RU1783293C - Двухкоординатное оптическое измерительное устройство - Google Patents
Двухкоординатное оптическое измерительное устройствоInfo
- Publication number
- RU1783293C RU1783293C SU904858217A SU4858217A RU1783293C RU 1783293 C RU1783293 C RU 1783293C SU 904858217 A SU904858217 A SU 904858217A SU 4858217 A SU4858217 A SU 4858217A RU 1783293 C RU1783293 C RU 1783293C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lenses
- standard
- eyepiece
- size
- possibility
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл бесконтактного контрол размеров деталей в процессе их изготовлени , а также дл измеренных деформации деталей (образцов ), наход щихс под нагрузкой. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени измерений в произвольно ориентированной плоскости Устройство содержит последовательно установленные осветитель , четыре функционально попарно объединенных и расположенных в одной плоскости объектива, общий коллиматор- ный объектив, измерительную шкалу и окул р . Объективы одной из пар могут перемещатьс один относительно другого по одной из координатных осей и могут совместно перемещатьс вдоль второй координатной оси. Объективы второй пары установлены с возможностью совместного перемещени в направлении, ортогональном направлению перемещени первых двух объективов и с возможностью независимого перемещени объективов в двух взаимно ортогональных направлени х. При тарировке устройства перемещением объективов добиваютс совмещени фокусов объективов с границами эталонного объекта . При этом в поле зрени окул ра наблюдают равномерно свет щийс фон. При замене эталонного объекта на контролируемый , регистр которого не совпадает с размерами эталона, в поле зрени окул ра наблюдают изображение либо светлой, либо темной вертикальной или горизонтальной полосы соответственно. Светла полоса возникает, если измер емый размер меньше размера эталона, темна - больше размера эталона. Измер ют ширину полос по измерительной шкале, определ ют величины отклонений от эталона и вычисл ют контролируемые размеры. 1 п. ф. 1 ил. V4 00 СО ьо о СА
Description
Предлагаемое устройство относитс к оптическим измерительным приборам, в частности к приборам дл линейных измерений . Оно может быть использовано дл бесконтактного контрол размеров деталей в процессе их изготовлени , а также дл измерени деформаций деталей (образцов), наход щихс под нагрузкой
Оптические приборы дл линейных измерений широко известны. Это проекторы, микроскопы и другие. В них объектив создает увеличенное изображение объекта измерений , которое сравниваетс с эталонной шкалой. Изображение и шкала рассматриваютс либо непосредственно глазом, либо через окул р.
Недостатком известных устройств вл етс зависимость точности измерений от диапазона измерений. Обусловлено это тем, что в них диапазон измерений не превышает линейного пол зрени оптической системы, которое определ етс увеличением последней, При возрастании увеличени пропорционально падает ее поле зрени . Следовательно, чем больше точность измерени (больше увеличение), тем меньше поле зрени (диапазон измерений).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению вл етс двухкоординатное оптическое измерительное устройство, содержащее последовательно установленные источник излучени , пропорциональную оптическую систему, выполненную в виде трех объективов, два из которых установлены с возможностью взаимно соосных перемещений в плоскости перпендикул рной оси измерени , а третий - в ходе измерени на его оси за первыми двум объективами, измерительную шкалу и окул р . Описанное устройство обеспечивает измерени лишь по одной координате. Однако в р де случаев, например, при измерении деформации объективов (образцов), подвергаемых в процессе испытаний механическому и тепловому нагружению, перемещение объекта обеспечить практически невозможно. Поэтому указанное техническое решение имеет ограниченные функциональные возможности.
Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени измерений в произвольно ориентированной плоскости.
Указанна цель достигаетс тем, что в известном оптическом измерительном устройстве , содержащем последовательно установленные источник излучени , проекционную оптическую систему, выполненную в виде трех объективов, два из которых установлены с возможностью взаимно соосных перемещений в плоскости, перпендикул рной оси измерени , а третий - в ходе измерени на его оси за первыми двум объективами, согласно изобретению устройство снабжено двум дополнительными объективами, установленными в одной плоскости с первыми двум объективами и с возможностью совместного перемещени пары дополнительных объективов в направлении , ортогональном направлению перемещени первых двух объективов в двух взаимно ортогональных направлени х.
С целью измерени малых объектов подвижные объективы выполнены децентри- ро ванными.
При этом устройство содержит по сути четыре объектива с подвижным компонентом вместо одного объектива. Пол зрени объективов совмещены, а каждый объектив
строит изображение только границы объекта , а не всего объекта, что позвол ет расширить диапазон измерений. Диапазон измерений определ етс не увеличением оптической системы, а величиной диамет0 ров коллиматорных объективов, что позвол ет повысить увеличение оптической системы и, как следствие, повысить точность измерений.
В предлагаемом устройстве оптическа
5 система обеспечивает получение регистрации изменени положени объекта путем локального увеличени границ объекта, например , образца, подвергаемого механическому и тепловому нагружению.
0 Схема устройства представлена на фиг.1. Оно состоит из осветител 1 и измерительного устройства 2, между которыми установлен объект измерений 3, например, образец дл испытаний на термическую ус5 талость. Причем ось образца 3 перпендику- л рна оптической оси. Образец 3 установлен в захватах установки дл испытаний на термоусталость (на чертеже не показана ).
0 Измерительное устройство 2 содержит общий коллиматорный объектив 4, перед которым в параллельном ходе лучей размещены четыре коллиматорных объектива 5, 6, 7, 8, измерительную шкалу 9 и окул р 10. Оп5 тические оси всех объективов параллельны. Объективы 5, б и 7, 8 функционально объединены в пары и установлены в направл ющих , обеспечивающих их перемещение в плоскости, перпендикул рной оптической
0 оси, в направлени х осей координат X и Y. Диаметры объективов пар 5, 6 и 7, 8 меньше диаметра объектива 4.
Объективы 5, 6 образуют первую пару и обеспечивают измерение размеров вдоль
5 оси X. Каждый объектив этой пары может перемещатьс относительно друг друга вдоль оси X и оба объектива пары могут перемещатьс совместно вдоль оси Y.
Объективы 7, 8 образуют вторую пару и
0 обеспечивают измерение размеров вдоль оси Y. Каждый объектив этой пары может перемещатьс вдоль осей X и Y независимо друг от друга. Дл обеспечени возможности измерени малых размеров объективы
5 5, б, 7, 8 выполнены децентрированными. Величина децентровки выбираетс исход из возможности совмещени фокусов объективов пар 5, б и 7, 8 при минимальном рассто нии между объективами. При этом фокусы объективов 5, 6, 7, 8 расположены в
одной плоскости, вл ющейс предметной плоскостью измерительного устройства.
Устройство работает следующим образом .
Предварительно провод т его тарировку . Дл этого после включени осветител 1 в предметной плоскости измерительного устройства 2 устанавливают эталонный объект 3 (образец) с аттестованными размерами а и в, соответствующими номинальным измер емым размерам. При этом объективы 5, 6, 7, 8 формируют парал-, лельные световые пучки от объекта измерений 3, поступающие в общий объектив 4 и образующие в плоскости эталонной шкалы 9 (фокальной плоскости объектива 4) четыре теневых изображени четырех границ объекта измерени 3, налагаемых друг на друга. Перемещением объективов 5 и 6 вдоль оси X и 7 и 8 вдоль оси Y фокусы этих объективов совмещают с границами эталона. При этом в поле зрени наблюдаетс равномерно свет щийс фон, так как границы теневых изображений от каждого объектива пары соприкасаютс , а светлые и темные части изображений накладываютс одно на другое . Наблюдение пол производитс через окул р 10.
После этого в предметной плоскости измерительного устройства устанавливают измер емый объект 3 и наблюдают через окул р 10 картину в поле зрени .
Если размеры а или в измер емого объекта 3 не совпадают с размерами эталона , в поле зрени окул ра 10 наблюдаетс изображение либо светлой, либо темной вертикальной или горизонтальной полосы соответственно. Светла полоса наблюдаетс , если измер емый размер меньше размера эталона, темна - больше размера эталона, Измерив ширину полосы по изме- рителъной шкале 9, определ ют величину отклонени от эталона и вычисл ют измер емый размер.
Совместное перемещение объективов 5,6 или 7,8 вдоль координатных осей позвол ет производить измерение размеров в различных сечени х измер емых образцов.
Наблюдаема картина пол зрени не зависит от измер емого размера, т.е. от рассто ни между фокусами объективов пары, а определ етс только отступлением измер емого размера от эталонного. Погрешность измерени определ етс только 5 увеличением оптической системы, а диапазон измерений - световыми диаметрами объективов 4, 5,6,7, 8. Чем больше разность световых диаметров общего объектива 4 и объективов пар 5, 6 и 7, 8, тем больше диа0 пазон измерений, так как изображение в поле зрени окул ра 10 формируетс только при перемещении объективов пар 5, 6 и 7, 8 в пределах светового отверсти объектива 4. При этом погрешность измерений остает5 с практически посто нной в пределах всего диапазона измерений, что вл етс техническим преимуществом данного устройства . При этом диапазон измерений данного устройства в сравнении с прототипом
0 при одинаковом или даже большем увеличении значительно больший, т.е. при большем диапазоне измерений точность предложенного устройства выше.
Claims (1)
- По сравнению с прототипом предло5 жеиное устройство имеет более широкие функциональные возможности. Формула изобретени Оптическое измерительное устройство, содержащее последовательно установлен0 ные источник излучени , проекционную оптическую систему, выполненную в виде трех объективов, два из которых установлены с возможностью взаимно соосных перемещений в плоскости, перпендикул рной оси из5 лучени , а третий в ходе излучени на его оси за первыми двум объективами, измерительную шкалу и окул р, отличающее- с тем, что, с целью расширени функциональных возможностей устройства путем0 обеспечени измерений в произвольно ориентированной плоскости, оно снабжено двум дополнительными объективами, установленными в одной плоскости с первыми двум объективами и с возможностью со5 вместного перемещени пары дополнительных объективов, в направлении, ортогональном направлению перемещени первых двух объективов, и с возможностью независимого перемещени объективов в0 двух взаимно ортогональных направлени х.ВиЗ Д8
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904858217A RU1783293C (ru) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Двухкоординатное оптическое измерительное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904858217A RU1783293C (ru) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Двухкоординатное оптическое измерительное устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1783293C true RU1783293C (ru) | 1992-12-23 |
Family
ID=21531564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904858217A RU1783293C (ru) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | Двухкоординатное оптическое измерительное устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1783293C (ru) |
-
1990
- 1990-08-08 RU SU904858217A patent/RU1783293C/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Воронцов Л.Н Фотоэлектрические системы контрол линейных величин. М.; Машиностроение, 1965, с.179-181, фиг.127. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4703434A (en) | Apparatus for measuring overlay error | |
US7342666B2 (en) | Method and apparatus for measuring holding distortion | |
JPH02161332A (ja) | 曲率半径測定装置及び方法 | |
US4359282A (en) | Optical measuring method and apparatus | |
US10739125B2 (en) | Precision measurement system using interferometer and image | |
US2484103A (en) | Projection comparator for objects in relation to spaced drawings or reticles | |
US5075560A (en) | Moire distance measurements using a grating printed on or attached to a surface | |
RU1783293C (ru) | Двухкоординатное оптическое измерительное устройство | |
US3669530A (en) | Lens for target image displacement in a lens measuring instrument | |
US20240085271A1 (en) | Measuring apparatus and method for measuring a modulation transfer function of an afocal optical system | |
US3347130A (en) | Optical measuring instruments | |
JP7260120B2 (ja) | 瞳レンズ測定装置及び測定方法 | |
US4040746A (en) | Optical congruence comparator | |
JPS61162706A (ja) | 立体計測方法 | |
US3580682A (en) | Method and stereoscopic optical apparatus for determining the roughness of the surfaces of machined parts | |
US3535042A (en) | Optical gage | |
JP2544389B2 (ja) | レンズ中心厚測定装置 | |
JP3750259B2 (ja) | 画像検査・測定装置 | |
JP2005003667A (ja) | 基準軸設定光学系、並びにこれを用いた偏心量測定機及び偏心測定方法 | |
JP2672771B2 (ja) | 貫通孔の内径測定装置 | |
JPH06174451A (ja) | ニュートンゲージによる測定方法 | |
JPH043291Y2 (ru) | ||
Wyant | 1.0 measurement of paraxial properties of optical systems | |
JP3118845B2 (ja) | フォーカスインジケータを有する光学装置 | |
JPS61159102A (ja) | 二次元測定方法 |