SU696283A1 - Method of measuring article angle of rotation - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ИЗДЕЛИЯ(54) METHOD OF MEASURING ANGLE OF ROTATION OF A PRODUCT

II

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано , в частности, дл  измерени  угла поворота издели , например, при проверке и аттестации высокоточных автоколлиматоров и других угломерных приборов в диапазоне углов поворота i 5 угловых .минут с погрешностью не более 0,1 угловой секунды.The invention relates to instrumentation technology and can be used, in particular, to measure the angle of rotation of the product, for example, when checking and certifying high-precision autocollimators and other goniometers in the range of angles of rotation i 5 angular minutes with an error not exceeding 0.1 angular seconds

Известен способ измерени  угла поворота издели  с помощью интерферометра Майкельсона , заключающийс  в том, что закрепл ют концевые отражатели интерферометра на концах издели  и угол его поворота определ ют как отнощение изменени  разности хода, вносимой этим поворотом, к длине базы интерферометра 1.The known method of measuring the angle of rotation of the product using a Michelson interferometer, which consists in fixing the end reflectors of the interferometer at the ends of the product and its angle of rotation is determined as the ratio of the change in the path difference introduced by this rotation to the base length of the interferometer 1.

В известном способе отсутствуют средства непосредственного измерени  базы.In the known method, there are no means for directly measuring the base.

Известный способ не может обеспечить получение столь высокой точности измерени  угла поворота издели  из-за наличи  значительной погрешности определени  длины базы 1 интерферометра. Приближенно длина базы 1 равна рассто нию между верщинами уголковых отражателей. Н-о верщины отражателей всегда имеют вид площадок.The known method cannot provide such a high accuracy in measuring the angle of rotation of the product due to the presence of a significant error in determining the length of the base 1 of the interferometer. Approximately the length of base 1 is equal to the distance between the corners of the corner reflectors. But the reflectors' vertices always look like pads.

рассто ние между центрами которых может быть измерено практически с погрешностью не менее 0,1 .мм, что при 1 100мм и f всоответствует недопустимо больщой погрешности измерени  угла if, равной 0,6 .the distance between the centers of which can be measured practically with an error of at least 0.1 mm, which, at 1100 mm and f, corresponds to an unacceptably large error of measurement of the angle θ, equal to 0.6.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устанавливают на изделие аттестованную шкалу, частично перекрыва  ею концевые отражатели, наблюдают в поле зрени  интерферометра одновременно с интерференционными полосами расположенные р дом изображени  двух крайних щтрихов шкалы,обраованных оптической системой интерферометра , и определ ют длину базы, как рассто ние между этими штрихами с учетом поправки , равной рассто нию между изображени ми этих штрихов.The goal is achieved by installing a certified scale on a product, partially overlapping end reflectors with it, observing simultaneously with the interference fringes in the field of view of the interferometer located images of two extreme scale lines formed by the optical system of the interferometer, and determine the length of the base as distance between these strokes with a correction equal to the distance between the images of these strokes.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема устройства, с помощью которого осуществл етс  предлагаемый способ; на фиг. 2 аттестованна  шкала, закрепл ема  на изделии .FIG. 1 is a schematic diagram of the device by which the proposed method is carried out; in fig. 2 certified scale attached to the product.

Устройство представл ет собой интерферометр Майкельсона, содержащий источникThe device is a Michelson interferometer containing a source

1 света, ко дексг iu; 2, диафрагму 3 с пт всрстием, с П-1 сктин 4, свсго,,е.П; Ч ; Ы1Ы1; i 6i-iK 5, . 6-8. KOiiiiCBhic птражгиС-П 9 и 10, ycTaii;iii.;iHHae.ii)c н;; . издели  11, обьект 11 1л 12 и 13, гзиитовой ,л рный 1нкромет) 14. ахроматический KOMiieiiсатор 15, клииь  16. аттестованную нка.ту 1Z1 light to dexg iu; 2, diaphragm 3 with Fri at the point, with P-1 sktin 4, all, e. P; H; Ы1Ы1; i 6i-iK 5,. 6-8. KOiiiiCBhic ptraggiC-P 9 and 10, ycTaii; iii.; IHHae.ii) c n ;; . products 11, object 11 1 l 12 and 13, gziitovoy, l rny 1 nkromet) 14. achromatic KOMiieisator 15, klii 16. certified nka.tu 1Z

Г1редлаг;1е 1ый споеоб осхтцеетвл ете  следующим образом.G1redlag; 1e 1st soob ochtseetvte e following as follows.

Выход щий от источника света пучок лучей собкраете  кондеьсатором 2 на диас)paiMe 3 с отверетисм, иомещенной Б фокальной плосксюти- обьсктнпа 4. Светоделгггельный кубик 5 разде.т ет палиислций на neio нарал .чельный пучок лучей на два пучка. Первый из ннх, поеле отражени  от зеркал fj н 7, падает на конневой отражатель 9, а второй пучок, иоеле отражени  от зеркала 8,--на концевой отражатель 10. Отражен( нучкн лучей идут обратно но нрежнн.м нанравленн м н нопадают в зрительную трубу , содержащую объективы 12 и 13 li нинтовой окул рный микрометр 14. Концев),1е отражатели 9 и 10 закренлены на изде. 11, угол поворота которого требуетс  измерить . Зеркало 18, закренленное на противоположной стороне издели  11, служит д,1Я аттестапии автоколлн.матора (на чертежах не ноказан). Из.мененне разности хода, вызванное поворотом издс.1и  11, измер ют в белом свете, совмен|а  с номощью ахроматическогх ) компенсатора 15 ахроматическую нолоеу с перекрестие.м окул рно о микро.метра 14. Клинь  16 служат дл  компенсации толщины стекла в двух ветв х интерферометра. Возможно измер ть разносит хода и фотоэлектрическим методом счета числа интерфере«ционп1 )1х нолос в лазерпо.м евете, что позволит раепжрить пределы измерени . Дл  измерени  длины базы I на изделии закрепл ют узкую аттестог амиую гпкалу 17. частично перекрывающую отражатели 9 и 10. Шкала 17 .может быть за.менена пластинкой с двум  нггрихамп, рассто ние .между когоры.ми заранее аттестуют с ногренп-юстью I -2 мкм.The beam of rays coming out from the light source will be assembled by the air conditioner 2 at a diaspaiMe 3 with an opening, which is assigned to the focal plane 4. The shedder-delggellic cube 5 separates the palette from the neioral to the individual beam of the beams into two beams. The first of the nnhs, the reflections from the mirrors fj n 7, falls on the end reflector 9, and the second beam, the reflections from the mirror 8, joins the end reflector 10. Reflected (the rays go back but are dropped in the telescope containing the lenses 12 and 13 is a thin screw ocular micrometer 14. Ends), 1e reflectors 9 and 10 are fixed on the article. 11, the rotation angle of which is required to be measured. The mirror 18, engraved on the opposite side of the product 11, serves as the d, 1stI certification of the autocolllar matrix (not shown in the drawings). From the difference in the stroke, caused by the rotation of eds. 1 and 11, is measured in white light, together with the power of the achromatic) compensator 15, the achromatic noloya with the cross m is ocular about micrometer 14. The wedge 16 serves to compensate for the thickness of the glass in two branches x interferometer. It is possible to measure the spacing of the course and the photoelectric method of counting the number of the interfering interface 1x nolos in a laser that allows you to measure the limits of measurement. To measure the length of base I, a narrow certificate is attached to the product 17. partially overlapping the reflectors 9 and 10. The scale 17 can be replaced by a plate with two ng grhamps, the distance between the coors. They are certified in advance with I-I 2 microns.

С помощью оптической системы самого интерферометра получают в поле зрени  зрительной трубы одновременно с интерференционными нолосами изображени  двух крайьшх делений щкалы. Если эти изображени  точно налагаютс  одно на другое, то длина базы I равна аттестованному рассто нию о между пггрихами. Еели же изображени  двух штрихов не совпадают, то с номощью окул рного микрометра 14 измер ют рассто ние между пи.ми, дел т это рассто ние на увеличение проектирующей оптической системы интерферометра и получают по 1равку . При этом длина базы 1 lot Знак понравки наход т по направлению взаимного смещени  изображений щтрихов.Using the optical system of the interferometer itself, in the field of vision of the telescope, images of two extreme divisions are obtained simultaneously with the interference nolos. If these images are exactly superimposed on one another, then the length of base I is equal to the certified distance o between the riggles. If the images of the two strokes do not coincide, then with the help of ocular micrometer 14 the distance between pi is measured, this distance is increased by an increase in the projection optical system of the interferometer and a gain is obtained. At the same time, the base length is 1 lot. The mark of the like is found in the direction of mutual displacement of the images of the lines.

Существенно, что изображени  двух 1нтрихов шкалы создаютс  детал ми оптической сиетемы са.мого интерферометра,-так как то.чько благодар  этому рассто ние .между пггрпхами шкалы, изображени  которых совпадают, равно рассто нию между соответетвуюнцими луча.ми двух нучков лучей интерферометра , т. е. равно длине базы интерферометра .It is significant that the images of the two 1-th-scales of the scale are created by the details of the optical system of the interferometer, so as a result of this distance between the scales of the scale, the images of which coincide, are equal to the distance between the corresponding rays of the two lines of the interferometer, t is equal to the length of the base of the interferometer.

По сравнению с известным снособом точность измерени  угла новорота предлагае .мым способом увеличиваетс  в 3-5 раз.In comparison with the known method, the accuracy of measuring the angle of rotation by the proposed method increases by 3-5 times.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ измерени  угла поворота издели  с; по.мощью интерферометра Майкельсона, заключаюп1ийе  в том, что закрепл ют концевые отражатели интерферо.метра на концах издели  и угол его поворота определ ют как отношение изменени  разности ход.а, вносимой этим поворотом, к длине базы интерферометра , отличающийс  те.м, что, с целью повышени  точности измерени , устанав .жвают на изделие аттестованную шкалу, частично нерекрыва  ею концевые отражатели , наблюдают в поле зрени  интерферо.метра одновременно с интерференционными полоса .ми расноложепные р до.м изображени  двух крайних штрихов шкалы, образованных оптической систе.мой интерферо.метра, и опреде .ч ют длину базы, как рассто ние между эти.ми птриха.ми с учето.м поправки, равной рассто нию .между изображени ми этих щтрихов.The method of measuring the angle of rotation of the product with; By means of the Michelson interferometer, the conclusion is that the end reflectors of the interferometer are fixed at the ends of the product and its angle of rotation is defined as the ratio of the change in the difference of the travel path, made by this turn, to the length of the interferometer base, which differs from In order to improve the accuracy of measurement, they establish a certified scale on the product, partially terminating it with end reflectors, and observe in the field of view an interferometer meter simultaneously with the interference band of the two extreme points. rihov scale formed optical siste.moy interfero.metra and defined .ch dissolved base length as the spacing between eti.mi ptriha.mi with ucheto.m correction equal to the distance E of the image .mezhdu schtrihov. Источники информации, ирип тые во вни.мание при экспертизе 1. Von. W. Beyer and W. Рапе. WinKelmepeinriehtnng zum Prufen fotoeleetrischer y utocollimationsfernrohre. «FeinuerKtechniK + MesstechniK, 82 Jfelf 6, 1974, 267-269 (прототип).Sources of information, iriptye in the examination at examination 1. Von. W. Beyer and W. Rape. WinKelmepeinriehtnng zum Prufen fotoeleetrischer y utocollimationsfernrohre. “FeinuerKtechniK + MesstechniK, 82 Jfelf 6, 1974, 267-269 (prototype). НH ff