Окулярная трубка оптиметра

Оптиметры

С оптико-механическим преобразованием

Измерительные средства

Измерительные средства с оптико-механическим преобразованием – это средства измерения, в которых при измерении главную функцию выполняют комплексы оптических и механических элементов: объективы, окуляры, призмы, зеркала и передвигающие их рычаги, стержни, направляющие и т.п. Все оптические элементы соединяются направляемыми потоками лучей, несущими в себе информацию об измеряемой детали.

Оптико-механические измерительные приборы могут быть контактными (оптиметры, длинномеры) и бесконтактными (микроскопы). Они могут обеспечивать измерение деталей по одной координате (оптиметры), по двум координатам (измерительные микроскопы, проекторы) или по трем координатам (универсальный измерительный микроскоп).

Оптиметры - это контактные оптико-механические приборы для измерения линейных размеров сравнением с мерой с преобразователем в виде рычажно-оптического устройства, которое малые перемещения измерительного наконечника преобразует в большие наблюдаемые перемещения шкалы.

Оптиметры состоят из трубки оптиметра, измерительного наконечника и устройства для установки трубки и базирования измеряемой детали.

Элементы оптико-механической схемы трубки разделяются на три группы: осветительную, преобразовательную и отсчетную.

Осветительная группа состоит из внешнего зеркала 1 и осветительной призмы 2.

Преобразовательная группа содержит угловую призму 4, объектив 5, внутреннее зеркало 6, измерительный стержень 8. В верхнем торце стержня 8 запрессован шарик, на который опирается нижняя поверхность зеркала 6, а на нижний участок стержня 8 надевается измерительный наконечник. В пластину 9 сверху запрессованы два опорных шарика, на которые опирается также нижняя поверхность зеркала 6. Линия, соединяющая вершины этих двух шариков, является осью поворота зеркала 6 при перемещениях стержня 8 вдоль оси присоединительной трубки В. Расстояние l между осью шарика в торце стержня 8 и общей осью опорных шариков в пластине 9 является механическим плечом рычага передачи трубки оптиметра.

Отсчетная группа состоит из стеклянной пластины 3 и окуляра 7. Пластина 3 имеет две зоны а и б, расположенные по разные стороны оси горизонтальной трубки А. Зона а окрашена. В краске вычищено окно, в котором нанесена шкала из 200 делений (±100). Ось этой шкалы смещена относительно оси горизонтальной трубки А на расстояние b; в зоне б также имеется окно, в котором нанесен неподвижный штрих-указатель.

Ход лучей. Поток лучей, посланный призмой 2 на пластину 3 в зону а, проходит сквозь окно и несет дальше изображение шкалы. Затем лучи падают на угловую призму 4, преломляются в ней под углом 90° и попадают вместе с изображением шкалы в объектив 5.

Здесь происходит автоколлимация лучей. При автоколлимации лучи, а с ними и изображение шкалы проходят через объектив 5, падают на зеркало 6, отражаются обратно в объектив 5 и выносят из него изображение шкалы по другую сторону фокусной оси. Затем лучи с изображением шкалы преломляются в призме 4 и падают на пластину 3, но уже в зоне б. Здесь мы видим в увеличенном виде через окуляр 7 изображение шкалы, наложенное на штрих-указатель.

Перемещение х стержня 8 вызывает соответственный поворот на угол α зеркала 6, а значит, и пропорциональное ему перемещение изображения шкалы у относительно неподвижного штриха-указателя.