SU1215004A1

SU1215004A1 - Устройство дл измерени перемещений

Info

Publication number: SU1215004A1
Application number: SU843757885A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Макаренко; Александр Исакович Савич; Ростислав Иванович Евстигнеев; Виктор Николаевич Кириенко
Original assignee: Омский политехнический институт
Priority date: 1984-05-04
Filing date: 1984-05-04
Publication date: 1986-02-28

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол профил криволинейных поверхностей. Целью изобретени вл етс повьшение точности измерени и расширение функциональных возможностей за счет измерени углов поворота объекта. Формируетс с помощью источника 2 света, объектива 3 и цилиндрической линзы 4 выт нутое изображение световой марки, которое преобразуетс фотоприемником 10 в электрический сигнал. При повороте объекта происходит поворот световой ,v 0 / /yy/vv /V / v A/ /v сд о о 4 9ив. 1

Description

1215004

марки относительно фотоприемника 10. На выходе усилительного блока 22 формируетс сигнал управлени , поворачивающий цилиндрическую линзу 4 в поло те во о

I

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени линейных и угловых перемещений объектов, имекмцих отражающую поверхность, например профил криволинейных поверхностей лопаток турбины.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей за счет измерени угла поворота объекта

На фиг.1 представлена функциональна схема устройства; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1 (положение изображени световой марки относительно фотоприемника ) . 1

Устройство содержит блок 1 формировани изображени световой марки., состо щий из источника 2 (модулиро- ванног о) света, объектива 3, цилиндрической линзы 4, установленной в оппаве 5, кинематически св занной с дополнительным приводом 6; датчик 7 поворота; фотоприемный блок 8, состо щий из фокусирующего объектива 9, четырехквадрантного фотоприемника 10; блок 11 нахождени разностных сигналов, состо щий из сумматоров 12 - 15, входы которых подключены к четырехквадрантному фотоприемнику 10, дифференциальных усилителей 16, 17, входы которых подключены к выходам сумматоров 12 - 15; усилительный блок 18, состо щий из последовательно соединенных фазового детектора 19, модул тора 20, усилител 21 мощности; информационный вход фазового детектора 19 подключен к выходу дифферерщиального усилител 16; усилительный блок 22, состо щий из последовательно соединенных фазового детектора 23, модул тора 24, усилител 25 мощности; информационный вход фазового детектора 23 подключен к выходу дифференложение при котором сигнал с усилительного блока 22 равен нулю. По повороту цилиндрической линзы 4 суд т о повороте объекта 29. 2 ил.

циального усилител 17-; генератор 26, выход которого соединен с управ- л 1ющими входами фазовых детекторов 19, 23 и управл ющим входом источни- ка 2 модулированного света; источник 27 переменного напр жени ; привод 28 кинематически св зан с блоком .1 формировани изображени световой марки и фотоприемным блоком 8; информационные входы привода 28 и дополнительного привода 6 подключены соответственно к вьгходам усилителей 21, 25 мощности; выход источника 27 переменного напр жени со- единен с управл ющими входами модул торов 20, 24, управл ющими входами привода 28 и дополнительного привода 6.

Измер ют линейное перемещение и угол поворота объекта 29.

Устройство работает следующим образом.

Параллельные модулированные по интенсивности пучки света, форми- руемые источником 2 света, подключенным к генератору 26, преобра- зуютс объективом 3 и цилиндрической линзой 4 в изображение выт нутой световой марки, проецируемой на от- ражающую поверхность объекта 29.

Изображение выт нутой световой марки переноситс фокусирующим объективом 9 в плоскость установки четырехквадрантного фотоприемни- ка 10.

Оптические оси объектива 3, цилиндрической линзы 4 фокусирующего объектива 9 расположены в одной плоскости.

Электрические сигналы, снимаемые с четырехквадрантного фотоприемника 10, поступают на входы сумматоров 12 - 15, вход щих в блок 11 нахождени разностных сигналов.

Электрические сигналы, снимаемые с выходов сумматоров 12, 13 и сумма31

торов 14, 15, поступают соответственно на входы дифференциальных усилителей 16, 17, выходные сигналы с которых поступают на информационные входы фазовых детекторов 19, 23, вхо- ДЯ1ЦИХ в усилительные блоки 18, 22, на опорные входы которых поступают сигналы с генератора 26.

Посто нные напр жени , формируемые на выходах фазовых детекторов 19, 23, преобразуютс в переменные напр жени модул торами 20, 24, управл емыми источником 27 переменного напр жени , усиливаютс по мощности усилител ми 21, 25 мощности и поступают на привод 28 и дополнительный привод 6, на которые также подаютс опорные сигналы от источника 27 переменного напр жени .

Привод 6 осуществл ет поворот оправы 5, в которой закреплена цилиндрическа линза 4. Контроль угла поворота оправы 5 осуществл етс датчиком 7 поворота.

Привод 28 осуществл ет одновременное продольное перемещение блока 1 формировани изображени световой марки и фотоприемного блока 3.

В исходном положении объекта 29 изображение выт нутой световой марки расположено симметрично относительно линий раздела фоточувствительных площадок раздела четырехквад- рантного фотоприемника 10 (фиг.2).

При этом сигналы, снимаемые с че- тырехквадрантного фотоприемника, равны между собой; напр жени , формируемые на выходах дифференциальных усилителей 16, 17, равны нулю; сигналы, поступающие с усилителей 21, 25 мощности на привод 28 и дополнительный привод 6, также равны нулю.

При смещении объекта 28 вдоль оптической оси объектива 3 происходит смещение изображени выт нутой световой марки относительно линий раздела фоточувствительных площадок четы- рехквадрантного фотоприемника 10.

При этом сигналы, снимаемые с выходов сумматоров 12, 13, не равны между собой, на выходе дифференциального усилител 16 формируетс посто нное напр жение, знак которого св зан с направлением смещени объекта 29, которое преобразуетс усилительным блоком 18 в переменное напр жение , поступающее на привод 28, перемещающий блок 1 формировани изобра44

жени световой марки и фотоприемный блок 8 в положение, при котором напр жение на выходе дифференциального усилител 16 становитс равным

нулю.

По величине перемещени блока I формировани изображени световой марки и фотоприемного блока 8 суд т о величине смещени объекта 29.

При повороте объекта 29 вокруг оси, перпендикул рной оптической оси объектива 3 и цилиндрической линзы 4 и лежащей в плоскости, через которую проходит оптическа ось

фокусирующего объектива 9, происходит поворот изображени выт нутой световой марки относительно линий раздела фоточувствительных площадок четырехквадрантного фотоприемника 10.

При этом суммы сигналов, снимаемых с диагонально расположенных фоточувствительных площадок четырехквадрантного фотоприемника 10, не равны между собой, на выходе дифференциального усилител 17 формируетс посто нное напр жение, знак которого св зан с направлением поворота объекта 29, которое преобразуетс усилительным блоком 22 в переменное

напр жение, поступакнцее на привод 6, вращающий через оправу 5 цилиндрическую линзу 4 до поло:.сени , при котором напр жение на выходе дифференциального усилител 17 становитс

равным нулю.

По углу поворота оправы 5, фиксируемой датчиком 7 поворота, суд т об угле поворота объекта 29.

Использование предлагаемого уст- ройства позвол ет исключить погрешность , св занную с поворотом объекта , а также расширить его функциональные возможности за счет измерени угла поворота объекта.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл измерени перемещений , содержащее оптически св занные блок формировани изображени световой марки, состо щий из источника света и объектива, фотоприемный блок, состо щий из фокусирующего объектива и фотоприемника, блок

нахождени разностных сигналов, входы которого подключены к выходам фотоприемного блока, привод, вход которого св зан с выходом блока наS12

хождени разностных сигналов, выход привода кинематически св зан с блоком формировани изображени световой марки и фотоприемным блоком, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений и расширени функциональных возможностей за счет измерени угла поворота объекта, блок формировани изображени световой марки снабжен цилиндрической линзой во вращающей50046

с оправе, ось вращени которой совпадает с оптической осью источника света и обьектива, цилиндрическа линза в оправе установлена перед

5 объективом, дополнительным приводом, кинематически св занным с оправой, фотоприемник фотоприемного блока выполнен четырехквадрантным, блок на- .хождени разностного сигнала снабжен

О дополнительным выходом, св занным с дополнительным приводом

Вид Б

ВидА

г/4

и.

Рид. 3

Составитель Т.Айсин Редактор Н.Швьздка Техред М.Гергель

Заказ 900/51 Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Филиал П1Ш Патент, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

Корректор А.Зимокосов