20162

Оптико-механические и оптические приборы при измерении отклонений от прямолинейности и плоскостности

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

При проверке автоколлимационным и коллимационным методами измеряют углы наклона последовательно расположенных участков равных шагу измерения по отношению к исходной прямой заданной оптической осью трубы. Сущность метода визирования заключается в измерении расстояния от проверяемой поверхности до оптической оси зрительной трубы. Визирную ось зрительной трубы устанавливают параллельной прямой проходящей через крайние точки проверяемой поверхности при этом отсчёты в крайних точках должны быть одинаковыми. Этот недостаток можно устранить...

Русский

2013-07-25

393 KB

34 чел.

Оптико-механические и оптические приборы при измерении отклонений от прямолинейности и плоскостности.

Сущность оптико-механических принципов измерения отклонения от прямолинейности заключается в том, что профиль проверяемой поверхности сравнивается с лучом света, который распространяется прямолинейно, т.е. его можно принять за исходную прямую. К оптико-механическим принципам относятся: автоколлимационный, коллимационный, визирования..

При проверке автоколлимационным и коллимационным методами измеряют углы наклона последовательно расположенных участков, равных шагу измерения, по отношению к исходной прямой, заданной оптической осью трубы.

При наклоне зеркала 1 на угол α отраженный луч возвращается в автоколлиматор 2 под углом 2α, что вызывает смещение изображения светящейся марки на отсчетной шкале, которая расположена в фокальной плоскости окуляра автоколлиматора, на величину ε. Из рисунка видно, что ε=f*tg2α=f*2α, где f – фокусное расстояние. Из рисунка также видно, что tgα=h/L или α=h/L, где h – разность высот двух проверяемых точек, L – шаг измерения. Получаем .

При наклоне зеркала на угол α, отраженный луч возвращается под углом 2α, что вызывает смещение изображения на величину ε. При измерении автоколлиматором чувствительность не зависит от расстояния между зеркалом и трубой, а определяется только фокусным расстоянием объектива и шагом измерения.

Сущность метода визирования заключается в измерении расстояния от проверяемой поверхности до оптической оси зрительной трубы. Зрительная труба устанавливается на проверяемую поверхность или рядом с ней. Визирную ось зрительной трубы устанавливают параллельной прямой, проходящей через крайние точки проверяемой поверхности, при этом отсчёты в крайних точках должны быть одинаковыми.

Затем визирную метку перемещают последовательно по всем точкам. Преимуществом визирного метода по сравнению с автоколлимационным  является, то что он не требует сложной обработки результатов измерений.. Но недостатком метода является необходимость перефокусировки при изменении расстояния между зрительной трубой и маркой, что изменяет цену деления отсчётного устройства и может привести к смещению исходной прямой. Этот недостаток можно устранить используя различные зрительные трубы(оптическая струна ДП-477, линейка ППС-11, оптические линейки типов ИС-43, ИС-36).

Оптическая струна.

Марка I – светящаяся точка, образованная лампой 1, коллектором 2 и точечной диафрагмой 3.

Зрительная труда II – объектив 5 и микрообъектив 6. III – наблюдательный микроскоп.

Оптический компенсатор – плоскопараллельная пластина 4, наклоны которой позволяют измерять смещение метки относительно оптической оси.

ППС-11.

Объект может находится на любом расстоянии от зрительной трубы. Объект проецируется объективом 2 и линзой 3 в фок. плоскость сетки 4. Оборачивающая система 5 и окуляр 6 образуют визирный микроскоп. Смещение изображения объекта относительно оптической оси зрительно трубы измеряют оптическим микрометром, который состоит из плоскопараллельной  пластины 1 и отсчётных барабанов. Зрительную трубу можно использовать как автоколлиматор, если подсветить сетку 4 лампой 8, свет от которой проходит к  конденсору 9, зеркалу 10 и полупрозрачной пластине 7.

Оптические линейки. Принцип действия оптической линейки основан на измерении отклонений профиля проверяемой поверхности от профиля исходной прямой, заданной лучом, проходящим через центры зеркально-линзовых объективов, образующих афокальную автоколлимационную систему. Основными узлами прибора являются корпус и измерительная каретка, перемещающаяся по проверяемой поверхности на роликах. В корпус вмонтирована оптическая часть прибора, а каретка содержит осветительную и измерительную его части. В верхней части каретки установлен проекционный микроскоп. Для установки линейки на проверяемую плоскость служат опоры, которые создают трёхточечную установку линейки, т.к. одна из опор имеет две точки касания с проверяемой плоскостью.

Недостатки: невозможность измерения в вертикальной плоскости и большая масса каретки и корпуса у линейки ИС-36.

Оптический плоскомер. Используется для измерения отклонения от плоскостности размеров до 25х25 м. Плоскомер состоит из двух частей: неподвижной и подвижной. На неподвижной части закреплён объектив в виде сферического мениска и микрообъектив. В подвижную часть прибора входят окуляр с сеткой, пентапризма и плоскопараллельная пластина. Принцип действия заключается в сравнении измеряемой поверхности с плоскостью, образованной вращением оптической оси зрительной трубы