аказ 9608/69 Тираж 542 ВНИИПИ Государственного по делам изобретении 113035, Москва, Ж, Р