Сферометр
Изобретение относится к оптическому приборостроению. Цель изобретения - повышение точности измерения и автоматизация процесса измерения. Сферометр состоит из источника 1 излучения, коллиматора 2, содержащего конденсор 3, щелевую диафрагму 4 и объектив 5, двухщелевой непрозрачный экран 6, цели которого симметрично расположены относительно оптической оси коллиматора и измерительного блока, который включает в себя два позиционно-чувствительных фотоприемника 10 и 11, которые установлены на подвижной каретке 8, расположенной между непрозрачным экраном и контролируемой сферической поверхностью 7. При движении каретки 8 в направлении, перпендикулярном оптической оси, она пересекает падающие и отраженные оси контролируемой поверхности потока излучения. Блок 13 обработки информации по информации с датчика 12 перемещений каретки 8 вычисляет расстояние между отраженными пучками в двух различных сечения, расположенных на заданном расстоянии друг от друга и по измеренным значениям вычисляет угол отражения пучков. По углу отражения и расстоянию от оптической оси до подающего пучка вычисляется радиус сферы. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) 907 А1 с5)) 4 (01 В 9/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ fHHT СССР
:(21) 4351957/24-28 (22) 09.. 11.87 (46) 23. 11 ° 89. Бюл. В 43 (71) Новосибирский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) Б.А.Пиэюча, Г.А.Сырова и П.Ф.Шульженко (53) 531.715 (088.8) (56) Афанасьев В.А. Оптические измерения. — М.: Недра, 1968 ° с. 56-57.
2 (54) СФЕРОИЕТР (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению. Цель изобретения — повышение точности измерения и автоматизация процесса измерения.
Сферометр состоит из источника 1 излучения, коллиматора 2, содержащего конденсор 3,. щелевую диафрагму 4 и объектив 5, двухщелевой непрозрачный экран 6, щели которого симметрично расположены относительно оптической
1523907 оси коллиматора и измерительного блока, который включает в себя два позиционно-чувствительных фотоприемника
10 и 11, которые установлены на под5 вижной каретке 8, расположенной между непрозрачным экраном и контролируемой сферической поверхностью 7. При движении каретки 8 в направлении, перпендикулярном оптической оси, она пересекает падающие и отраженные оси контролируемой поверхности потока иэлучеИзобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для определения радиусов кривизны сферических полированных поверхностей неконтактным методом.
Целью изобретения является повышение точности и автоматизация процесса измерения.
Ца чертеже приведена схема сферо.метра.
Сферометр содержит источник 1 излу-. чения, коллиматор 2, включающий конденсор 3, щелевую диафрагму 4 и объектив 5, непрозрачный экран 6 с двумя щелями„ расположенными симметрично оптической оси коллиматора, контролируемую деталь 7, каретку 8„ перемеща10щуюся перпендикулярно оптической оси коллиматора посредством электродвигателя 9, двух позиционно-чувствительных 35
Фотоприемников 10 и 11, датчика 12 перемещений каретки, блока 13 обработки информации, блока 14 индикации и циф- ропечати.
Сферометр работает следующим об- 40 разом.
Объектив 5 коллиматора 2 формирует широкий пучок параллельных лучей, из которого щели непрозрачного экрана 6 вырезают два узких пучка параллельных 45. лучей, направляемых на контролируемую деталь 7, После отражения от контролируемой детали пучки лучей отклоняются на угол 2о(. При известном угле М радиус кривизны контролируемой 50 детали вычисляется по формуле
R = (1)
san 5.
Для измерения угла М используютСя два позиционно-чувствительных фотоприемника 10 и 11, которые установлены на каретке 8. Фотоприемники установлены на некотором расстоянии d ния. Блок 13 обработки информации по информации с датчика 12 перемещений каретки 8 вычисляет расстояния между отраженными пучками в двух различных сечениях, расположенных на заданном расстоянии друг от друга, и по измеренным значениям вычисляет угол отражения пучков. По углу отражения и расстоянию от оптической оси до подающего пучка вычисляется радиус сферы.
1 ил. один от другого по оптической оси коллиматора и, таким образом, в процессе перемещений каретки 8 пересекают световые пучки в двух разных сечениях. Каретка 8 при помощи электродвигателя 9 непрерывно перемещается перпендикулярно оптической оси системы в заданных пределах. Датчик 12 величины перемещений каретки 8 выдает информацию о положении каретки в блок 13 обработки информации, В момент, когда след узкого пучка лучей устанавливается симметрично ли-. нии раздела к .:<ого-либо позиционночувствительного фотоприемника, в блок 13 обработки информации поступает информация о положении каретки 8.
В блоке 13 обработки информации за.— поминаются два положения каретки 8 для каждого позиционно-чувствительного фотоприемника 10 и 11, соответствующие двум крайним положениям точек пересечения световых потоков и фотоприемников 10 и 11.
Разность отсчетов датчика 12 величины перемещения в этих крайних положениях определяет размер отрезков а и Ь между отраженными пучками на заданных уровнях. Определяя угол с( по формуле
1 а-Ь ь(= — — arctg (— — - (2)
2 2d блок 13 обработки информации вычисляет значение радиуса кривизны контролируемой детали по формуле (1). Одновременно блок 13 запоминает еще две пары отсчетов в положении каретки 8. Эти отсчеты соответствуют положению позиционно-чувствительных фотоприемников 10 и 11, когда они пересекают пучки лучей, падающие на контролируе23907
Формула изобретения
Составитель О.Мамонтов
РедактоР И.ШУлла ТехРед М.Дидык Корректор Л. Бескид
Заказ. 7032/43 Тираж 683 Подписное
ВН!П!П!! Государственного комитета по изобретениям и открытиям при КНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101
5 15 мую деталь 7. По этим отсчетам контролируется параллельность между собой пучков лучей, выходящих иэ коллиматора.
Сферометр, содержащий источник излучения коллиматор, измерительный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации процесса измерения, за коллиматором установлен экран с двумя щелями, расположенными симметрично оптической оси коллиматора, а измерительный блок выполнен в виде каретки, установленной по ходу потока излучения эа экраном по ходу луча с возможностью перемещения перпендикулярно оптической оси коллиматора, двух по5 зиционно-чувствительных фотоприемни° ков, установленных на каретке и расположенных на заданном расстоянии друг от друга по оптической оси, датчика величины перемещения каретки, механически связанного с ней блока обработки информации и блока информации, блок обработки информации электрически соединен входами с выходами позиционно-чувствительных фотоприем15 ников, третьим входом подключен к выходу датчика величины перемещения каретки, а выходом соединен с входом блока индикации.
