Устройство для измерения углов наклона

 

. Изобретение относится к измерительной те.хнике, а именно к измерениям углов, и может найти применение в приборостроении и при поверке угломерных приборов. Целью изобретения является повышение точности измерения углов за счет исключения погрешностей от флуктуации. Устройство содержит ампулу с прозрачным наполнителем с пузырьком, по двум границам раздела жидкость - воздух, на которых возникают интерференционные картины, установлены оптические системы с подвижными диафрагмами. Измерение осуществляется фазовым методом в двух фазовых детекторах , соединенных с генератором, сигналы с которых оцениваются в дифференциальном усилителе, выходом связанном с катушками подвижных диафрагм, что позволяет компенсировать погрешности при наличии разностного сигнала с помощью перемещения диафрагм. 1 ил. to 4 ;о со 00 ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3769580/24-28 (22) 06.07.84 (46) 07.08.86. Бюл. № 29 (72) В. М. Бржезинский, А. П. Филимонов, Я. М. Цейтлин и А. А. Шишигин (53) 531.74 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 501275, кл. G 01 С 9/32, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УГЛОВ НАКЛОНА (57). Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерениям углов, и может найти применение в приборостроении и при поверке угломерных приборов.

Целью изобретения является повышение

„„SU,„, 1249332 А1 (gg 4 G 01 В 21/26, G 01 С 9 32 точности измерения углов за счет исключения погрешностей от флуктуаций. Устройство содержит ампулу с прозрачным наполнителем с пузырьком, по двум границам раздела жидкость — воздух, на которых возникают интерференционные картины, установлены оптические системы с подвижными диафрагмами. Измерение осуществляется фазовым методом в двух фазовых детекторах, соединенных с генератором, сигналы с которых оцениваются в дифференциальном усилителе, выходом связанном с катушками подвижных диафрагм, что позволяет компенсировать погрешности при наличии разностного сигнала с помощью перемещения диафрагм. 1 ил.

1249332

30

Формула изобретения

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерениям углов, и может найти применение в приборостроении и при поверке угломерных приборов.

Цель изобретения — повышение точности измерения углов за счет исключения погрешностей от флуктуаций.

На чертеже изображено устройство для измерения углов наклона.

Устройство содержит укрепленную на контролируемом объекте (корпусе 1) цилиндрическую ампулу 2 с прозрачным наполнителем с пузырьком, две оптические системы, каждая из которых состоит из источника 3 света, конденсора 4, объектива 5 и диафрагмы 6, два фотоприемника 7, размещенных в соответствующих оправах (не показаны), которые конструктивно составляют одно целое с корпусом 1, катушки 8 размещены в поле постоянных магнитов 9, помещенных в катушки 8, диафрагмы 6 механически связаны с катушками 8 и образуют модулятор, который связан с генератором !О.

Устройство содержит также два канала, каждый из которых состоит из соединенных последовательно предварительного 11 и селективного 12 усилителей и фазового детектора 13, конденсатора 14 и дифференциального усилителя 15, входы которого подключены к выходам фазовых детекторов 13, выход — к катушкам 8, генератор 10 через конденсатор 14 подключен к второму входу фазовых детекторов 13 и катушкам 8.

Устройство работает следующим образом

При освещении ампулы проходящим светом от источника 3 на краях пузырька цилиндрической ампулы 2 у границы раздела наполнитель — воздух наблюдаются тонкие интерференционные полосы (кольца Ньютона) . Оптические системы устанавливаются у правой и левой границ раздела наполнитель †возд.

При изменении угла наклона интерференционные полосы перемещаются при движении пузырька в ампуле 2. Следовательно интерференционную полосу можно рассматривать в качестве подвижного указателя шкалы уровня. Наведение на интерференционную полосу для отсчета угла или для измерения сигнала рассогласования при использовании устройства, как нулевого прибора, производится фотоэлектрическим методом.

Для этого в каждой оптической системе изображение интерференционной полосы объективом 5 проектируется в плоскость диафрагмы б. Сканирование последней осуществляется с помощью катушек 8 напряжением звуковой частоты от генератора 10.

Сигнал с фотоприемников 7 после усиления предварительными 11 и селективными 12 усилителями подается на фазовые детек35

55 торы 13. Величина и знак электрического напряжения, снимаемого с фазовых детекторов 13 зависит от положения интерференционной полосы относительно цент11а диафрагмы 6.

При наклоне объекта измерения интерференционные полосы совместно с воздушным пузырьком, который является подвижным указателем при измерении угла наклона, смещаются вправо или влево относительно центра диафрагмы 6 в зависимости от направления наклона объекта. При этом напряжения, снимаемые с фазовых детекторов 13, совпадают по фазе, величина их пропорциональна углу наклона, а знак определяет направление наклона.

При изменении температуры окружающей среды изменяются линейные размеры воздушного пузырька, с фазовых детекторов 13 снимаются противофазные сигналы, которые усиливаются дифференциальным усилителем 15 и подаются на катушки 8, как напряжение компенсации, под воздействием которого диафрагмы 6 перемещаются до тех пор, пока сигнал на выходе фазовых детекторов 13 равен нулю, что позволяет исключить погрешность от изменения линейных размеров возду ш ного пузырька при изменении температуры окружающей среды.

Устройство для измерения углов наклона, содержащее цилиндрическую ампулу с прозрачным наполнителем с пузырьком, первый источник света, два обьектива, два фотоприемника и измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено вторым источником света, двумя конденсорами, двумя катушками с размещенными внутри постоянными магнитами, двумя диафрагмами, расположенными в плоскости анализа, каждая из которых жестко связа на с соответству ющей катушкой, каждая из двух групп элементов, содержащая установленные последовательно источник света, конденсор, объектив и диафрагму, составляет оптическую систему, цилиндрическая ампула установлена между конденсорами и объективами оптических систем, каждый из фотоприемников установлен на выходе соответствующей оптической системы, измерительная схема выполнена в виде дифференциального усилителя, генератора звуковой частоты, разделительного конденсатора и двух каналов, каждый из которых состоит из соединенных последовательно предварительного и селективного усилителей и фазового детектора, выходы фазовых детекторов каналов соединены с входами дифференциаль1249332

Составитель Е. Глазкова

Техред И. Верес Корректор И.Муска

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Бланар

Заказ 4223/40 ного усилителя и являются соответственно первым и вторым выходами устройства, генератор соединен с вторыми входами фазовых детекторов и через разделительный конденсор с выходом дифференциального усилителя, соединенным с катушками.