Устройство для измерения сложных профилей
Изобретение относится к информационно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение виброустойчивости устройства. Устройство для измерения сложных профилей состоит из двух измерительных каналов, каждый из которых содержит лазер 2, оптический модулятор 5 и линейный фотоприемник 12. Модулятор выполнен в виде жидкокристаллического оптического затвора с линейно расположенными в пространстве ячейками. 1 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области измерения сложнопрофильных сечений деталей, и может быть использовано в машиностроении для контроля геометрических параметров. Известно устройство для измерения сложных профилей, реализующее триангуляционный способ измерения и содержащее лазерный источник света, светоделитель, два дискретных фотоприемника, систему линз и электронный блок измерения [1] Наиболее близким является устройство для измерения сложных профилей, содержащее два канала триангуляционных измерений, подключенных к микроЭВМ, каждый из которых состоит из лазерного источника света, сканирующего блока (модулятора), оптической системы, формирующей световое пятно на измеряемой поверхности, системы линз для фокусирования отраженного света и дискретного фотоприемника. По значениям сравнения показаний двух каналов определяют профиль поверхности [2] Недостатком является низкая виброустойчивость. Это связано с тем, что в качестве сканирующего блока (модулятора) могут быть применены вибрационные (механические), акустические, электрооптические и др. В одних случаях вибрация приводит к разрушению прецизионных механических узлов, в других к разрушению материала модулятора. Кроме того, вибрация в известных устройствах создает дополнительные помехи, которые через модулятор увеличивают ошибку измерения. Целью изобретения является повышение виброустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения сложных профилей, содержащем два измерительных канала, предназначенных для оптической связи с различными участками контролируемого профиля, каждый из которых состоит из оптически связанных лазера, сканирующего блока и линейного фотоприемника, выход которого является выходом измерительного канала, вычислительного блока, входы которого подключены к выходам измерительных каналов, каждый блок сканирования выполнен в виде оптически связанных цилиндрической линзы и линейного жидкокристаллического оптического затвора, и блок управления, выход которого подключен к выходу линейного жидкокристаллического затвора. На чертеже представлена схема устройства для измерения сложных профилей. В качестве объекта измерения изображен профилированный диск. Устройство для измерения сложных профилей состоит из двух одинаковых измерительных каналов, подключенных к вычислительному блоку 1. Каждый канал содержит лазер 2, оптически связанные цилиндрическую линзу 3, формирующую световую линию 4, модулятор 5, состоящий из поляризатора 6, двух стеклянных пластин 7, между которыми помещен жидкий кристалл 8 (нематик), прозрачных проводников 9 и перпендикулярного им прозрачного проводника 10, нанесенных на обращенных друг к другу поверхностях пластин 7, блок 11 управления, фотоприемник 12 с объективом 13. Устройство работает следующим образом. Поляризованный луч лазера 2, сформированный линзой 3 в световую линию 4, освещает модулятор 5. Плоскости поляризации поляризатора 6 и луча лазера 2 взаимно перпендикулярны и модулятор 5 свет не пропускает. При подаче импульса на один из электродов 9 и электрод 10 происходит ориентация молекул жидкого кристалла в зоне скрещивания этих электродов, происходит поворот плоскости поляризации луча лазера 2, при этом, поляризатор 6 становится прозрачным для луча лазера 2 в этой зоне. Таким образом, формируется узконаправленный пучок света, формирующий световое пятно на поверхности объекта. При поочередной подаче импульсов с блока 11 на электроды 9 происходит сканирование поверхности объекта 14 по координате X, при этом изменение подсвеченной точки по координате Y вызывает пропорциональное изменение светового пятна на фотоприемнике 12, сфокусированного объективом 13. Блок 11 управления осуществляет переключение модулятора 5 по коду с блока 1 и модуляцию электрических импульсов переключения с частотой примерно 16 кГц, что обеспечивает путем модуляции луча лазера 2 снижение необходимой мощности излучения. Показание симметричных каналов для соответствующих засвеченных точек профиля обрабатываются блоком 1, по которым строится профиль сечения объекта 14.
Формула изобретения
Устройство для измерения сложных профилей, содержащее два измерительных канала, предназначенных для оптической связи с различными участками контролируемого профиля, каждый из которых состоит из оптически связанных лазера, сканирующего блока и линейного фотоприемника, выход которого является выходом измерительного канала, и вычислительный блок, входы которого подключены к выходам измерительных каналов, отличающееся тем, что, с целью повышения виброустойчивости, каждый сканирующий блок выполнен в виде оптически связанных цилиндрической линзы и линейного жидкокристаллического оптического затвора и блока управления, выход которого подключен к входу оптического затвора.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000
Извещение опубликовано: 10.11.2000
