DE868791C

DE868791C - Einrichtung zur Messung kleiner Laengenaenderungen

Info

Publication number: DE868791C
Application number: DES3541D
Authority: DE
Inventors: Alfred Wilke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-06-25
Filing date: 1942-06-25
Publication date: 1953-02-26

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Messung kleiner Längenänderungen. Diese haben in bekannter Weise die Bewegung eines Kippspiegels zur Folge, so daß auf diesen fallende Lichtstrahlen abgelenkt werden. Die Größe der Ablenkung stellt dann ein Maß für die Längenänderung dar. Gemäß der Erfindung gelingt es, auf einfache Weise eine besonders genaue Messung auszuführen, indem die Lichtstrahlen durch einen tangential zur Achse eines Kugelspiegels liegenden Schlitz fallen.
Der Kugelspiegel ist dabei an die Stelle der sonst üblichen Verbindung eines Planspiegels und einer Bikonvexlinse getreten. Bei der angegebenen Lage des Spaltes wirken sich die Störungen des Astigmatismus nicht aus. Gleichzeitig wird mit Hilfe des Schlitzes eine größere Lichtstärke als bei Verwendung eines Lichtpunktes-erzielt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Gemäß Fig. I wird eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Prüfung der Oberfläche eines Stromwenders I einer elektrischen Maschine oder eines Apparates verwendet.
Während der Stromwender sich langsam dreht, wird ein Stift 2 gegen dessen Oberfläche gedrückt.
Die Änderungen des den einzelnen Stellen der Oberfläche zugeordneten Radius werden über einen mit der Achse 3 gelagerten schwenkbaren Hebel 4 auf den Kugelspiegel 5 übertragen. Zur Ausschaltung eines toten Ganges zieht eine Feder 6 den Hebel fest gegen das Ende des Stiftes 2. Auf den Spiegel 5 fallen die Strahlen einer Lichtquelle 7.
Zu diesem Zweck werden die auf den ebenen Spiegel 8 treffenden Strahlen der Lichtquelle durch einen Schlitz g auf den Spiegel 5 geworfen. Dieser Schlitz liegt tangential zur Achse 10 des Kugelspiegels, so daß Störungen durch Astigmatismus ausgeschaltet sind. Das vom Spiegel 5 zurückgeworfene 13ild des erleuchteten Schlitzes g erscheint auf einer mit einer Teilung versehenen Glasplatte I I, die in der doppelten Brennweite des Kugelspiegels liegt. Durch die Anordnung der Glasplatte in der doppelten Brennweite erscheint das Schlitzbild scharf und in gleicher Größe wie der Schlitz selbst. Durch ein Mikroskop 12 od. dgl. können die Glasplatte und damit sowohl die darauf befindliche Teilung als auch das Bild des Schlitzes beobachtet werden. Ändert sich nun die unter dem Stift 2 vorbeiwandernde Oberfläche des Stromwenders, treten also, Änderungen der Länge des Stromwenderradius auf, dann wird wegen der verursachten Bewegung des Spiegels 5 das Bild des Schlitzes g auf der Glasplatte Ii wandern. Auf Grund dieser im Vergleich mit der Teilung der Glasplatte leicht feststellbaren Bewegung des Schlitzbildes kann ohne weiteres die Größe der angegebenen Änderungen gemessen werden. Wird ein Bezugspunkt, beispielsweise durch Einlegen eines Drahtes in den Raum zwischen zwei Lamellen, festgelegt, so kann auch die Lage von Unebenheiten der Oberfläche festgestellt werden. Diese Änderungen können gemäß Fig. 2 auch aufgezeichnet werden. Dabei tritt an die Stelle des Mikroskops 12 die dargestellte Einrichtung 13 mit einem Objektiv, einer Zylinderlinse 14 und einem entsprechend der Umdrehung des Stromwenders angetriebenen lichtempfindlichen Film 15. Hierdurch werden sowohl die Teilung der Glasplatte als auch die Bewegungen des Schlitzbildes auf photographischem Wege festgehalten.
Hierbei wird durch die Zylinderlinse 14 das helle Schlitzbild zu einem Punkt vereinigt, der naturgemäß eine große Lichtstärke besitzt. Das aufgenommene Bild wird daher sehr deutlich ausfallen.
Wie aus Fig. I weiter zu entnehmen ist, ist nur eine einzige Lichtquelle 7 für die Beleuchtung des Schlitzes g und der Glasplatte 11 vorhanden. Aus diesem Grund ist die untere Kante des Spiegels 8 so stark gehoben, daß die Glasplatte II von der Seite beleuchtet wird. Dabei erscheinen deren in Form von Vertiefungen angebrachten Skalenstriche hell auf dunklem Grund.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zur Messung kleiner Längenänderungen, welche die Bewegung eines Spiegels und damit die Ablenkung von auf diesen fallenden Lichtstrahlen zur Folge haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahlen durch einen tangential zur Achse eines Kugelspiegels fallenden Schlitz fallen.
2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Spiegel zurückgeworfene Strahlenbündel durch eine Zylinderlinse gesammelt wird.
3. Einrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtquelle gleichzeitig eine in der doppelten Brennweite des Kugelspiegels liegende LGlasplatte mit einer Teilung von der Seite her beleuchtet und über einen ebenen Spiegel die Strahlen durch den Schlitz sendet.
4. Einrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelspiegel bzw. ein damit fest verbundener Hebel durch eine Feder gegen einen die Längenänderungen aufnehmenden Stift gedrückt wird.
5. Anwendung der Einrichtung nach Anspruch I bis 4 zur Prüfung von im wesentlichen zylindrischen Oberflächen, insbesondere der Oberfläche von Stromwendern elektrischer Maschinen oder Apparate, bei der vorzugsweise ein durch die zurückgeworfenen Strahlen belichteter Film entsprechend der Umdrehung des Zylinders, insbesondere des Stromwenders, bewegt wird.