Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ИП. Преобразователь линейных перемещений на дифракционных решетках

Принципиальная схема фотоэлектрического преобразователя на дифракционной решетке показана на рисунке 3.19. Свет от источника излучения 1 с помощью конденсора 2, образующего параллельный пучок лучей, направляется на оптический клин 3, который преломляет световой пучок.

Пройдя прозрачную дифракционную решетку 4, свет падает на отражательную решетку 5 и, отражаясь от нее, вновь проходит прозрачную решетку 4, попадает на клин 3 и идет параллельно оптической оси. С помощью четырех линз 6, приклеенных к клину 3, и призмы - зеркала 7 световой поток разделяется на четыре части. В фокальной плоскости каждой линзы 6 находится фотоприемник 8. С каждой пары фотоприемников снимают два сигнала, сдвинутые один относительно другого по фазе на ± 90°, которые используются для определения направления движения.

При перемещении решетки 5, связанной с подвижной кареткой микроскопа, относительно прозрачной решетки 4, связанной с корпусом прибора, освещенность в плоскости фотоприемников 8 периодически изменяется, вызывая колебания тока. Преобразованный в импульсы ток поступает на восьмидекадный цифровой счетчик. Одна левая декада выделяется для знака «+» или «-», три следующих декады для сотен, десятков и единиц миллиметров, четыре последние декады - для десятых, сотых, тысячных и десятитысячных долей миллиметра.

90. Основные направления автоматизации приборов для измерения геометрических величин. Координатные измерительные машины.

В автоматизации рабочих цеховых и лабораторных приборов наметились два направления.

1) проявляется в том, что универсальный прибор оснащается встроенным в него преобразователем, а также электронным блоком с устройством индикации или регистрации результатов измерений (штангенприборы, глубиномеры, нутромеры, электронные уровни с числовым отсчетом и др).

2)направление – создание приборов на базе преобразователя – индуктивного, растрового фотоэлектрического, пневматического. Такие приборы состоят из измерительной головки с преобразователем (имеющей стандартный присоединительный размер 28 или 8 мм) и электронного блока с устройством цифровой или аналоговой индикации. Более высокий уровень автоматизации предполагает автоматическое выполнение операций, совершаемых ранее оператором..

Координатные измерительные машины. Принцип действия трехкоординатных приборов (в дальнейшем координатных измерительных машин КИМ) основан на возможности измерять перемещение щупа относительно контролируемой детали (или реже детали относительно щупа) по трем пространственным координатам X,Y и Z. Отсчет по этим координатам выполняется в цифровой форме. Так как при измерении линейных и угловых величин ряд размеров и размерных параметров может быть получен только путем вычислений, а также для получения результатов измерений в удобной форме (в виде протоколов и графиков) в сочетании с КИМ использована ЭВМ (чаще микро- и мини-ЭВМ).

Основными конструктивными элементами КИМ являются: механическая часть, обеспечивающая установку контролируемой детали и ее перемещение относительно системы ощупывания и наоборот, системы ощупывания относительно любой точки неподвижной детали; система ощупывания, фиксирующая касание щупом заданной точки детали; измерительная часть, измеряющая перемещение стола или системы ощупывания по каждой из координат; система привода и управления перемещениями подвижных органов КИМ и щуповой системы; система обработки результатов измерений.

Механическая часть КИМ определяется габаритными размерами и формой контролируемых деталей и возможностями ощупывающей системы. По конструкции механическая часть может быть консольной, портальной и мостовой. Консольная конструкция (рисунок 4.2, а) облегчает установку и контроль детали, однако ее жесткость и координатные перемещения наименьшие – до 500 мм. При перемещении по оси Y появляются наклон и поворот консоли, которые компенсируются различными способами. На рисунке 4.2, а деталь установлена на неподвижный стол. На рисунке 4.2, б деталь установлена на подвижный по координате X стол.

Портальная конструкция механической части является сочетанием портала и консоли (рисунок 4.2, в) и обеспечивает более высокую жесткость и координатные перемещения до 1500 мм. При этом сохраняется удобство загрузки детали (во время загрузки портал отводится). Мостовая конструкция представляет собой консоль между двух порталов (рисунок 4.2, г) и обладает наибольшей жесткостью и размером координатных перемещений до 10 м.

Система ощупывания определяется и параметрами детали, и процессом измерения. Применяемые щуповые головки по принципу действия делятся на механические, электроконтактные, индуктивные и др.

Измерительная часть служит для измерения перемещений щупов или стола в трех координатах рабочего пространства КИМ.

Поиск по сайту: