Устройство и принцип действия автоколлиматора АК - 0,25.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Автоколлиматор АК -0,25 предназначен для высокоточных угловых измерений, проверки неплоско- стности и непрямолинейности направляющих, а также для определения взаимного углового положения осей и плоскостей изделий.

АК-0,25 представляет собой зрительную трубу с увеличением , фокусным расстоянием объектива мм и диаметром входного зрачка мм, снабженного автоколлимационным окуляром с кубиком и двумя сетками (см приложение 6). В качестве окулярного микрометра используется линзовый компенсатор (см. приложение 4). Цена деления неподвижной шкалы - , а подвижной - (такой угол в 240 раз меньше угла, под которым виден волос человека с расстояния наилучшего видения - 250 мм). На оправу объектива зрительной трубы автоколлиматора может устанавливаться диагональная зеркальная насадка. Зрительная труба собрана в жестком тубусе, закрепленном на массивном основании, снабженном регулируемыми по высоте опорами, внутри которого помещен блок питания осветителя. Оптическая схема прибора, показана на рис 2.7 и рис 5.5.

Пучок лучей от осветителя, состоящего из лампы накаливания, конденсора и плоского зеркала, через матированный желто - зеленый светофильтр освещает марку, установленную на оптической оси в задней фокальной плоскости объектива. Марка представляет собой плоско-параллельную пластинку с двумя штрихами - биссектором (рис.2.6а). Объектив формирует параллельный пучок лучей, который, отразившись от зеркала диагональной насадки, падает на контролируемую призму АР – 90⁰, установленную на столике, снабженном устройством наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Последовательно отражаясь от катетных граней призмы, световой пучок, в случае отступления угла между ними от , разделятся на два параллельных наклонных пучка лучей, которые, последовательно пройдя зеркало диагональной насадки, объектив, светоделительную призму - куб, линзы окулярного микрометра формирует в плоскости полевой диафрагмы два изображения марки, отстоящих друг от друга на расстоянии (рис.2.6б). С помощью шкал окулярного микрометра, проградуированного в угловой мере, измеряется угол между наклонными параллельными пучками, вышедшими из контролируемой призмы. Для снятия отсчета необходимо, пользуясь регулировочными винтами столика и наблюдая в окуляр трубы, добиться наложения изображения марки на верхнюю минутную шкалу окулярного микрометра. При этом, вращая подставку призмы, необходимо расположить автоколлимационное изображение марки на линии, параллельной шкале окулярного микрометра. Затем, перемещая микрометрическим винтом положительную линзу окулярного микрометра перпендикулярно оптической оси, последовательно совместить левое и правое изображения марки с ближайшим штрихом неподвижной верхней минутной шкалы и снять отсчеты. На рис.2.3 показано совмещение левого изображения марки (биссектора) с первым штрихом после 1 - т.е. отсчет по верхней минутной шкале в данном случае - 1’ 15’. Добавка к отсчету определяется по нижней секундной шкале относительно центрального неподвижного штриха сетки - в данном случае 9”,7. таким образом, данный отсчет будет 1’ 15” +9”,7 = 1’24”,7. Разность отсчетов при совмещении левого и правого изображений марки представляет собой угол , равный

(2.6)

Угол , представляющий собой ошибку прямого угла контролируемой призмы, определяется из выражения

(2.7)

Следует отметить, что на рис 2.6 минутная шкала изображена длиной и 3’, тогда как у реального прибора АК - 0”,25 ее длина 6’.

Измерение углов призм на гониометре Г - 5

Гониометр Г - 5 является универсальным лабораторным измерительном прибором, позволяющим, в том числе и выполнять измерение углов призм и клиньев как коллимационным, так и автоколлимационным методом с точностью единичного измерения до .

Гониометр состоит из массивного основания на трех опорах, снабженных подъемными винтами, алидады с горизонтальным стеклянным лимбом с ценой деления , отсчетным устройством с ценой деления , зрительной трубой и с круглым предметным столиком, установленным на алидаде и коллиматора, закрепленного на основании прибора.

Рис.2.8 Поле отсчетного микроскопа гониометра Г-5

Объективы коллиматора и зрительной трубы имеют одинаковое фокусное расстояние , и представляют собой телеобъективы с внутренней фокусировкой. Фокусировка осуществляется маховичками, расположенными на правых сторонах труб, если смотреть от окуляра. Юстировка визирных осей труб в вертикальном направлении производится маховичками, расположенными под объективами.

Алидада вращается вокруг вертикальной оси прибора: грубо - от руки, а точно - микрометрическими винтами. Лимб, расположенный на алидаде соосно с ней, может вращаться как вместе с алидадой, так и отдельно от нее.

Круглый предметный столик, расположенный на оси прибора, имеет возможность наклоняться в двух взаимно перпендикулярных направлениях и может вращаться: - самостоятельно вокруг вертикальной оси при неподвижных лимбе и алидаде ( грубо и точно );- вместе с лимбом относительно алидады и зрительной трубы (грубо и точно );- вместе с лимбом и алидадой (грубо и точно ).Для исключения самопроизвольного грубого вращения алидады на столике имеются стопорные винты.

Отсчетное устройство, смонтированное на алидаде, состоит из осветительной системы, стеклянного лимба, оптического мостика отсчетного микроскопа с клиновым окулярным микрометром (см. приложение). Оцифровка делений лимба произведена через . Для уменьшения ошибки отсчета по лимбу и исключения ошибки, вызванной эксецентриситета лимба, применен способ совмещения изображений противоположных участков лимба.

В поле окуляра отсчетного микроскопа (рис. 2.8) видны диаметрально противоположные участки лимба гониометра. В правой части поля видна линейная шкала клинового микрометра с ценой деления . Для снятия отсчета по лимбу необходимо с помощью маховичка окулярного микрометра, расположенного справа внизу на алидаде, совместить верхние и нижние изображения штрихов лимба, отыскать на верхней шкале ближайший отсчет влево от единичного штриха (в градусах), а на нижней шкале отсчет (с перевернутыми цифрами), отличающихся от него на . Число градусов в отсчете - найденный отсчет по верхней шкале, число десятков минут - количество интервалов между найденным отсчетом и отличающимся от него на отсчетом по нижней шкале. По правому ряду цифр в левом окне снимается отсчет единиц минут, а по левому ряду определяется количество единиц и десятков секунд, а также (на глаз) и десятичных долей секунд отсчета. В приведенном на рис. 2.3.5 примере он составляет

Измерение углов призм и клиньев на гониометре может производиться как коллимационным, так и автоколлимационным методами. Если зрительная труба гониометра имеет обычный (не автоколлимационный) окуляр, то измерить углы призмы можно, например, следующими двумя способами, воспользовавшись коллиматором прибора.

1. Столик гониометра устанавливают так, чтобы преломляющее ребро измеряемого угла призмы находилось перед объективом коллиматора и рассекало выходящий из него параллельный пучок света примерно пополам, при этом щель коллиматора делается возможно более узкой. Перекрестие сетки нитей последовательно наводят на изображения щели, создаваемые отраженными световыми пучками от первой и второй грани призмы. Разность отсчетов по лимбу дает удвоенную величину измеряемого угла . Требования к обработке граней призмы выше, чем при автоколлимационом методе к поверхности

2. Зрительная труба и коллиматор остаются неподвижными в положении, когда их оптические оси образуют предельно возможный острый угол, позволяющий уменьшить влияние погрешностей в обработке поверхности призмы на качество изображения. Биссектриса угла между оптическими осями коллиматора и зрительной трубы является нормалью призмы при совмещении изображения щели коллиматора с перекрестьем сетки нитей зрительной трубы. Измеренный угол между нормалями к поверхностями призмы связан с искомым углом соотношением, что очевидно из построения (рис 2.10), так это следует выражения для суммы углов четырехугольника .

При автоколлимационном методе коллиматор не используется, но на зрительную трубу устанавливается автоколлимационный окуляр. Вращая столик с установленной на нем измеряемой призмой, добиваются совмещения автоколлимационного изображения сетки с самой сеткой, т.е. перпендикулярности визирной оси зрительной трубы поочередно к отражающим поверхностям, образующих измеряемый угол (рис 2.10). Разность отсчетов по лимбу при первом и втором положении граней призмы является углом между нормалями к поверхностям призмы , который связан с измеряемым углом соотношением

(2.8)

Оптическая схема автоколлимационной зрительной трубы гониометра ГС - 5 приведена в приложении на рис. 2.11 и рис. 5.6.

Рис 2.11 Гониометр ГС - 5

Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 696; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!