Устройство и принцип действия горизонтального оптиметра

Оптическая схема трубки оптиметра показана на рис.7.3. В нее входят: зеркало,объектив, призма полного внутреннего отражения, сетка и окуляр

Осветительную систему состав­ляют зеркало в оправе и призма, установленная в рамке окуляра.

Сетка представляет со­бой стеклянную плоскопарал­лельную пластинку со шкалой и удлиненным штриховым ин­дексом, причем деления шкалы нанесены на одной половине пластинки, а индекс — на другой. Шкала со стороны окуляра закрыта призмой так, что через оку­ляр можно видеть только индекс и изображение шкалы, отраженное от зеркала.

Лучи света, отражаясь от осветительного зеркала, через призму осветительной системы освещают шкалу; пройдя призму и объектив, они па­раллельным пучком падают на зеркало, отражаются от него и возвращаются

в объектив, снова проходя призму, сеткуи попадают в окуляр. При осевом перемещении измерительного штифта трубки оптиметра зеркало будет отклоняться на некоторый угол φ, вследствие чего изображение шкал в поле зрения окуляра будет перемещаться относительно неподвижного индекса.

При установке окуляра по глазу наблюдателя; видно одновременно изображение шкалы и индекса.

Оптическая схема оптиметра ИКГ-3

 

Рис. 7.3

 

 

Между величиной перемещения измерительного штифта и величиной перемещения изображения шкалы существует следующая зависимость:

перемещение штифта на величину h (рис. 7.4) вызывает наклон зеркала на угол φ величина которого определяется из отношения

 

/7,1/

где b — длина плеча, равная расстоянию от оси вращения зеркаладо точки касания штифта.

Луч MN при отражении от зеркала отклонится на угол 2φ и точка М вследствие этого переместится в точку М₁.

 

Схема соотношения между величиной перемещения измерительного штифта и величиной перемещения изображения шкалы

 

Рис. 7.4

 

Из треугольника MNM₁ имеем:

 

/7,2/

 

 

где H – величина перемещения изображения шкалы;

 

MN – фокусное расстояние объектива.

 

Так как углы φ и 2φ малы, то значения tgφ tg2φ можно заменить значениями этих углов, тогда:

 

 

/7,3/

 

Полученное соотношение является передаточным отношением между величиной перемещения измерительного штифта и величиной перемещения изображения шкалы.

На рис. 7.5 показаны шкала и удлиненный штриховой индекс, видимые в поле зрения трубки оптиметра. Шкала имеет 100 делений с каждой стороны от нуля, расположенных симметрично.

Видимое в окуляр смещение шкалы на одно деление соответствует осевому перемещению измерительного штифта на 0,001 мм.

Общий вид прибора показан на рис. 7.6.

 

Шкала, видимая в окуляр

 

 

Рис. 7.5

 

Оптиметр горизонтальный ИКГ-3, общий вид

 

Рис. 7.6

 

Основными узлами прибора являются основание с установленными на нем измерительным столиком и валом. На валу с помощью кронштейнов закреплены дуги с подвижными измерительными серьгами. Оптическая трубка расположена на правом кронштейне. Перемещение серьги вызывает перемещение шкалы в окуляре. Измерительный столик может перемещаться в вертикальной плоскости при вращении маховика и в горизонтальной плоскости при вращении винта на измерительном столике. Ручкой на измерительном столике можно повернуть столик на угол вокруг вертикальной оси, а эксцентриком можно повернуть столик вокруг горизонтальной оси (при этом стопорные винты должны быть ослаблены).

При работе с оптиметром можно использовать различные приспособления, которые позволяют измерять наружные и внутренние линейные размеры изделий.

Оптиметр должен работать в сухом и чистом помещении при отсутствии тряски и вибраций. При измерениях необходимо соблюдать строгий температурный режим. Отклонения температуры от нормальной (20^оС) не должны превышать ±2^оС, а при особо важных измерениях ±0,5^оС. Перед работой необходимо проверить установку по горизонту по круговому уровню.