01.09.2018
218.016.8232

Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области проверки и измерений оптических параметров и предназначено для измерения коэффициента зеркального отражения сферических, параболических и плоских зеркальных поверхностей. Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения, включающий направляющую со смонтированными на ней излучателем лазера, поляроидом, блоком проверки, в который входят приспособление для установки и закрепления в нем зеркала и фотоприемное устройство, отличающееся тем, что приспособление установлено в ручное делительное устройство вращения зеркала с возможностью осевого перемещения, а фотоприемное устройство имеет дополнительный поляроид с возможностью установки при проверке зеркал с выпуклой формой зеркальной поверхности. Технический результат – расширение функциональных возможностей при измерении коэффициента зеркального отражения всех типов зеркальных поверхностей – сферических, как выпуклых, так и вогнутых, параболических и плоских. 11 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области проверки и измерений оптических параметров и предназначено для измерения коэффициента зеркального отражения сферических, параболических и плоских зеркальных поверхностей. В основе данного изобретения лежит метод измерения яркости падающего и отраженного лучей излучения.

Известен способ измерения коэффициента отражения зеркал (см. патент №1092388, опубл. 22.02.82 г.). Способ заключается в измерении интенсивности падающего (А) и интенсивности отраженного (А1) пучков излучения с помощью приемника, вращаемого вокруг оси, проходящей через центр участка измеряемой поверхности зеркала и перпендикулярной плоскости падения с последующим вычислением коэффициента отражения.

Недостатками прототипа являются:

- однократное измерение коэффициента зеркального отражения не дает гарантии качества всей поверхности;

- по предлагаемой схеме измерение коэффициента зеркального отражения можно производить только в горизонтальной плоскости и непонятно каким образом можно перемещать зеркало по кривой его профиля так, чтобы т. 4 была на этой кривой, также не понятно, перемещается ли зеркало в вертикальной плоскости и можно ли его вращать;

- формулы, приведенные в описании, необходимости дополнительного перемещения ΔХ приемника вдоль оси луча;

- интенсивность падающего луча всегда выше интенсивности отраженного луча, а в приведенном примере наоборот, отраженный луч мощнее падающего, а такое может быть только в фокусе вогнутого зеркала, где суммируются (фокусируются) все отраженные лучи.

Предлагаемым изобретением решается задача - создание стенда, обеспечивающего расширение функциональных возможностей при измерении коэффициента зеркального отражения всех типов зеркальных поверхностей - сферических, как выпуклых, так и вогнутых, параболических и плоских (нет необходимости перемещать фотоприемное устройство вдоль оси отраженного луча на расчетное расстояние).

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в оснащении стенда дополнительным механическим устройством, обеспечивающим две дополнительные степени свободы приспособлению, в котором закреплено зеркало, зеркальная поверхность которого проверяется на коэффициент отражения, а также могут устанавливаться два поляроида для отсечки части светового потока излучателя, выходящего из него под преломляющим углом.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом стенде для проверки коэффициента зеркального отражения, включающем направляющую со смонтированными на ней излучателем лазера, поляроида, блока проверки, в который входят приспособление для установки и закрепления в нем зеркала и фотоприемное устройство, новым является то, что приспособление установлено в ручное делительное устройство вращения зеркала с возможностью осевого перемещения, а фотоприемное устройство имеет дополнительный поляроид с возможностью установки при проверке зеркал с выпуклой формой зеркальной поверхности.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 показана схема стенда;

на фиг. 2 - стенд для проверки коэффициента зеркального отражения (общий вид);

на фиг. 3 - стенд для проверки коэффициента зеркального отражения (вид сверху, положение узлов при тарировке с установленным в приспособлении зеркалом);

на фиг. 4 - стенд для проверки коэффициента зеркального отражения (вид сверху, положение узлов при тарировке без зеркала;

на фиг. 5 - стенд для проверки коэффициента зеркального отражения (вид сверху, положение узлов в рабочем состоянии при проверке коэффициента зеркального отражения зеркала с вогнутой - параболической формой зеркальной поверхности);

на фиг. 6 - чертеж-схема проверки коэффициентов отражения зеркальной поверхности зеркала по кольцевым зонам и точкам контроля - пример;

на фиг. 7 - ручное делительное устройство вращения зеркала (сечение по Б-Б);

на фиг. 8 - ручное делительное устройство вращения зеркала (вид В);

на фиг. 9 - зажимное приспособление, установленное в ручное делительное устройство вращения зеркала (вид А);

на фиг. 10 - приспособление-прицел;

на фиг. 11 стенд для проверки коэффициента зеркального отражения (вид сверху, положение узлов в рабочем состоянии при проверке коэффициента зеркального отражения зеркала с выпуклой формой зеркальной поверхности).

Стенд состоит из направляющей 1, излучателя 2 лазера газового ГН-2П-1, используемого в качестве эталонного источника излучения, установленного в зажимах держателя лазера на стойке 3, поляроида 4, установленного на стойке 5 и имеющего дифрагму 6 с небольшим отверстием в центре, которая предназначена для отсечки части светового потока излучателя лазера, выходящего из него под преломляющим углом, блока проверки 7, состоящего из фотоприемного устройства 8, закрепленного в стойке 9, которая в свою очередь соединена с нижней скобой 10, также в блок проверки входит ручное делительное устройство вращения зеркала 11, установленного на верхней скобе 12. Скобы вращаются на независимых вертикальных осях 13 и 14 в горизонтальной плоскости относительно Главной Оптической Оси стенда (ГОО) и фиксируются на необходимых углах относительно ГОО стенда гайками 15 и 16. Фотоприемное устройство 8 состоит из насадки 17, входное отверстие которой закрывается съемным колпачком 18 и внутри которой находится рассеиватель 19 из молочного стекла МС-12. На насадку навинчены фиксирующая гайка 20 и тубус 21 с фотоэлементом 22 типа ФЭС-10. Ручное делительное устройство вращения установлено в хомуте 23 на верхней скобе через стойку 24 и состоит из корпуса 25, в центральное отверстие которого вставлена цанга 26 с разжимным винтом 27, который разжимает цангу при завертывании гайки 28, на цанге также установлен на шпонке делительный диск 29 с базовыми ориентирующими призмами 30, также в корпус в отверстие, расположенное параллельно оси, вставлен подпружиненный шарик 31, западающий в коническое отверстие 32 на делительном диске. Количество таких отверстий соответствует числу контрольных точек проверки на зеркальной поверхности зеркала. Приспособление-прицел 33 служит для точного ориентирования луча лазера по центру фотоприемного устройства. В случае проведения коэффициента зеркального отражения поверхности выпуклой формы зеркала 34 применяется дополнительный поляроид 35. Для снятия показаний измерений применяется прибор 36 типа милливольтмикроамперметр М1200 с пределом измерения 15 микроампер (150 делений шкалы).

Стенд работает следующим образом.

Перед началом работы необходимо произвести тарировку стенда, для чего надо выполнить следующее: поворотом нижней скобы 10 вокруг оси 14 установить фотоприемное устройство 8 на прием прямого излучения, причем тарировка производится без зеркала, но можно тарировать и с установленным зеркалом при условии, что его габариты в отведенном положении не будут пересекать ГОО стенда, т.е. препятствовать прохождению луча прямого излучения в фотоприемное устройство, снять колпачок 18 и в насадку 17 вставить приспособление-прицел 33 и добиться попадания луча лазера в перекрестие прицела, после чего нижнюю скобу 10 закрепить гайкой 16. Вынуть приспособление-прицел из насадки, вращением тубуса 21 в ту или иную сторону установить нить светового указателя прибора М1200 на сотое деление шкалы прибора, после чего зафиксировать с помощью гайки 20 выбранное положение тубуса. По окончании тарировки можно проводить проверку коэффициента зеркального отражения зеркальной поверхности зеркала. В качестве примера приведена проверка коэффициента зеркального отражения на детали - отражатель, имеющий параболическую форму поверхности, которая условно разбита на три кольцевые зоны «А», «В», «С», в свою очередь каждая зона разделена на десять контрольных точек n1…n10. Количество зон и количество контрольных точек может быть произвольное в зависимости от требований, предъявляемых к качеству зеркальной поверхности. Установить деталь на цангу 26 так, чтобы базовые призмы 30 делительного диска 29 вошли в пазы посадочного отверстия детали и завертыванием гайки 28 затянуть винт 27, коническая головка которого разжимает лепестки цанги и деталь фиксируется. Поворотом верхней скобы 12 вокруг оси 13 деталь установить так, чтобы луч лазера попадал на любую кольцевую зону, например «А», а поворотом вручную делительного диска 29 луч лазера направить в первую контрольную точку n1, завернуть гайку 15 фиксируя верхнюю скобу 12 в данном положении, затем, повернув нижнюю скобу 10, установить фотоприемное устройство на прием отраженного излучения. Вставить в насадку 17 приспособление-прицел для центрирования фотоприемного устройства относительно луча лазера, добиться попадания луча в перекрестие и зафиксировать данное положение нижней скобы завертыванием гайки 16. Вынуть приспособление-прицел из насадки и по шкале прибора М 1200 считать результат измерения в контрольной точке n1 в делениях шкалы и записать в таблицу. Повернуть делительный диск 29 на одну позицию в точку n2 до легкого щелчка фиксатора, произвести замер и результат измерения в контрольной точке n2 по шкале прибора М1200 записать в таблицу и так далее по всем десяти точкам. После этого определить среднее значение результатов измерений nср в зоне «А» по формуле (1):

где: n1…n10 - результаты измерений в контрольных точках зоны «А».

Затем определяется коэффициент зеркального отражения для кольцевой зоны контроля «А» по формуле (2):

где: nср - результат расчета по формуле (1);

n0 - результат, полученный при тарировке стенда, равный ста делениям шкалы прибора М1200.

Проверка коэффициентов зеркального отражения по кольцевым зонам «В» и «С» проводится аналогичным образом, с соответствующей наладкой и расчетом коэффициентов зеркального отражения для этих зон, после чего в качестве величины коэффициента зеркального отражения всей поверхности рассчитывается среднее арифметическое значение их по формуле (3):

Критерием качества контролируемой детали в данном примере является значение коэффициента зеркального отражения равное или более 0,9 согласно требованиям.

Количество кольцевых зон и контрольных точек может быть произвольное, но чем их больше, тем качественнее контроль.

Проверка плоских зеркальных поверхностей может осуществляться по вышеописанной наладке стенда, а для проверки выпуклых зеркальных поверхностей необходимо выполнить переналадку его, а именно: скобу 12 снять с оси 13, перевернуть и вновь установить на эту ось и установить дополнительный поляроид 35.

При использовании данного стенда для проверки коэффициента зеркального отражения измеряются действительные значения интенсивности излучения падающего и отраженного лучей без какой-либо дополнительной подрегулировки и настройки.

Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения, включающий направляющую со смонтированными на ней излучателем лазера, поляроидом, блоком проверки, в который входят приспособление для установки и закрепления в нем зеркала и фотоприемное устройство, отличающийся тем, что приспособление установлено в ручное делительное устройство вращения зеркала с возможностью осевого перемещения, а фотоприемное устройство имеет дополнительный поляроид с возможностью установки при проверке зеркал с выпуклой формой зеркальной поверхности.
Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения
Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения
Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения
Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения
Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения
Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения
Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения
Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения
Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения
Стенд для проверки коэффициента зеркального отражения
Источник поступления информации: Роспатент

Всего документов: 311

Похожие РИД в системе

Защитите авторские права с едрид