Автоколлимационные приборы для измерения размеров
Автоколлимация и оптический рычаг
Оптические схемы:
а - автоколлимации; б - оптического рычага
Автоколлимацией называется ход световых лучей, при котором они, выйдя из оптической системы, отражаются от плоского зеркала и проходят систему в обратном направлении. Если в фокальной плоскости объектива ОБрасположить шкалу, то изображение штриха А этой шкалы, пройдя объектив и отразившись от зеркальной плоскости ЗП, расположенной под углом 90 ◦ к оптической оси, и снова пройдя объектив, спроецируется также на фокальную плоскость симметрично точки О. Если зеркальную плоскость повернуть на угол j к оптической оси, каждое изображение штриха, например точка О, сместится на расстояние t, определяемое двойным угломотражения 2j:
где F- фокусное расстояние объектива.
В оптиметрах перемещение h измерительного наконечника ИН приводит к поворотузеркала ЗП на плечо d, поэтому передаточное отношениеоптического рычага i = 2F/d.Воптиметрах типа ОВО F = 200 мм, d =5 мм (i =80), длина деления шкалы с = 0,08 мм, увеличение окуляра r = 12х. С учетом увеличения окуляра полное передаточноеотношениеJ = ir = 960.
Автоколлиматоры (рис. 7.6.1) применяют не только в качестве узлов гониометра, по и как самостоятельные приборы для измерения малых углов наклона, хорошо отражающих плоских поверхностей. 
Рис. 7.6.1 Цифровой автоколлиматор
Если измеряемая поверхность расположена не перпендикулярно к оптической оси автоколлиматора, то отраженное изображение марки (биссектора или креста) окажется смещенным с оси автоколлиматора. Поскольку на выходе автоколлиматора создается параллельный пучок лучей, то значение измеряемого угла не зависит (в определенных пределах) от расстояния до измеряемой поверхности.
|
|
|
В традиционных автоколлиматорах угол наклона измеряемой поверхности определяется с помощью окулярного оптического микрометра путем совмещения изображения марки с соответствующим штрихом шкалы, после чего производится считывание по минутной и секундной шкалам прибора.
В настоящее время выпускают в основном цифровые автоколлиматоры с ценой деления 0,2″, 0,5″ и 1,0″, снабженные фотоэлектрической ПЗС матрицей, компьютером и ПО. Диапазон измерений автоколлиматоров увеличен до ±15′ в вертикальной плоскости и ±20′ в горизоптальной плоскости. Эти автоколлиматоры позволяют производить измерения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Предел допускаемой погрешности автоколлиматоров зависит от значения измеряемого угла и модели автоколлиматора и составляет от 0,3״ до 1,5″
Существенной составляющей погрешности является случайная погрешность наведения и совмещения изображения марки со штрихом окулярного микрометра. Среднее квадратическое значение этой погрешности составляет 0,3-0,6 цены деления автоколлиматора.
|
|
|
Уменьшение погрешности совмещения достигается применением в цифровых автоколлиматорах устройств фотоэлектрического совмещения изображения марки со штрихом. При симметричном расположении биссектора марки относительно штриха сигнал с фотоэлектрического устройства (ПЗС матрицы) будет равен нулю, что свидетельствует о правильном наведении автоколлиматора.
При измерении угла наклона поверхности детали на нее автоколлиматором направляется параллельный пучок света, а отраженный пучок света приходит обратно в автоколлиматор и если автоколлимационная марка находится в поле зрения автоколлиматора, ПЗС матрица выдает в компьютер соответствующие электрические кодовые сигналы, а ПО компьютера _вычисляет углы наклона измеряемой поверхности в вертикальной и горизонтальной плоскости.
В комплект автоколлиматоров входит зеркало на подставке. Оно используется при измерении с помощью автоколлиматоров отклонений от прямолинейности и плоскостности. Автоколлиматоры находят также широкое применение при поверке различных угломерных приборов: угловых мер (методом сравнения с образцовой мерой), синусных линеек (с применением специальной угловой меры), делительных головок и делительных столов.
|
|
|
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 410; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!