Интерференционный угломер

 

Интерференционный угломер предназначен для измерения угловых перемещений объектов. Целью изобретения является повышение точности измерения . Пучок света делят делительной призмой на две.. Один из них направляют на опорный отражатель двухлучевого -интерферометра Майкельсона, а другой с помощью зеркального ромба - на отражательный блок интерферометра. Отражательный блок выполнен из оптически связанных двух параллельных пар п-угловых зеркал и концевого зеркала , скрепленного с одной из пар. Между двумя парами угловых зеркал установлена зеркальная трапеция,, отражающие грйни которой параллельны оси вращения объекта. При угловых разворотах объекта одновременно с ним поворачивается зеркальный ромб и отражательный блок. В результате поворота отражательного блока изменяется длина пути информационного пучка. Выполнение отражательного блока из двух параллельных пар п-угловых зеркал обеспечивает многократное прохождение информационного пучка внутри отражателя. Проходя 2п раз между двумя парами угловых зеркал, в прямом и обратном ходе излучения разность хода информационного пучка возрастает в 2п раза. После отражения .от концевых элементов информационный и опорный пучки пространственно совмещают, получая их интерференцию , по смещению которой фотометрическим методом судят об угловых разворотах объекта. I ил. (Л 1C NI ел 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1245 7 (5l)4 G Q1 В ll/26, 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3832351/25-28 (22) 30.12.84 (46) 23.07.86. Вюл. ¹- 27 (71) Ивановский опытно-экспериментальный машиностроительный завод красильно-отделочного оборудования (72) В.И.Икрянов (53) 531.715.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 711352, кл. G 01 В 11/26, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1113671, кл. G 01 В 11/26, 1984. (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫИ УГЛОМЕР (57) Интерференционный угломер предназначен для измерения угловых перемещений объектов. Целью изобретения является повышение точности измерения, Пучок света делят делительной призмой на две. Один из них направляют на опорный отражатель двухлучевого .интерферометра Майкельсона, а другой с помощью зеркального ромба— на отражательный блок интерферометра.

Отражательный блок выполнен иэ оптически связанных двух параллельных пар и-угловых зеркал и концевого зеркала, скрепленного с одной из пар.

Между двумя парами угловых зеркал установлена зеркальная трапеция,, отражающие грани которой параллельны оси вращения объекта. При угловых разворотах объекта одновременно с ним поворачивается зеркальный ромб и отражательный блок. В результате поворота отражательного блока изме— няется длина пути информационного пучка. Выполнение отражательного блока из двух параллельных пар п-угловых зеркал обеспечивает многократное прохождение информационного пучка внутри отражателя. Проходя 2п раз между двумя парами угловых зеркал, в прямом и обратном ходе излучения разность хода информационного пучка возрастает в 2п раза. После отражения .от концевых элементов информационный и опорный пучки пространственно совмещают, получая их интерференцию, по смещению которой фотометрическим методом судят об угловых раз" воротах объекта. 1 ил.

1245878

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения угловых перемещений объекта в приборо- и машиностроение.

11ель изобретения — повьппение точности измерения путем повьпнения чувствительности угломера к угловым перемещениям объекта.

На чертеже приведена принципиальная схема чгломепа.

Интерференционный угломер содержит осветитель l например лазер, светоделительную призму 2, опорный отражатель 3, светоделитель 4, и два фотоприемника 5 и 6, образующие интерферометр Майкельсона, зеркальный ромб 7, отражательный бдок 8, состоящий иэ двух пар и-угловых зеркал

9 и 10, установленных параллельно, и концевого зеркала Il, зеркальную трапецию l2, блок 13 обработки сиг нала, блок 14 управления и ротор 15, предназначенный для скрепления с контролируемым объектом.

Схема содержит также индикатор

16, блок 17 регистрации, промежуточную муфту 18, узел 19 сцепления муфты с зеркальной трапецией 12, узел .20 сцепления муфты с отражательным блоком, основание (статор) 21, узел

22 сцепления основания с зеркальной трапецией, узел 23 сцепления основания с отражательным блоком.

Отражательный блок и зеркальная трапеция установлены с возможностью раздельного реверсивного вращения относительно оси ротора.

Интерференционный угломер работает следующим образом.

Пучок света от осветителя 1, пройдя светоделительную призму 2, разделяется на два. Один из них направляют на опорный отражатель 3 интерферометра Майкельсона, а другой— в зеркальный ромб 7.. Зеркальный ромб смещает пучок лучей параллельно падающему и направляет его на входное зеркало первой пары п-угловых зеркал 9 отрицательного блока 8.

Отраженный от него пучок, пройдя зеркальную трапецию 12, попадает на первое угловое зеркало второй пары и-угловых зеркал 10 отражательного блока, которое возвращает его на угловое зеркало первой пары п-угловых зеркал 9, которое возв1ращает пучок на второе угловое зеркало второй пары угловых зеркал 10. После и-отражений пучка между угловыми заркалами 9 и 10, пройдя при этом каждый раэ зеркальную трапецию, направляют его на концевое зеркало 11, скрепленное с первой парой угловых зеркал 9, которое возврашает пучок по тому же пути на светоделительную призму 2 интерферометра, где они, складываясь с пучком, отраженным опорным отражателем 3, интерферируют между собой. Суммарный световой сигнал, принимают двумя фотоприемниками 5 и 6, обрабатывают его в блоке 13 обработки и результаты обt5 работки выводят на индикатор 16 и в блок 17 регистрации. При угловых разворотах объекта (не показан) поворачивается ротор 15 и скрепленный с ним отражательный блок 8 или зеркальная трапеция 12. -B результате поворота отражательного блока 8 (зеркальной трапеции 12) изменяется угол наклона пучков, канализируемых через зеркальный ромб 7, что приводит к изменению длины оптимального пути между угловыми зеркалами отражательного блока. Проходя 2п раз между двумя парами угловых зеркал в прямом и обратном ходе излучения, разность хода информационного пучка возрастает пропорционально в 2п раз, что:позволяет повьппать чувствительность устройства и, как следствие этого, проводить измерения с большей точностью. Изменение разности хода приводит к смещению интерференционной картины, которая фиксируется фотоприемниками 5 и б.

Наличие двух фотоприемников и включение их по дифференциальной схем» в блоке 13 обработки сигнала позволяет определять направление перемещения объекта.

Соединение отражательного блока

8 или зеркальной трапеции 12 с ротором 15 или статором 21 осуществляют с помощью узлов 19, 20, 22 и

23 сцепления.

50 формула изобретения

Интерференционный угломер, содержащий осветитель, двухлучевой интерферометр, ротор, предназначенный для скрепления с объектом контроля, от—

P ражательный блок,, установленный на роторе, блок обработки сигнала и блок управления, о т л и ч а ю

1245878

П

Составитель Н.Солоухин

Редактор А.Козориз Техред M.Õoäàíè÷ Корректор М.Шароши

Заказ 3985/31 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен зеркальным ромбом и зеркальной трапецией, отражательный блок выполнен .из оптически связанных двух парал— лельных пар и-угловых зеркал и концевого зеркала, скрепленного с одной из rrap n-угловых зеркал, зеркальный ромб расположен по ходу излучения между интерферометром и отражатель— ным блоком и его отражающие грани наклонены к оси вращения ротора о под углом 45, зеркальная трапеция расположена между двумя параллельными парами и-угловых зеркал и его отражающие грани параллельны оси вращения ротора и одна другой, а отражательный блок, зеркальный ромб и трапеция установлены с воэможностью поворота вокруг оси вращения ротора.