Измерительное оборудование

Поставки, консалтинг и техническое сопровождение

Патент на полезную модель №19322

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Патент на полезную модель №19322
Леун Е.В., Василенко А.Н.
МПК G01В 11/02 Дата публ. заявки: 20.08.2001
 
 

Волоконно-оптический преобразователь

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для послеоперационного оптического контроля деталей с прерывистой поверхностью после обработки на шлифовальных станках. Контролируемыми деталями могут быть изделия с малой протяженностью выступов: шлицевые валы, шестерни и режущий инструмент - развертки, сверла и т.д.

В настоящее время для оптического измерения размерных параметров деталей может быть использована измерительная головка с продольной фокусировкой /1, стр. 109-110/ (аналог 1), которая состоит из лазера, кол­лиматора, полупрозрачного зеркала, линзы, колеблющейся точечной диафрагмы, камертонного генератора, фотоприемника, синхронного детектора и вольтметра. Погрешность измерения такой измерительной головки составляет 2 мкм, при диапазоне - 1 мм, а частота колебаний диафрагмы 525 Гц.

Недостатками такого устройства при контроле размерных параметров деталей с прерывистой поверхностью являются невысокая точность измерений и большие габариты. В данном устройстве ограничены функцио­нальные возможности т.к. сложно выделять параметры отраженного опти­ческого потока, связанные с угловыми наклонами кромки выступа (ах, ау).

Более совершенной является оптическая измерительная головка с по­перечной фокусировкой /1, стр. 109-110/ (аналог 2), состоящая из следую­щих элементов: источника света, фокусирующих линз, координатно-чувствительного фотоприемника и имеющая диапазон 130 мкм, а погреш­ность измерения - 1,5 мкм.

Это устройство позволяет измерять наклоны (ах, ау), аксиальные смещения поверхности Д1 детали, однако, недостатками этого устройства яв­ляются также невысокая точность измерений и большие габариты устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является волоконно-оптический преобразователь /2/ (прототип), ко­торый содержит источник излучения, фотоприемник, подводящий световод, собирающий световод.

Однако, недостатком этого устройства является ограничение функциональных возможностей, заключающееся в том, что оно определяет только аксиальные коллинеарные с направлением распространения излучения перемещения контролируемого объекта, но не позволяет определять на­клоны (в разных плоскостях) и определять ортогональные смещения вы­ступов деталей, например у режущего инструмента.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможно­стей преобразователя.

Согласно изобретению это достигается тем, что волоконно-оптический преобразователь, содержащий источник излучения, фотоприемник, подводящий световод, выполненный в виде единичного волокна входной торец которого оптически сопряжен с источником излучения, собирающий световод, выполненный из отдельных волокон, расположенных так, что их входные торцы размещены в плоскости выходного торца подводящего световода с образованием общего торца, дополнительно снабжен фотоприемниками по числу волокон в собирающем световоде, причем входные торцы волокон собирающего световода размещены взаимно перпендикулярными рядами и выходные торцы каждого волокна сопряжены с отдельным фотоприемником.

Сущность изобретения поясняется графическим материалом, где

-     на фиг.1 представлена схема волоконно-оптического преобразователя,

-     на фиг. 2 - расположение торцов волокон собирающего световода.

Предлагаемый волоконно-оптический преобразователь содержит следующие элементы: источник излучения 1, подводящий световод 2, волокна собирающего световода 3-10, торцы которых размещены взаимно перпендикулярными рядами вокруг подводящего, измерительные тракты 11, 12, состоящие соответственно из фотоприемников 13-16.

Устройство работает следующим образом.

Оптическое излучение от источника излучения 1 вводится в единичное волокно подводящего световода 2. Оптическое излучение на выходе подводящего световода 2 освещает контролируемую деталь 17 и, отражаясь от нее, возвращается обратно. Отраженное от контролируемой детали 17 из­лучение освещает торцы групп волокон 3-6 и 7-10 собирающего световода. При этом торец каждого из групп волокон 3-6 и 7-10 освещается соответствующей пространственной частью отраженного оптического потока (в зависимости от пространственного расположения торцов групп волокон 3-6 и 7-10).

Так как торцы групп волокон 3-6 и 7-10 собирающего световода распо­ложены взаимно перпендикулярно и образуют пространственные оси X и Y, то оптический сигнал на их выходе и соответственно электрические сигналы на выходе измерительных трактов 11 и 12 отражают пространст­венное распределение всего отраженного от контролируемой детали опти­ческого потока.

При определении пространственного положения отражающей поверхности контролируемой детали 17 с помощью приемных торцов групп волокон 3-6 и 7-10 фактически анализируется положение отраженного опти­ческого потока по осям X и Y.

Собирающие световоды выполняют роль координатно-чувствительного датчика, регистрирующего пространственное распределение отраженного от поверхности детали оптического потока. При этом их взаимно перпендикулярное расположение позволяет определять интен­сивность отраженного излучения по двум осям X и Y.

При использовании предлагаемого устройства на круглошлифовальных станках и в послеоперационных средствах измерения для тел вращения дополнительно возможен одновременный контроль следующих пара­метров детали: 1) угловые наклоны ах, ау вокруг осей X и Y; 2) положение и аксиальное смещение. При этом измерения производятся с высокой точностью, кроме того расширение функциональных возможностей волоконно-оптического преобразователя не сопровождается увеличением его габаритов.

Источники информации, используемые при составлении описания:

1.  Координатные измерительные машины и их применение. А.А. Гапшис, А.Ю. Каспарайтис, М.Б. Модестов и др. - М.: Машиностроение, 1988.(аналоги)

2.  Gook R. I., Hamm С. W. Fiber optic lever displacement transducer. - Applied Optics, 1979, v.18, No.l9.pp.3230-3241. (прототип)

 

 
Ошибка | Измираль

Ошибка

Сообщение об ошибке

  • Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /var/www/globuswww/data/www/izmiral.ru/includes/common.inc:2726) в функции drupal_send_headers() (строка 1233 в файле /var/www/globuswww/data/www/izmiral.ru/includes/bootstrap.inc).
  • PDOException: SQLSTATE[HY000]: General error: 29 File './izmiral/watchdog.MYD' not found (Errcode: 2): INSERT INTO {watchdog} (uid, type, message, variables, severity, link, location, referer, hostname, timestamp) VALUES (:db_insert_placeholder_0, :db_insert_placeholder_1, :db_insert_placeholder_2, :db_insert_placeholder_3, :db_insert_placeholder_4, :db_insert_placeholder_5, :db_insert_placeholder_6, :db_insert_placeholder_7, :db_insert_placeholder_8, :db_insert_placeholder_9); Array ( [:db_insert_placeholder_0] => 0 [:db_insert_placeholder_1] => cron [:db_insert_placeholder_2] => %type: !message in %function (line %line of %file). [:db_insert_placeholder_3] => a:6:{s:5:"%type";s:12:"PDOException";s:8:"!message";s:186:"SQLSTATE[HY000]: General error: 29 File './izmiral/watchdog.MYD' not found (Errcode: 2): SELECT w.wid AS wid FROM {watchdog} w ORDER BY wid DESC LIMIT 1 OFFSET 999; Array ( ) ";s:9:"%function";s:12:"dblog_cron()";s:5:"%file";s:65:"/var/www/globuswww/data/www/izmiral.ru/modules/dblog/dblog.module";s:5:"%line";i:113;s:14:"severity_level";i:3;} [:db_insert_placeholder_4] => 3 [:db_insert_placeholder_5] => [:db_insert_placeholder_6] => http://izmiral.ru/content/patent-na-poleznuyu-model-no19322 [:db_insert_placeholder_7] => [:db_insert_placeholder_8] => 87.118.126.220 [:db_insert_placeholder_9] => 1576485852 ) в функции dblog_watchdog() (строка 160 в файле /var/www/globuswww/data/www/izmiral.ru/modules/dblog/dblog.module).
На сайте произошла непредвиденная ошибка. Пожалуйста, повторите попытку позже.