Основы оптических методов измерений

Классификация и назначение

ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Контрольные вопросы к разделу 5

1. Основные типы рычажно-механических передач, используемых в рычажно-механических головках.

2. Основные группы рычажно-механических приборов.

3. Назначение, типы и характеристики индикаторов часового типа.

4. Устройство индикаторов часового типа.

5. Принципиальная схема индикаторов часового типа.

6. Условное обозначение индикаторов часового типа.

7. Назначение, типы и характеристики рычажно-зубчатых головок.

8. Устройство рычажно-зубчатых головок.

9. Принципиальная схема рычажно-зубчатых головок.

10. Типы и характеристики пружинных измерительных головок.

11. Принципиальная схема пружинных измерительных головок.

12. Измерительные головки с электронным отсчетным устройством.

13. Скобы с отсчетным устройством.

14. В чем отличие рычажного микрометра от рычажной скобы?

15. Назначение и устройство индикаторных нутромеров.

16. Каково назначение центрирующего мостика индикаторных нутромеров?

17. Назначение и устройство индикаторных глубиномеров.

18. Назначение и устройство индикаторных толщиномеров.

19. Назначение и устройство индикаторных стенкомеров.

20. Какие приспособления к рычажно-механическим головкам Вы знаете?

Оптико–механические приборы предназначены для высокоточных измерений размеров изделий и отклонений от правильной геометрической формы. В их механизме сочетаются оптические и механические измерительные системы.

Оптическая система – совокупность оптических узлов и деталей (линз, призм, зеркал, объективов, окуляров и т.п.), предназначенная для формирования пучков световых лучей. В измерительных приборах используются основные свойства оптических систем:

возможность получить действительные и мнимые увеличенные изображения шкал приборов или объектов измерения с помощью линз;

пропорциональность углов поворота зеркал и отраженных от него лучей;

дисперсия света;

интерференция света и др.

Оптико–механические приборы разнообразны по назначению и принципу действия как оптической, так и механической измерительных систем. К ним относятся оптикаторы, оптиметры, длиномеры, измерительные машины, измерительные микроскопы и проекторы. В измерительном механизме оптикаторов и оптимеров сочетаются механический и оптический рычаг, поэтому такие приборы иногда называют рычажно–оптическими.

По положению линии измерений приборы делят на вертикальные (В) и горизонтальные (Г), а по способу отсчета показаний – на окулярные (О) и экранные (Э). Пример маркировки оптиметра: ОВО – оптиметр вертикальный окулярный.

Сточки зрения физической оптики, видимый свет представляет собой электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от l = 0,38 мкм (фиолетовый цвет) до l = 0,78 мкм (красный цвет). Скорость света зависит от среды, в которой он распространяется.

Показатель преломления характеризует оптические свойства среды и определяется отношением n = С/С_ср, где С – скорость света в пустоте; С_ср – скорость света в данной среде. Он зависит от длины волны света: чем больше длина волны, тем меньше показатель преломления. Это явление называется дисперсией света и используется для разложения света, например, с помощью призм.

С точки зрения геометрической оптики, источником света является точка. Луч света – линия, по которой распространяется свет. Световой поток – совокупность световых лучей. В однородной прозрачной среде свет распространяется от источника прямолинейно во все стороны с одинаковой скоростью. Световые лучи в пучке не влияют один на другой. Угол отражения луча от поверхности равен углу падения, а угол падения и преломления на границе двух сред связаны зависимостью n sin a» n sin a .

Оптические приборы часто содержат зеркала и линзы. Линза – прозрачное тело, ограниченное поверхностями, из которых хотя бы одна представляет поверхность вращения. Для получения качественного изображения, как правило, используется системы линз.

Объектив – система линз и зеркал, расположенная со стороны объекта измерения и дающая его первичное изображение.

Окуляр – система линз, обращенная к глазу наблюдателя.

В оптических приборах часто применяют оптический рычаг. Принцип действия оптического рычага, полученного с помощью зеркала, показан на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Схема оптического рычага

На зеркало 1 падает луч света 2 и отражается на шкалу 3 прибора. Если зеркало наклонить на угол a, то отраженный луч сместится на расстоянии l = 2 a L, где L – расстояние шкалы от зеркала.

Дата добавления: 2014-11-29