[go: up one dir, main page]

RU1772612C - Device for measuring lateral dimension of parts - Google Patents

Device for measuring lateral dimension of parts

Info

Publication number
RU1772612C
RU1772612C SU904849241A SU4849241A RU1772612C RU 1772612 C RU1772612 C RU 1772612C SU 904849241 A SU904849241 A SU 904849241A SU 4849241 A SU4849241 A SU 4849241A RU 1772612 C RU1772612 C RU 1772612C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical wedge
optical
wedge
scanning
lens
Prior art date
Application number
SU904849241A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Евсеенко
Original Assignee
Центральное конструкторское бюро точного приборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральное конструкторское бюро точного приборостроения filed Critical Центральное конструкторское бюро точного приборостроения
Priority to SU904849241A priority Critical patent/RU1772612C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1772612C publication Critical patent/RU1772612C/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  точного бесконтактного измерени  поперечного размера изделий из металла, стекла , полимерных и других материалов, например, диаметра или ширины проката, с целью управлени  процессом их изготовлени . Целью изобретени   вл етс  увеличение диапазона измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено оптическим клином. При вращении многогранной зеркальной призмы ось выход щего из объектива пучка света перемещаетс  параллельно самой себе в направлении, перпендикул рном оптической оси объектива. Выход щий из объектива луч отклон етс  оптическим клином, пересекает зону измерени  с контролируемой деталью и собираетс  на фотоприемник. При вращении многогранной зеркальной призмы выход щий из оптического клина пучок света перемещаетс  параллельно самому себе в зоне измерени  с контролируемой деталью. При этом рассто ние между граничными лучами освещающего пучка после прохождени  оптического клина увеличиваетс  и, следовательно, в зоне измерени  может быть установлена деталь больших размеров. При пересечении сканирующим пучком контролируемой детали на выходе фотоприемника формируетс  импульс затенени , длительность которого пропорциональна поперечному размеру детали . В другом варианте выполнение устройства развертка направленного пучка излучени  достигаетс  за счет изменени  угла преломлени  света при вращении оптического кубика. При использовании в схеме двух оптических клиньев большой коэффициент увеличени  можно достичь при значительно меньшем угле оптического клина, что снижает критичность схемы к воздействию возмущающих факторов, п.ф.,2 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л С х1 XJ ю сь гоThe invention relates to measuring technique and can be used for accurate non-contact measurement of the transverse size of metal, glass, polymeric and other materials, for example, the diameter or width of rolled products, in order to control the manufacturing process. The aim of the invention is to increase the range of measurements. The goal is achieved in that the device is equipped with an optical wedge. As the multifaceted mirror prism rotates, the axis of the light beam exiting the lens moves parallel to itself in a direction perpendicular to the optical axis of the lens. The beam emerging from the lens is deflected by an optical wedge, crosses the measurement zone with a controlled part, and is collected at a photodetector. As the multifaceted mirror prism rotates, the light beam emerging from the optical wedge moves parallel to itself in the measurement zone with the controlled part. In this case, the distance between the boundary beams of the illuminating beam after passing through the optical wedge increases and, therefore, a large-sized part can be installed in the measurement zone. When the scanning beam crosses the controlled part, a shading pulse is generated at the output of the photodetector, the duration of which is proportional to the transverse size of the part. In another embodiment of the device, the sweep of the directed radiation beam is achieved by changing the angle of refraction of light during rotation of the optical cube. When two optical wedges are used in the circuit, a large magnification factor can be achieved with a much smaller angle of the optical wedge, which reduces the criticality of the circuit to the influence of disturbing factors, pf, 2 zp f-ly, 5 ill. (L C x1 XJ

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  точного бесконтактного измерени  поперечного размера изделий из металла, стекла , полимерных и других материалов, например диаметра или ширины проката, с целью управлени  процессом их изготовлени .The invention relates to measuring technique and can be used for accurate non-contact measurement of the transverse size of metal, glass, polymeric and other materials, such as diameter or width of rolled products, in order to control their manufacturing process.

Известно устройство дл  измерени  поперечного размера детали, содержащее источник направленного пучка излучени  - лазер и расположенный по ходу его лучей узел сканировани , выполненный в виде вращающегос  зеркала, установленного в фокальной плоскости объектива и приемный блок, включающий в себ  коллимирующий объектив, фотоприемник и устройство обработки сигнала. Устройство обработки регистрирует начало и конец импульса затенени , соответствующие падению амплитуды сигнала в два раза, измер ют его длительность по числу импульсов кварцевого генератора и по длительности импульса вычисл ют размер детали 1.A device is known for measuring the transverse dimension of a part containing a source of a directed beam of radiation — a laser and a scanning unit located along its rays, made in the form of a rotating mirror mounted in the focal plane of the lens and a receiving unit including a collimating lens, a photodetector, and a signal processing device . The processing device registers the beginning and the end of the shading pulse corresponding to a two-fold drop in the signal amplitude, measures its duration by the number of pulses of the crystal oscillator, and the size of part 1 is calculated from the pulse duration.

Известно также устройство измерени  поперечного размера, состо щее из блока сканировани , включающего в себ  последовательно расположенные источник направленного пучка излучени , объектив и вращающийс  оптический кубик и приемного блока, включающего в себ  коллимирую- щий объектив и фотоприемник 2.A transverse dimension measuring device is also known, consisting of a scanning unit including a sequentially directed source of a directed radiation beam, a lens and a rotating optical cube, and a receiving unit including a collimating lens and a photodetector 2.

Наиболее близким к предложенному техническим решением, выбранным в качестве прототипа,  вл етс  устройство измерени  поперечного размера детали, содержащее блок сканировани , состо щий из оптически св занных источника направленного пучка излучени  многогранной зер- кальной призмы и объектива, установленного на фокусном рассто нии от отражающей грани призмы и приемный блок, включающий в себ  коллимирующий объектив, фотоприемник, схему выделени  и измерени  длительности импульса затенени  3.Closest to the proposed technical solution, selected as a prototype, is a device for measuring the transverse dimension of a part, comprising a scanning unit, consisting of an optically coupled source of a directed beam of radiation from a multifaceted mirror prism and a lens mounted at the focal distance from the reflecting face prisms and a receiving unit including a collimating lens, a photodetector, a detection and measurement circuit for a shading pulse 3.

К недостатку известного устройства относитс  то, что его диапазон измерени  ог- раничен сверху величиной светового диаметра объектива.A disadvantage of the known device is that its measuring range is bounded above by the magnitude of the lens diameter.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  увеличение диапазона измерений.The aim of the invention is to increase the range of measurements.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее блок сканировани , состо щий из последовательно установленных источника направленного пучка излучени , узла развертки и объектива, приемный блок, включающий последовательно установленные коллимирующий объектив, фотоприемник и схему выделени  и измерени  длительности импульса затенени , снабжено оптическим клином, расположенным на выходе блока сканировани  и ориентированным таким образом, что его главное сечение лежит в плоскости развертки сканирующего пучка, а нормали к первому и второй поверхности оптического клина образуют с оптической осью объектива соответственно углы d и а.г равным О а arcsln (1 /п) и т а - у, где п - показатель преломлени  материала оптического клина, у- угол при вершине оптического клина.This object is achieved in that the device comprising a scanning unit, consisting of a sequentially mounted source of a directed beam of radiation, a scanning unit and a lens, a receiving unit including a sequentially mounted collimating lens, a photodetector and a circuit for isolating and measuring the duration of the shading pulse, is equipped with an optical wedge, located at the output of the scanning unit and oriented in such a way that its main section lies in the scanning plane of the scanning beam, and the normal and to the first and second surfaces of the optical wedge form, with the optical axis of the lens, the angles d and a.g respectively equal to O a arcsln (1 / n) and t a - y, where n is the refractive index of the material of the optical wedge, y is the angle at the apex of the wedge.

Устройство может быть снабжено вторым оптическим клином, идентичным первому , расположенным по ходу излучени  за первым оптическим клином и ориентированным так, что вершины обоих клиньев расположены по разные стороны отоптической оси блока сканировани , а перва  и втора  по ходу излучени  поверхности второго оптического клина образуют с оптической осью сканирующего пучка, выход щего из первого оптического клина соответственно углы (-ai)ii(-оа).The device can be equipped with a second optical wedge identical to the first one located along the radiation behind the first optical wedge and oriented so that the vertices of both wedges are located on opposite sides of the heating axis of the scanning unit, and the first and second along the radiation surface of the second optical wedge the axis of the scanning beam emerging from the first optical wedge, respectively, is the angles (-ai) ii (-oa).

Кроме того, устройство может быть снабжено другим вторым оптическим клином , который расположен по ходу излучени  перед коллимирующим объективом иIn addition, the device may be provided with another second optical wedge, which is located along the radiation in front of the collimating lens and

ориентирован так, что перва  по ходу и излучени  поверхности второго клина перпендикул рна оптической оси сканирующего пучка.oriented so that the first along and emitting the surface of the second wedge is perpendicular to the optical axis of the scanning beam.

На фиг,1 показана схема предлагаемогоOn Fig, 1 shows a diagram of the proposed

устройства с одним оптическим клином; на фиг.2 - вариант схемы устройства с двум  оптическими клинь ми; на фиг.З - оптическа  схема устройства со вторым оптическим клином в приемном блоке; на фиг.4 ход осевых лучей сканирующего пучка в оптическом клине; на фиг.5 представлен график зависимости коэффициента увеличени  диапазона измерений от угла при вершине оптического клина.devices with one optical wedge; figure 2 is a variant of the circuit of the device with two optical wedges; Fig. 3 is an optical diagram of a device with a second optical wedge in a receiving unit; figure 4 the course of the axial rays of the scanning beam in the optical wedge; Fig. 5 is a graph showing the dependence of the magnification of the measurement range on the angle at the apex of the optical wedge.

Устройство (фиг. 1) содержит блок сканировани  1, состо щий из оптически св занных источника 2 направленного пучка излучени , узла развертки 3, выполненного в виде вращающейс  многогранной зеркальной призмы, и объектива 4, установленного на фокусном рассто нии от отражател , оптический клин 5 и приемный блок 6. состо щий из коллимирующего объектива 7, фотоприемника 8, расположенного в фокусе объектива 7, и схемы 9 .выделени  и измерени  длительности импульса затенени , вход которой подключен к выходу фотоприемника 8. Контролируема  деталь 10 расположена между первым оптическим клином 5 и приемным блоком 6.The device (Fig. 1) contains a scanning unit 1, consisting of an optically coupled source 2 of a directed radiation beam, a scanning unit 3, made in the form of a rotating multifaceted mirror prism, and a lens 4 mounted at the focal distance from the reflector, an optical wedge 5 and a receiving unit 6. consisting of a collimating lens 7, a photodetector 8 located at the focus of the lens 7, and a circuit 9. for isolating and measuring the duration of the shading pulse, the input of which is connected to the output of the photodetector 8. Controlled part 10 Position the wedge between a first optical receiving unit 5 and 6.

Все элементы оптической схемы устройства расположены на одной оптической оси, причем оптический клин 5 ориентирован таким образом, что его главное сечение лежитAll elements of the optical circuit of the device are located on the same optical axis, and the optical wedge 5 is oriented so that its main section lies

в плоскости сканирующего пучка, а нормали к первой и второй поверхност м оптического клина образуют с оптической осью обьек- тива 4 углы 0 а arcsirt (1/n) и OS zi - у, где п - показатель преломлени  материала оптического клина, у- угол при вершине оптического клина.in the plane of the scanning beam, and the normals to the first and second surfaces of the optical wedge form 4 angles 0 with the optical axis of the lens 4, and arcsirt (1 / n) and OS zi - у, where n is the refractive index of the material of the optical wedge, у is the angle at the top of the optical wedge.

Устройство (фиг.2) содержит дополнительно второй оптический клин 11, который ориентирован аналогично первому по отношению к оси падающего на него светового пучка, а его вершина направлена встречно по отношению к вершине первого оптического клина 5.The device (figure 2) additionally contains a second optical wedge 11, which is oriented similarly to the first with respect to the axis of the light beam incident on it, and its vertex is directed opposite to the top of the first optical wedge 5.

Устройство (фиг.З) в пространстве перед приемным блоком 6 содержит дополнительно другой второй оптический клин 12, который ориентирован таким образом, чтобы его перва  поверхность перпендикул рна оси сканирующего светового пучка.The device (Fig. 3) in the space in front of the receiving unit 6 further comprises another second optical wedge 12, which is oriented so that its first surface is perpendicular to the axis of the scanning light beam.

Контролируема  деталь 10 располагаетс  в устройстве на фиг.2 между вторым оптическим клином 11 и приемным блоком 6, а в устройстве на фиг.З между первым 5 и вторым 12 оптическим клинь ми.The controlled part 10 is located in the device of Fig. 2 between the second optical wedge 11 and the receiving unit 6, and in the device of Fig. 3 between the first 5 and the second 12 optical wedges.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом. Источник 2 направленного пучка излучени  освещает параллельны пучком света одну из граней многогранной зеркальной призмы 3. Отраженный от зеркальной грани призмы параллельный пучок света падает на объектив 4 и выходит из него в виде узкого сход щегос  пучка света. При вращении многогранной зеркальной призмы ось выход щего из объектива 4 пучка света перемещаетс  параллельно самой себе в направлении , перпендикул рном оптической оси объектива 4.The device (figure 1) works as follows. A directional radiation source 2 illuminates one of the faces of the polyhedral mirror prism 3 parallel to the light beam. A parallel light beam reflected from the mirror face of the prism falls onto the lens 4 and exits it in the form of a narrow converging light beam. When the multifaceted mirror prism rotates, the axis of the light beam exiting from the lens 4 moves parallel to itself in a direction perpendicular to the optical axis of the lens 4.

Выход щий из объектива луч отклон етс  оптическим клином 5, пересекает зону измерени  с контролируемой деталью 10, и собираетс  коллимирующим объективом 7 на фотоприемник 8. При вращении многогранной зеркальной призмы 3 выход щий из оптического клина 5 узкий пучок света перемещаетс  параллельно самому себе в зоне измерени  с контролируемой деталью 10. При этом рассто ние между граничными лучами освещающего пучка после прохождени  оптического клина 5 увеличиваетс  и следовательно, в зоне измерени  может быть установлена деталь больших размеров . При пересечении сканирующим пучком контролируемой детали на выходе фотоприемника формируетс  импульс затенени , длительность которого пропорциональна поперечному размеру детали. Сигнал с выхода фотоприемника обрабатываетс  схемой 9 выделени  и измерени  длительности импульса затенени , котора  измер ет длительность импульса затенени  и рассчитывает по ней размер контролируемой детали.The beam emerging from the lens is deflected by the optical wedge 5, crosses the measurement zone with the controlled part 10, and is collected by the collimating lens 7 on the photodetector 8. When the multifaceted mirror prism 3 is rotated, the narrow beam of light emerging from the optical wedge 5 moves parallel to itself in the measurement zone with the controlled part 10. In this case, the distance between the boundary beams of the illuminating beam after passing through the optical wedge 5 is increased and, therefore, a large part can be installed in the measurement zone measures. When the scanning beam crosses the controlled part, a shading pulse is generated at the output of the photodetector, the duration of which is proportional to the transverse size of the part. The signal from the output of the photodetector is processed by a shading pulse extraction and measurement circuit 9, which measures the shading pulse duration and calculates the size of the part to be monitored from it.

Выход щий из блока 1 сканировани  луч 13 (см. фиг.4) преломл етс  на боковой грани 14 оптического клина 5, расположенной под углом «1 к оптической оси объектива 4, и, в соответствии с законом преломлени , измен ет направление распространени . В соответствии с закономThe beam 13 exiting from the scanning unit 1 (see Fig. 4) is refracted on the lateral edge 14 of the optical wedge 5, which is located at an angle 1 1 to the optical axis of the lens 4, and, in accordance with the law of refraction, changes the propagation direction. In accordance with the law

преломлени  угол падени  а св зан с углом преломлени  / соотношением: sin а пrefraction angle of incidence a is related to the angle of refraction / ratio: sin a p

00

55

(D(D

гдеWhere

-7Ј -7Ј

«-угол падени ;"- the angle of the fall;

/ -угол преломлени ;j-angle of refraction;

п - показатель преломлени  материала оптического клина;n is the refractive index of the material of the optical wedge;

п0 1 - показатель преломлени  воздуха .n0 1 is the refractive index of air.

Угол у при вершине оптического клина 5 можно, например, выбрать из услови :The angle y at the top of the optical wedge 5 can, for example, be selected from the conditions:

y arcsin()(2)y arcsin () (2)

55

00

55

00

55

00

55

Выража  ai через у и подставл   в (1), нетрудно показать, что , т.е. в этом случае угол преломлени  равен углу при вершине оптического клина. Из фиг.4 видно, 0 что при выполнении услови  (2) преломленный луч 16 перпендикул рен второй поверхности 15 оптического клина 5, а падающий луч 13 образует с нормалью ко второй поверхности оптического клина угол аг - «1 - у.Expressing ai through y and substituting in (1), it is easy to show that, i.e. in this case, the angle of refraction is equal to the angle at the apex of the optical wedge. Figure 4 shows that, under condition (2), the refracted beam 16 is perpendicular to the second surface 15 of the optical wedge 5, and the incident beam 13 forms a normal angle to the second surface of the optical wedge: a - 1 - y.

Несложный геометрический расчет показывает , что в такой схеме при прохождении двух параллельных лучей 13 и 17 через оптический клин 5, рассто ние между ними увеличиваетс  в v раз. D2A simple geometric calculation shows that in such a scheme, when two parallel beams 13 and 17 pass through an optical wedge 5, the distance between them increases by a factor of v. D2

D7D7

cos уcos y

(3)(3)

sin 90° - arcsln ( n-sin у ) где v- коэффициент увеличени ;sin 90 ° - arcsln (n-sin y) where v is the magnification factor;

Da - рассто ние между преломленными лучами 16 и 18;Da is the distance between the refracted rays 16 and 18;

DI - рассто ние между падающими лучами 13 и 17.DI is the distance between the incident rays 13 and 17.

Таким образом, предложенна  схема обеспечивает увеличение зоны сканировани  узкого пучка излучени , благодар  чему увеличиваетс  размер контролируемых деталей по сравнению с прототипом.Thus, the proposed scheme provides an increase in the scanning zone of a narrow beam of radiation, thereby increasing the size of the controlled parts in comparison with the prototype.

Геометрический анализ показывает, что увеличение зоны сканировани  имеет место только в том случае, если угол падени  сканирующего пучка на первую поверхность оптического клина лежит в интервале 0 Щ arcsin (1/n), а оптический клин ориентирован таким образом, что нормаль к его второй поверхности образует с оптической осью пучка, выход щего из блока сканировани , угол -у.Geometric analysis shows that an increase in the scanning zone takes place only if the angle of incidence of the scanning beam on the first surface of the optical wedge lies in the interval 0 Щ arcsin (1 / n), and the optical wedge is oriented in such a way that it is normal to its second surface forms an angle -y with the optical axis of the beam exiting the scanning unit.

Следует также отметить, что при заданном угле падени  пучка на первую поверхность оптического клика выполнение услови  (2) обеспечивает наибольшее значение коэффициента увеличени  v.It should also be noted that for a given angle of incidence of the beam on the first surface of the optical clique, the fulfillment of condition (2) provides the highest magnification factor v.

В соответствии с формулой (3) при выполнении услови  (2) коэффициент увеличени  зависит от показател  преломлени  п и угла у при вершине оптического клина. На фиг.5 приведены дл  примера графики зависимости v(y) дл  двух марок стекла К8 (п - 1,5147) и ТФ5 (п - 1,749). Из графиков видно, что с ростом угла у при вершине оптического клина происходит монотонный рост коэффициента увеличени  v, который, по мере приближени  к предельному значению упрек стремитс  к бесконечности. Угол у пред равен углу полного внутреннего отражени :In accordance with formula (3), when condition (2) is fulfilled, the magnification factor depends on the refractive index n and angle y at the apex of the optical wedge. Fig. 5 shows, by way of example, graphs of v (y) for two grades of glass K8 (n - 1.5147) and TF5 (n - 1.749). The graphs show that with increasing angle y at the apex of the optical wedge, a monotonous increase in the coefficient of increase v occurs, which, as it approaches the limit value, the reproach tends to infinity. The angle at pre is equal to the angle of total internal reflection:

У пред arcsin( -)(4)Pre arcsin (-) (4)

Например, дл  стекла К8 у пред 34,9°. Таким образом, выбира  соответствующую марку стекла и угол у при вершине оптического клина можно добитьс  необходимого увеличени  диапазона контролируемых размеров. Например, при введении в схему оптического клина из стекла ТФ5 с углом при вершине у 31,5° диапазон измерени  известного устройства возрастает вдвое при неизменном световом диаметре объектива .For example, for K8 glass, y = 34.9 °. Thus, by choosing the appropriate brand of glass and the angle y at the apex of the optical wedge, the necessary increase in the range of controlled sizes can be achieved. For example, when an optical wedge made of TF5 glass with an angle at the apex of 31.5 ° is introduced into the circuit, the measurement range of the known device doubles with a constant lens diameter.

Из графика, изображенного на фиг.5 и анализа формулы (3) следует, что по мере роста угла упри вершине оптического клина , а значит, в соответствии с (2) по мере роста угла падени  а, непропорционально быстро возрастает коэффициент увеличени  V, стрем сь к бесконечности при У Упред . т.е. наблюдаетс  быстрый рост чувствительности коэффициента увеличени  V к углу падени  света на оптический клин. Следовательно, при больших значени х коэффициента увеличени  v наличие возмущающих факторов, таких, например, как неравномерное тепловое расширение элементов конструкции устройства или их вибраци  могут привести к смещению оптического клина относительно объектива и из- менению величины коэффициента увеличени  V, что снижает точность измерени . Дл  предотвращени  этого нежелательного  влени  в устройство может быть введен второй оптический клин 11 (см. фиг.2). Оба оптических клина 5 и 11 выполнены одинаковыми и жестко закреплены на общем основании таким образом, что в исходном положении угол «1 падени  пучка излучени  на первый оптический клин равен по величине и противоположен по знаку угла ( - оп ) падени  пучка излучени  на второй оптический клин. В этом случае зона сканировани  увеличиваетс  в v раз после прохождени  сканирующего пучка черезFrom the graph depicted in Fig. 5 and the analysis of formula (3), it follows that as the angle at the apex of the optical wedge grows, and, therefore, in accordance with (2), as the angle of incidence a increases, the coefficient of increase V increases rapidly, to infinity with Y those. a rapid increase in the sensitivity of the magnification coefficient V to the angle of incidence of light on the optical wedge is observed. Therefore, for large values of the magnification coefficient v, the presence of disturbing factors, such as, for example, uneven thermal expansion of the structural elements of the device or their vibration, can lead to the displacement of the optical wedge relative to the lens and to a change in the magnification coefficient V, which reduces the measurement accuracy. To prevent this undesirable phenomenon, a second optical wedge 11 may be inserted into the device (see Fig. 2). Both optical wedges 5 and 11 are made identical and rigidly fixed on a common base so that in the initial position the angle 1 1 of the incidence of the radiation beam on the first optical wedge is equal in magnitude and opposite in sign of the angle (- op) of incidence of the radiation beam on the second optical wedge . In this case, the scanning area increases v times after the scanning beam passes through

00

55

00

55

первый оптический клин и еще в v раз после прохождени  сканирующего пучка через второй оптический клин, а общий коэффициент увеличени  составл ет:the first optical wedge and even v times after the scanning beam passes through the second optical wedge, and the total magnification factor is:

v06U, v,(5)v06U, v, (5)

Следовательно, при использовании в схеме двух оптических клиньев большой коэффициент увеличени  можно достичь при значительно меньшем угле у оптического клина, что снижает критичность схемы к воздействию возмущающих факторов.Therefore, when two optical wedges are used in the circuit, a large magnification factor can be achieved with a much smaller angle at the optical wedge, which reduces the criticality of the circuit to the influence of disturbing factors.

Кроме того, в такой схеме при уменьшении угла падени  излучени  на первый оптический клин происходит увеличение угла падени  излучени  на второй оптический клин, при отом общий коэффициент увеличени  системы в первом приближении остаетс  неизменным, т.к. снижение коэффициента увеличени  первого клина компенсируетс  ростом коэффициента увеличени  второго клина, при этом точность измерений устройства остаетс  неизменной .In addition, in such a scheme, with a decrease in the angle of incidence of radiation on the first optical wedge, an increase in the angle of incidence of radiation on the second optical wedge occurs, and the overall coefficient of increase of the system remains unchanged to a first approximation, since a decrease in the coefficient of increase of the first wedge is compensated by an increase in the coefficient of increase of the second wedge, while the measurement accuracy of the device remains unchanged.

Дл  уменьшени  светового диаметра коллимирующего объектива 7 приемного блока 6 устройство может быть снабжено вторым оптическим клином 12 (см. фиг.З), установленным перед обьективом приемно- го блока. Оптический клин 12 ориентирован таким образом, что его коэффициент увеличени  Vflon 1, что обеспечивает уменьшение зоны сканировани  на входе приемного блока 6, и, соответственно, уменьшение размеров приемного блока.To reduce the light diameter of the collimating lens 7 of the receiving unit 6, the device can be equipped with a second optical wedge 12 (see Fig. 3) installed in front of the objective of the receiving unit. The optical wedge 12 is oriented in such a way that its magnification factor is Vflon 1, which provides a reduction in the scanning area at the input of the receiving unit 6, and, accordingly, a reduction in the size of the receiving unit.

Расчет показывает, что наибольшее уменьшение размера зоны сканировани  на входе приемного блока удаетс  обеспечить в том случае когда дополнительный оптиче- ский клин ориентирован таким образом, что его главное сечение лежит в плоскости развертки сканирующего пучка, а перва  поверхность перпендикул рна оптической оси сканирующего пучка.The calculation shows that the largest reduction in the size of the scanning zone at the inlet of the receiving unit can be achieved when the additional optical wedge is oriented in such a way that its main section lies in the scanning plane of the scanning beam and the first surface is perpendicular to the optical axis of the scanning beam.

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  поперечного размера детали, содержащее блок сканировани , состо щий из последовательно установленных источника направленного - пучка излучени , узла развертки и объектива , приемный блок, включающий последовательно установленные коллимирующий объектив, фотоприемник и схему выделени  и измерени  длительности импульса затенени , отличающеес  тем, что, с целью1. A device for measuring the transverse dimension of a part, comprising a scanning unit, consisting of a sequentially mounted directional beam source, a scanning unit and a lens, a receiving unit including a collimating lens, a photodetector and a detection and measurement circuit for the duration of the shading pulse in series, characterized in that that, with the aim 55 55 увеличени  диапазона измерений, оно снабжено оптическим клином, расположенным на выходе блока сканировани  и ориентированным так, что его главное сечение лежит в плоскости развертки сканирующегоTo increase the measurement range, it is equipped with an optical wedge located at the output of the scanning unit and oriented so that its main section lies in the scanning plane of the scan пучка, а нормали к первой и второй поверхност м оптического клина образуют с оптической осью объектива соответственно углы «INGS, равные 0 «i arcsln (1/n) лаг-Щ -у гАе n показатель преломлени  материала оптического клина , у- угол при вершине оптического клина.beam, and the normals to the first and second surfaces of the optical wedge form the angles IN INGS, respectively, equal to 0 i i arcsln (1 / n) lag-y-y gAe n the refractive index of the material of the optical wedge, y is the angle at the apex optical wedge. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что оно снабжено вторым оптическим клином, идентичным первому, расположенным по ходу излучени  за первым оптическим клином и ориентированным так, что вершины обоих клиньев расположены по разные стороны от оптической оси блока2. The device according to claim 1, with the exception that it is equipped with a second optical wedge identical to the first one located along the radiation behind the first optical wedge and oriented so that the vertices of both wedges are located along different sides from the optical axis of the block 00 55 сканировани , а перва  и втора  по ходу излучени  поверхности второго оптического клина образуют с оптической осью сканирующего пучка, выход щего из первого оптического клина соответственно углыscanning, and the first and second along the radiation surface of the second optical wedge form with the optical axis of the scanning beam emerging from the first optical wedge, respectively, the angles (-Я1)И ().(-I1) And (). 3, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что оно снабжено вторым оптическим клином, расположенным по ходу излучени  перед коллимирующим объективом ориентированным так, что перва  по ходу излучени  поверхность второго клина перпендикул рна оптической оси сканирующего пучка.3, The device according to claim 1, it is desirable that it is provided with a second optical wedge located along the radiation in front of the collimating lens oriented so that the surface of the second wedge is first perpendicular to the optical along the radiation axis of the scanning beam. ЛL Фиг.1Figure 1 кЈ J J Фиг. 2FIG. 2 Фив.ЗThebes. Z Фиг4Fig 4 V Ог/Dt, крабV Og / Dt, crab && &, .&,.
SU904849241A 1990-07-10 1990-07-10 Device for measuring lateral dimension of parts RU1772612C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904849241A RU1772612C (en) 1990-07-10 1990-07-10 Device for measuring lateral dimension of parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904849241A RU1772612C (en) 1990-07-10 1990-07-10 Device for measuring lateral dimension of parts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1772612C true RU1772612C (en) 1992-10-30

Family

ID=21526469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904849241A RU1772612C (en) 1990-07-10 1990-07-10 Device for measuring lateral dimension of parts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1772612C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № 3829220, кл. G01 В 11/04. 1974. 2. Патент US № 3907439, кл. G01 В 11/04, 1975-прототип. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3807870A (en) Apparatus for measuring the distance between surfaces of transparent material
AU616731B2 (en) Method and apparatus for monitoring the surface profile of a moving workpiece
RU2072510C1 (en) Method for determining optical quality of transparent plate
US4815856A (en) Method and apparatus for measuring the absolute thickness of dust defocus layers
US4813782A (en) Method and apparatus for measuring the floating amount of the magnetic head
EP2400260A1 (en) Optical displacement sensor
US4248537A (en) Optical apparatus for determining the light exit angle from a material strip illuminated by a light bead
RU1772612C (en) Device for measuring lateral dimension of parts
US4425041A (en) Measuring apparatus
JPS6228707A (en) Apparatus having telecentric objective mirror f-theta corrected for non-contact measurement
JPH07209169A (en) Method and device for measuring spatial distribution of concentration and grain size of floating particle group
EP0310231B1 (en) Optical measuring apparatus
RU2224980C2 (en) Method for measurement of bending of artillery barrel
US4032236A (en) Optical multiple-reflection arrangement
SU1744444A1 (en) Device for measurement of linear dimensions
SU1416865A1 (en) Device for monitoring small angular displacements
JPH074927A (en) Measuring apparatus making use of laser
SU1388708A1 (en) Method and apparatus for measuring geometric dimensions of object
SU1504497A1 (en) Apparatus for measuring linear dimensins and shape of elements on planar objects with diffraction test structures
SU1538039A1 (en) Device for measuring linear dimensions of articles
SU1441194A1 (en) Device for checking condition of surface
SU1272107A1 (en) Object angular displacement optical sensor
SU1002833A1 (en) Device for measuring object turn angle
RU1807343C (en) Multi-operation optical system
SU1260679A1 (en) Device for checking surface roughness