Измерительный контроль

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНТРОЛИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ И ПАРАМЕТРЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОМУ КОНТРОЛЮ

2.ОБЗОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ПЛОСКОСТНОСТИ

2.1 Определение отклонений от плоскостности с помощью плит

2.2 Определение отклонений от плоскостности с помощью поверочных линеек

2.3 Определение отклонений от плоскостности с помощью уровней

2.4 Измерение отклонений от плоскостности по положению отдельных точек

2.4.1 Механический плоскомер

2.4.2 Оптико-механический плоскомер

2.5 Гидравлические методы измерения плоскостности

2.5.1 Метод свободно налитой жидкости

2.5.2 Метод сообщающихся сосудов

2.6 Измерение отклонений от плоскостности с помощью оптико-механических приборов

2.6.1 Измерение отклонений от плоскостности коллимационным и автоколлимационным методами

2.6.2 Измерение отклонений от плоскостности методом визирования

2.7 Выбор метода контроля плоскостности

3.РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТАНОВКИ

4.РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

4.1 Расчет объектива

4.2 Расчет светоделительной призмы

4.3 Расчет пентапризмы

4.4 Расчет окуляра

5.ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

5.1 Расчет коэффициента использования лазера

5.2 Расчет коэффициента светопропускания

5.3 Расчет полного сигнала приемника

5.4 Расчет крутизны сигнальной характеристики

5.5 Расчет уровня сигнала соответствующий дополнительной погрешности

5.6 Соотношение сигнал шум

6. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ УСТРОЙСТВА

6.1 Методические погрешности

6.1.1 Ослабление излучения лазерного диода в воздушном тракте и его влияние на точность работы измерительной системы

6.1.2 Рефракция лазерного луча

6.1.3 Погрешности центрирования от флуктуации показателя преломления воздушного тракта

6.2 Инструментальные погрешности

7. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

8.ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

9.МЕТОДИКА ЮСТИРОВКИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ ОТ ПЛОСКОСТНОСТИ

9.1 Регулировка фокусного расстояния

9.2 Установка диафрагмы в фокальной плоскости объектива

9.3 Контроль направляющих

9.4 Юстировка светоделительного кубика

10.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

10.1 Определение состава расчета

10.2 Расчет сметы затрат на разработку

10.3 Определение конкурентной цены объекта

10.4Расчет себестоимости изделия

10.5 Определение экономических результатов

11.БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА

11.1 Условия эксплуатации устройства

11.2 Анализ и выявление потенциально опасных и вредных факторов на начальной стадии проектирования конструкции устройства для контроля плоскостности

11.3 Расчет лазероопасной зоны

11.4 Описание мероприятий, обеспечивающих безопасность планируемых исследований

11.5 Пожарная безопасность

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНТРОЛИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ И ПАРАМЕТРЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОМУ КОНТРОЛЮ

В качестве контролируемых объектов в задании по дипломному проектированию предложены корпусные детали, станки, машины, приборы, устройства и отдельные элементы. При этом габариты контролируемых деталей не превышают 12х12м, то есть перечисленные изделия относятся к группе среднегабаритных. Основной функциональной характеристикой данных является плоскостность.

Измеряемые данные:

-диапазон измеряемых отклонений ± 1.5 мм;

-диапазон измеряемых отклонений 0.02 мм;

-габариты контролируемых деталей 12х12м.

В соответствии с ГОСТ-24642-81(СТ СЭВ 301-76) под понятием отклонения от плоскостностности понимают наибольшее расстояние ? от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормируемого участка (рис.1).

рис.1

? - отклонение формы, отклонение расположения или суммарное отклонение формы и расположения.

L-длина нормируемого участка.

Т - допуск формы, допуск расположения или суммарный допуск формы и расположения.

Определим некоторые термины.

Установленные термины и определения рекомендуется применять для сборочных единиц машин и приборов в машиностроении и других отраслях промышленности.

Реальной поверхностью называют поверхность, ограничивающую деталь и отделяющую ее от окружающей среды.

Прилегающей плоскостью называют плоскость, которая соприкасаясь с реальной поверхностью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки реальной поверхности в пределах нормируемого участка имело минимальное значение.

Реальной поверхностью называют поверхность, ограничивающую деталь и отделяющую ее от окружающей среды.

Под допуском плоскостности называется наибольшее допускаемое значение отклонений от плоскостности.

Под полем допуска плоскостности называют область в пространстве, ограниченной двумя параллельными плоскостями, относящими друг от друга на расстоянии равном допуску плоскостности Т (рис.2).



рис.2

Нормируемым участком называется участок поверхности, к которому относится допуск или отклонение формы или расположение элементов.

Нормируемый участок должен быть задан размерами, определяющими его площадь, длину или угол сектора, а в необходимых случаях и расположение участка на элементе.

Для криволинейных поверхностей или профилей нормируемый участок может задаваться размерами проекции поверхности или профиля.

Если расположение нормируемого участка не задано, то может занимать любое расположение в пределах всего элемента.

При измерении отклонений формы допускается их количественная оценка относительно среднего элемента.

1. Средний элемент-поверхность (профиль), имеющая форму номинальной поверхности и расположенная форму номинальной поверхности и расположенная по отношению к реальной поверхности так, чтобы среднее квадратическое отклонение точек реальной поверхности от средней поверхности (профиля) в пределах нормируемого участка имело минимальное значение.

2. При отсчете от среднего элемента отклонение формы равно сумме абсолютных значений наибольших отклонений точек реальной поверхности (профиля) по обе стороны от среднего элемента (рис.3).

рис.3.

Профиль-это линия пересечения поверхности с плоскостью или заданной поверхностью.

Номинальной поверхностью называется идеальная поверхность, номинальная форма которой задана чертежом или другой технической документацией.

Средний профиль-это профиль средней поверхности.

Номинальный профиль- это профиль номинальной поверхности.

Реальный профиль- это профиль реальной поверхности.

Для плоскостности выделяются частные виды отклонения - выпуклость и вогнутость.

Выпуклость - отклонение от плоскостности, при котором удаление точек реальной поверхности от прилегающей плоскости уменьшается от краев к середине (рис.4).



рис.4.

Вогнутость - отклонение от плоскостности, при котором удаление точек реальной поверхности от прилегающей плоскости увеличивается от краев к середине (рис.5).

рис.5.

Примеры обозначения на чертеже условными знаками требований к допускаемым отклонениям плоскостности согласно ГОСТу 2.308-79 (ГОСТ СЭВ 368-76) приведены в таблице 1.

Примеры обозначения на чертеже условными знаками требований к допускаемым отклонениям плоскостности.

Таблица № 1

Вид допуска	Указание допусков формы и расположения условным обозначением	Пояснения
Допуск плоскостности		Допуск плоскостности поверхности 0.01 мм
		Допуск плоскостности поверхности 0.01 мм, допуск в виде выпуклости не более 0.004 мм
		Допуск плоскостности поверхности 0.01 мм, допуск на вогнутость не допускается.
опуск плоскостности		Допуск каждой поверхности 0.01 мм
		Допуск плоскостности поверхности 0.1 мм на площади 100х100 мм
		Допуск плоскостности поверхностей относительно общей прилегающей плоскости 0.01 мм.

Для нормирования числовых значений в ГОСТ 24643-81 установлены 16 степеней точности в зависимости от номинальной длины нормируемого участка, за которым в общем случае принимается длина большей стороны поверхности.

Наиболее точные степени I-II рекомендуется для высокоточных измерительных поверхностей, направляющих высокоточных станков. Такие поверхности получают доводкой, тонким шабрением.

Степени III - IV устанавливаются также к измерительным поверхностям средств измерения, но меньшей точности, чем было указано ранее (поверочные линейки, плиты и т.д.), базовые поверхности некоторых приборов, приспособлений (уровни ампульные, опоры контрольных приспособлений и т.п.). Такие поверхности получают доводкой, точным шлифованием и тонким шабрением.

Степени V - VI устанавливаются для направляющих станков нормальной точности и обрабатываются шлифованием, шабрением и тонким точением.

Степени VII -VIII устанавливают для всевозможных направляющих, опорных поверхностей, поверхностей подшипников, фундаментальных рам, фланцев и т. д. Такие поверхности получаются грубым шлифованием, фрезерованием, точением.

Степени IX-X задаются на стыковочные поверхности, кронштейны вспомогательных механизмов и т.п. Они получаются фрезерованием, строганием, точением.

Степени XI - XII используют для неответственных рабочих поверхностей, получаемых различными способами механической обработки.

2.ОБЗОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ПЛОСКОСТНОСТИ

Все многообразие существующих и описанных в научно-технической литературе методов и средств контроля плоскостности, которые можно использовать для измерений среднегабаритных изделий, целесообразно разделить по физическому принципу задания измерительной базы на оптические и не оптические. В оптических средствах измерительная база, относительно которой измеряется реальное положение профиля, задается визирной осью или энергетической осью светового луча. Во всех не оптических, не смотря на разнообразие принципов действия (механический, гидравлический и др.), измерительная база задается элементами конструкции прибора.

Для контроля плоскостности чаще всего используются приборы с механическим оптическим и гидростатическим принципом преобразования измеряемой величины.

В механических приборах преобразовательный механизм построен на механическом принципе действия, т.е. преобразование малых перемещений измеряемых величин в большие перемещения на отсчетном или регистрирующем устройстве производится с помощью механических передач.

Гидростатические приборы основаны на гидравлических методах измерения. Принцип измерения заключается в сравнении плоскости, образованной поверхностью жидкости, которая всегда располагается в горизонтальном положении, с проверяемой поверхностью.

Оптические измерительные приборы представляют собой средства измерения, в которых при решении измерительной задачи главную функцию выполняют комплексы оптических элементов: объективы, окуляры, призмы, зеркала и передвигающие их рычаги, направляющие и т. п. Все оптические элементы соединяются направляемыми потоками лучей, несущими в себе измерительную функцию об измеряемой детали. Оптические приборы можно разделить на оптико-механические и оптико-электронные приборы.

Рассмотрим несколько методов контроля плоскостности, осуществляемых с помощью различных приборов.

2.1 Определение отклонений от плоскостности с помощью плит

Принцип измерения с помощью плит заключается в том, что плоскую поверхность плиты принимают за прилегающую поверхность и определяют отклонения реальной поверхности от поверхности плиты.

Размеры плит (рис.6) бывают от 250 Х 250 до 4000 Х 1600 мм (7 типов размеров).

рис.6

Материалом плит обычно является серый чугун.

В последние годы широкое распространение получили плиты, изготовленные из твердых каменных пород. Достоинством этих плит является то, что в них отсутствует внутреннее напряжение (камень необходимо добывать без взрыва). Твердость каменных плит значительно больше, чем твердость стали, что способствует повышенной стойкости таких плит к износу. Каменные плиты меньше подвержены деформации из-за измерения температуры окружающей среды, так как коэффициент теплового расширения ниже, чем у чугуна. Каменные плиты имеют коэффициент демпфирования в 15-20 раз выше, чем чугунные плиты, а это значит, что они менее чувствительны к возможным вибрациям.

Точность плит обычно нормируется либо по числу пятен краски в квадрате с размером 25Х25 мм, либо через отклонения от прямолинейности в разных направлениях.

Применение плит в большинстве случаев связано с определением плоскостности с помощью краски. Плиту покрывают тонким слоем краски (толщина слоя зависит от допуска на плоскость) и кладут на поверхность проверяемой детали. После перемещения плиты по поверхности детали (или наоборот) определяют число пятен, приходящихся на один квадрат 25Х25 мм.

Погрешность проверки примерно 3-5 мкм.

2.2 Определение отклонений от плоскостности с помощью поверочных линеек

Проверка плоскостности производится поверочными линейками типов: ШП - с широкой рабочей поверхностью прямоугольного сечения; ШД - с широкой рабочей поверхностью двутаврового сечения; ШМ - с широкой рабочей поверхностью, мостики; и УТ - угловые трехгранные (рис.7).

Линейки с широкой рабочей поверхностью выпускают трех классов точности: 0,1,2.Линейки класса 0 применяют для проверки поверхности 4-й степени точности, класса 1- для 6-й и 7-й степени точности и класса 2- для проверки поверхности 7-й и 8-й степени точности. Размеры lxb линеек различных типов имеют следующие значения: для линеек типа ШП-205х5…630х10 мм; для линеек типа ШД-630х4…4000х30 мм; для линеек типа ШМ- 400х50…3000х110 мм. Линейки с широкой рабочей поверхностью применяют для проверки плоскостности узких поверхностей методом «на краску» и методом линейных отклонений.

Угловые линейки типа УТ изготавливают длиной 400, 630 и1000 мм с двумя шабренными рабочими поверхностями, образующими угол ?, равный 45, 55 и 60?. По отклонениям граней от плоскостности эти углы делят на классы точности 0,1, и 2. Угловые линейки используют для одновременного контроля плоскостности пересекающихся поверхностями 7-й и 8-й степени точности методом «на краску».

У поверочных линеек с широкой поверхностью отклонение от плоскостности находится в пределах от 2.5 до 100 мкм.

рис.7

2.3 Определение отклонений от плоскостности с помощью уровней

Измерение отклонений от плоскостности брусковыми уровнями выполняют шаговым методом (рис.8). Сущность шагового метода заключается в последовательном измерении смещения отдельных точек проверяемой поверхности относительно предыдущей точки.

При шаговом методе контроля выбор базы зависит от конструкции прибора. При использовании шагового мостика с уровнем за базу принимают горизонтальную плоскость, проходящую через начало координат. Оси X и Y лежат в этой плоскости, а Zперпендикулярна к ней.

рис.8

Проверяемую поверхность изделия устанавливают грубо в горизонтальном положении. На поверхности в заданном направлении наносят отметки 0, 1, 2, ….23 с интервалом l=0.1 проверяемой длины. Уровень устанавливают на подставке с опорами, расстояние между которыми равно выбранному интервалу l.Схема перемещения уровня показана на рис.9.

рис.9

Сначала измерения проводят по замкнутому контуру в точках 0, 1, 2, 3,…15, 0. Затем проверяют точки 15, 16, 17, …19, 6 и 14, 20, 21,…23, 7..Подставку перемещают последовательно на все участки поверхности. Показания отсчитывают по обоим концам пузырька при двух положениях уровня, отличающихся на 180?. Результирующее показание определяют по четырем отсчетам. При обработке результатов измерений учитывают наклон поверхности как в продольном так и в поперечном направлениях.

Zi=

Pi- текущие показания измерительного прибора при шаговом измерении;

i-любая из точек (на которые опираются ножки шагового мостика).

После нахождения всех точек сетки контролируемой поверхности заносят в таблицу и приступают к построению графиков в трех координатах, а затем к построению прилегающей плоскости.

2.4Измерение отклонений от плоскостности по положению отдельных точек

Принцип измерения заключается в том, что на поверхности измеряемой детали выбирают три точки (по возможности равномерно расположенные и разнесенные на поверхности) и принимают за исходные (базу) для отсчета положения остальных точек поверхности. При этом чаще всего принимают, что плоскость, проведенная через эти три точки, приблизительно параллельна прилегающей плоскости.

2.4.1Механический плоскомер

Механический плоскомер (рис.10) устанавливают вертикально на измеряемую поверхность, при этом он имеет две поворотные оси I и II.

рис.10

На оси II с помощью кронштейна установлена измерительная головка, которая может поворачиваться вокруг своей оси, Ось II подвешена на кронштейне к оси I, которая также поворачивается.

При измерении плоскомер устанавливают в середине измеряемой поверхности, После этого регулировкой основания оси I добиваются положение плоскомера, при котором показания измерительной головки во всех трех точках были бы одинаковы, Затем измеряют положение других точек поверхности относительно базовой плоскости.

2.4.2Оптико-механический плоскомер

Оптико-механический плоскомер (рис.11) по принципу действия аналогичен механическому, но в нем использован оптический способ преобразования.

рис.11

Плоскомер состоит из неподвижной I и поворотной II частей. Неподвижная часть, устанавливаемая на измеряемую поверхность, имеет объектив 6 и микрообъектив 3. Неподвижную часть устанавливают на трех точках с помощью постоянных магнитов 1 (аналогично штативу с магнитным основанием). Положение плоскомера можно регулировать по высоте. Поворотная часть плоскомера имеет окуляр 5 с сеткой 4, пента-призму 2 и плоскопараллельную пластину 8. Визирная марка III (в комплект плоскомера входит четыре марки) содержит источник света 12, конденсор 11 и точечную диафрагму 9.Узел с этими элементами может смещаться по высоте микрометрической парой 10, а фиксироваться на измеряемой поверхности с помощью постоянного магнита 13.

При измерении, как и в случае механического плоскомера, выбирают три точки на измеряемой поверхности и регулировкой опор плоскомера добиваются изображение всех трех светящихся точек в центре перекрестий сетки и прибора. После этого четвертую марку устанавливают в любую точку измеряемой поверхности и определяют отклонение ее положения от базовой плоскости по изменению изображения светящейся точки в поле зрения. Совмещение с центром сетки достигается поворотом плоскопараллельной пластины 8, а величину смещения определяют по микрометрической паре 7.

2.5 Гидравлические методы измерения плоскостности

Принцип измерения заключается в сравнении плоскости, образованной поверхностью жидкости, которая всегда располагается в горизонтальном положении, с проверяемой поверхностью.

2.5.1 Метод свободно налитой жидкости

Метод свободно налитой жидкости заключается в том, что на проверяемую поверхность устанавливают резервуар с жидкостью (рис.12).

рис.12.

Вместе с резервуаром в свободные места на измеряемую поверхность устанавливают стойку с закрепленной на нее микропарой, у которой конец микровинта сделан в виде иглы. Вращением микровинта измеряют размер по микропаре при соприкосновении иглы с поверхностью жидкости (момент касания замечают по изгибу мениска или по замыканию электрической цепи). По разновидности отсчетов в разных точках плоскости судят о положении одной точки поверхности относительно другой.

Погрешность измерения в основном оказывает влияние непостоянство атмосферного давления на измеряемой поверхности (перепад давления в одну миллионную от нормального атмосферного давления создает разность уровней на открытой поверхности воды 0.01 мм).

2.5.2 Метод сообщающихся сосудов

Метод сообщающихся сосудов реализован в специальных измерительных средствах, получивших название гидростатические уровни (рис.13).

рис.13.

Уровень состоит из двух и более измерительных головок (рис.14) - резервуаров, соединенных между собой гибкими шлангами. Измерительная головка(рис.13 и14) представляет собой небольшой закрытый резервуар, в верхней части которого установлена микропара 1, которая в принципе представляет собой специальную конструкцию микрометрического глубиномера.

В нижней части головки имеют канал для соединения между собой с помощью шлангов 3 (рис.13). Измерительные головки вместе с нижним шлангом образуют систему сообщающихся сосудов. С помощью верхних шлангов 2 создается воздушная сеть для изолированной системы с одинаковым давлением в резервуарах.

рис.14.

При измерении с помощью двух головок одну из них располагают в какаой-либо точке измеряемой поверхности, а вторую переставляют в другие измеряемые точки поверхности и каждый раз снимают отсчет по обоим микровинтам. Длина измеряемых поверхностей до 12 и до 24 м.

Погрешность измерения не превышает обычно ±0.01 мм.

2.6 Измерение отклонений от плоскостности с помощью оптико-механических приборов

Принцип измерения плоскостности с помощью оптико-механических приборов заключается в использовании луча света в качестве прямой линии и измерений либо положения этой прямой, либо положение точек профиля от этой прямой.

2.6.1Измерение отклонений от плоскостности коллимационным и автоколлимационным методами

Автоколлиматоры и коллиматоры применяются для измерения плоскостности шаговым методом и методом оптического визирования.

При измерении шаговым методом (рис.15.) на проверяемую поверхность накладывают подставку с двумя опорами, на которой укреплено плоское зеркало 1; автоколлиматор 2 устанавливают рядом с проверяемой поверхностью. Ось автоколлиматора должна быть перпендикулярна к зеркалу и находиться на одной высоте с осью зеркала. В этом случае отраженное от зеркала изображение марки автоколлиматора (прозрачное перекрестие на темном поле или др.) занимает осевое положение в поле зрения окуляра.

При перемещении подставки с зеркалом по проверяемой поверхности отклонения от плоскостности вызывают наклоны зеркала, в результате чего изображение марки смещается. Измеряя смещение изображения марки, определяют отклонения точек профиля проверяемой поверхности. Зеркало перемещают каждый раз на расстояние, равное расстоянию между опорами подставки.

рис.15 Измерение отклонений от плоскостности коллимационным методом.

При измерении методом оптического визирования автоколлиматор используют как простая зрительная труба, а вместо зеркала применяется визирная марка (освещенное перекрестие), устанавливаемая в отдельных точках проверяемой поверхности. Смещение перекрестия вызываемые отклонениями от плоскостности, отсчитываются по шкале окуляр-микрометра автоколлиматора.

рис.16 Измерение отклонений от плоскостности автоколлимационным методом

При использовании коллиматора визирную трубу прибора устанавливают рядом с проверяемой поверхностью, а по поверхности перемещают подставку с коллиматором или марку.

2.6.2 Измерение отклонений от плоскостности методом визирования

Принцип измерения плоскостности методом визирования заключается в измерении расстояния от реальной (истинной) поверхности до оптического луча (до оси зрительной трубы).

На методе визирования основан специальный прибор, который называется оптической струной (рис.17).

рис.17.

Оптическая струна состоит из марки I зрительной трубы, включая визирную трубу II и наблюдательный телескоп III. Точечная марка I состоит из лампы 1, нить которой изображается коллектором 2 на точечной диафрагме 3. Марка снабжена пятью точечными диафрагмами для работы на разных расстояниях. Визирная труба состоит из сферического объектива 4 и наблюдательного микроскопа III, снабженного двумя сменными микрообъективами и двумя окулярами с перекрестиями и круговыми сетками. Призма 7 предназначена для измерения направления лучей с целью удобства работы. Изображение диафрагмы 3 точечной марки I с тем или иным увеличением в зависимости от расстояния проектируется объективом 4 в предметную плоскость микроскопа III, микрообъектив 5 которого переносит изображение в плоскость окулярной сетки 8, где его рассматривает оператор через окуляр 6.

Плоскопараллельная пластина 9 является оптическим компенсатором, ее наклоны позволяют измерять смещение точечной диафрагмы 3 с оптической оси.

2.7 Выбор метода контроля плоскостности

По проведенному обзору методов и приборов контроля плоскостности можно сделать выводы.

В основу методов и приборов, применяемых в настоящее время для высокоточного контроля плоскостности, положены механические и оптические принципы. Однако только оптические приборы и методы могут обеспечить высокую точность контроля плоскости и поверхностей большого протяжения.

Механические методы в основном применяются в машиностроении и станкостроении.

При контроле плоскостности с помощью поверочных плит погрешность измерения имеет большой разброс. Она обусловлена не только отклонением формы контролируемой поверхности, но и состоянием поверхности поверочной плиты.

При контроле плоскостности с помощью уровня основными недостатками метода является большая чувствительность к температурным колебаниям.

Оптические методы измерения плоскостности имеют широкое распространение и отличаются универсальностью и надежностью контроля.

Оптические методы контроля плоскостности можно разделить на оптико-механические и оптико-электронные методы.

К оптико-механическим относят измерение отклонений от плоскостности коллимационным и автоколлимационным методам, метод визирования.

Оптико-электронные методы осуществляются с помощью визуальных и фотоэлектронных автоколлиматоров. Оптико-электронными называются приборы, позволяющие получать информацию о геометрических параметрах, пространственном положении и энергетическом состоянии излучающего объекта с помощью энергии излучения, преобразованной в электрический сигнал с последующей его отработкой и регистрацией. Информация об исследуемых объектах переносится оптическим излучением, а первичная обработка сопровождается преобразованием энергии оптического излучения в электрическую при помощи приемника оптического излучения.

Оптико-электронные приборы и методы являются на сегодняшний день самыми перспективными.

Таким образом, по проведенному обзору методов и приборов контроля было разработано оптико-электронное устройство для измерения контроля плоскостности поверхностей. За основу устройства был выбран плоскомер, так как у этого прибора высокая точность измерений, большая протяженность проверяемых поверхностей, надежность в работе и простота в эксплуатации. Измерение отклонений от плоскостности разработанного устройство выполняется шаговым методом контроля. Сущность шагового метода заключается в последовательном измерении смещения отдельных точек проверяемой поверхности относительно предыдущей точки.

При шаговом методе контроля выбор базы зависит от конструкции прибора. При использовании шагового мостика со щупом за базу принимают горизонтальную плоскость, проходящую через начало координат, находящуюся в точке А (рис.18).

рис.18

Оси X и Y лежат в этой плоскости, а Z перпендикулярна к ней. Проверяемую поверхность изделия устанавливают грубо в горизонтальном положении.

Шаговый мостик передвигается по прямым ADи DC (с окончанием измерения в точке С), а затем по прямым ABи BC (то же с окончанием в точке С).

Значения всех точек шагового измерения подсчитываются по формуле(1)

Zi= (1)

Pi- текущие показания измерительного прибора при шаговом измерении;

i - любая из точек (на которые опираются ножки шагового мостика).

После нахождения всех точек сетки контролируемой поверхности заносят в таблицу и приступают к построению графиков в трех координатах, а затем к построению прилегающей плоскости.

3. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТАНОВКИ

Рис.19 Функциональная схема установки для контроля плоскостности.

Разработанное устройство для измерения отклонения от плоскостности представляет собой систему для контроля величины расстояния от образцовой плоскости до контролируемой плоскости, с целью нахождения погрешности формы этой плоскости.

Функциональная схема установки для контроля плоскостности показана на рис.19.

Устройство для измерения отклонения от плоскостности включает в себя устройство для создания образцовой плоскости и измерительного устройства.

Устройство для создания образцовой плоскости, согласно техническому заданию, должен работать в видимом диапазоне для того чтобы положение этой плоскости можно было контролировать визуально.

Устройство для создания образцовой плоскости состоит из: источника излучения, полевой диафрагмы, светоделительной призмы, объектива, пента-призмы и окуляра.

В качестве источника излучения используется лазерный светодиод, который работает в видимом диапазоне.

Полевая диафрагма используется для формирования пучка лучей.

Светоделительная призма используется для разделения визуального и измерительного канала.

Объектив используется для формирования параллельного пучка лучей.

Вращающаяся пента-призма нужна для сканирования плоскости.

Окуляр используется для наблюдения светового пятна на фотоприемнике.

Измерительное устройство состоит из: приемника излучения, штатива и перемещающихся направляющих, установленных на макроповерхностях и щупа.

Приемник излучения прикреплен на штатив.

В качестве приемника излучения используется координатный фотоприемник.

Координатным фотоприемником называется фотоприемник, по выходному сигналу которого определяют координаты светового пятна на фоточувствительной поверхности.

Разработанное устройство для измерения отклонения от плоскостности работает следующим образом.

Перед проверяемой деталью устанавливается устройство для создания образцовой плоскости, а на измеряемую поверхность измерительное устройство. Перед проведением измерения необходимо провести согласование образцовой плоскости и контролируемой по расположению в пространстве, по относительному заклону и начальному смещению. В качестве образцовой плоскости выбирается плоскость, полученная вращением луча относительно перпендикулярной ему оси, т.е. надо отрегулировать положение приемника таким образом, чтобы луч проходил через три точки находящиеся на максимальном расстоянии. После этого производится измерение отклонения от плоскостности. Измерение отклонения от плоскостности производится шаговым методом.

Свет от источника излучения коллимируется объективом и пройдя сканирующую систему, попадает на приемник излучения. Измерительная система перемещается вдоль контролируемой поверхности. Приемник излучения измеряет смещение щупа относительно базовой плоскости. При отсутствии отклонения от плоскостности проверяемой поверхности световое пятно будет находиться в центре координатной площадки фотоприемника. Если отклонение от плоскостности присутствует, то произойдет наклон измерительного устройства. В результате световой луч, прошедший через устройство для создания образцовой плоскости, сместится на величину ?. На координатной площадке фотоприемника световое пятно будет смещено относительно центра.

Сигналы, приходящие на две половинки фотодиода (верхнего и нижнего), преобразуются в ток и проходят согласующий усилитель. После согласующего усилителя у нас имеется пульсирующее напряжение, величина которого зависит от смещения луча относительно координатной системы приемника и величины потока. После согласующих усилителей сигнал идет на арифметическое устройство, которое вырабатывает сигнал суммы (Uc) и сигнал разности (Uр) первичных сигналов. Решающий аналогово-цифровой преобразователь преобразовывает аналоговую величину в цифровую, цифровой код который пропорционален отношению Up ? Uc. На индикаторе выдается цифра пропорциональная величине линейного смещения.

Снимаются показания с индикатора.

Измерение производится методом сравнения с образцовой плоскостью. Сначала рассчитывается прилегающая плоскость (2), а относительно нее реальные точки (3) .

(2)

= (3)

где ?-отклонение от плоскостности;

- среднее значение прилегающей плоскости;

- текущие показания измерительного прибора при шаговом измерении;

- значения всех точек шагового измерения;

- количество измерений.

После нахождения всех точек сетки контролируемой поверхности заносят в таблицу и приступают к построению графиков в трех координатах, а затем к построению прилегающей плоскости.

4.ГАБАРИТНЫЙ РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Оптическая схема устройства для контроля плоскостности состоит из источника излучения, полевой диафрагмы, объектива, светоделительной призмы, которая используется для разделения визуального и измерительного канала, окуляра, пента-призмы и фотоприемного устройства. Оптическая схема показана на рис.20.

Принцип работы оптической схемы измерительного канала.

Свет от источника излучения 1 освещает полевую диафрагму 2, находящуюся в фокальной плоскости объектива 5. Полевая диафрагма является плоскостью предмета. Объектив 5 формирует параллельный пучок лучей и, пройдя через сканирующую систему 6, в виде пента-призмы вращающейся вокруг вертикальной оси, попадает на приемную площадку фотоприемника 7. На приемной площадке фотодиода у нас находится плоскость изображения.

Принцип работы оптической схемы визуального канала.

Свет от источника излучения 1 освещает полевую диафрагму 2, которая формирует пучок лучей. Пучок лучей выходящий из полевой диафрагмы попадает на светоделительную призму 3, которая используется для разделения светового пучка на два канала (визуального и измерительного канала). Пучок лучей, отражаясь от зеркальной поверхности светоделительной призмы под углом 90?, попадает в окуляр 4.Для того чтобы глаз мог рассмотреть изображение предмета, необходимо иметь на выходе окуляр. Окуляр находится в фокальной плоскости объектива 5. Окуляр используется для наблюдения светового пятна на фотоприемнике 7.

Источником излучения 1 является лазерный диод марки ОР-651 с мощностью непрерывного излучения 5 мВт в спектральном диапазоне 650 нм, изготовленных на основе высокоэффективных InGaALP квантоворазмерных гетероструктур. Основные оптические и электрические характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Оптические и электрические характеристики (Т= 25?С):

Характеристики	Обозначения	Усл.теста	Мин.	Типич.	Макс.	Ед. измер.
Лазерный диод
Выходная оптическая мощность	РOUT	CW	-	-	5,0	мВт
Длина волны излучения	?	Р0=5 мВт	640	650	660	нм
Рабочий ток	IF	Р0=5 мВт	-	31	36	мА
Рабочее напряжение	UF	Р0=5 мВт	-	2,55	2,8	В
Расходимость излучения	??? х ?+	Р0=5 мВт	-	8 х 35	-	град
Модовая структура		Р0=5 мВт		SM
Фотодиод обратной связи
Управляющий фототок	IPD	UPD=5V, P0=мВт	0,1	0,25	0,7	мА
Обратное напряжение	UPD		-	5,0	-	В
Условия эксплуатации
Диапазон рабочих температур	TOP		-10	-	+40	?C
Диапазон температур хранения	ТST		-40	-	+80	?C
Лазерный диод
Мощность излучения	PMAX	P0	-	-	5,0	мВт
Фотодиод обратной связи
Обратное напряжение	UPD	CW	-	-	10	В

Лазерный диод предназначен для создания направленного пучка лучей, который освещает

полевую диафрагму.

Полевая диафрагма 2 представляет собой металлическую деталь с внутренним отверстием, диаметр отверстия равен 0,1 мм. Она предназначена для ограничения поля зрения и формирования светящегося предмета в виде отверстия круглой формы. Полевая диафрагма расположена в фокальной плоскости объектива 5.

Для уменьшения длины L от первой поверхности до фокальной плоскости был взят телеобъектив.

Объектив формирует параллельный пучок лучей. Параллельный пучок лучей попадает на пента-призму 6.

Вращающаяся пента-призма (БП-90?) нужна для сканирования плоскости. Эта призма имеет две отражающие грани, на которые наносится отражающее покрытие, так как углы падения меньше угла полного внутреннего отражения.

Светоделительная призма 3 используется для разделения светового пучка на два канала (визуального и измерительного канала).

Она представляет собой две склеенные призмы АР-90? , между которыми нанесено светоделительное покрытие.

Окуляр используется для наблюдения светового пятна на фотоприемнике 7.

Фотоприемником 7 является фотодиод ФД-К- 142 основные характеристики которого приведенными в таблице 3.

Таблица3

Основные параметры фотодиода ФД-К-142 (Т=20±5?С)

Характеристики	Обозначения	Ед. измер.	Параметры
Размер фоточувствительного элемента (количество элементов)	O	мм	O13,7 квадрантный (4)
Область спектральной чувствительности	??	мкм	0,3…1,1
Длина волны максимума спектральной чувствительности	??макс	мкм	0,72…0,85
Рабочее напряжение	Up	В	120
Темновой ток	Iт	мкА	1,5
Токовая интегральная чувствительность	SI инт	мкА/лм (мкА/лк)	10
Постоянная во времени	?	c	8х10-8
Коэффициент фотоэлектрической связи	КФС	%	5
Сопротивление изоляции между корпусом и выводом	-	мОм	200
Масса	-	г	15

4.1Расчет объектива

При построении оптической системы необходимо учитывать особенности синтеза сигнальной характеристики. Иначе говоря, зависимости сигнала на выходе от смещения оптической оси относительно начального значения. За начальное смещение понимается такое положение, когда оптическая ось пучка излучения попадает точно на границу раздела двух приемных площадок. Разностный сигнал при смещении пучка образуется за счет неравенства потоков излучения, приходящих на верхнюю и нижнюю приемные площадки. Высокие требования к точности измерения потоков излучения (дополнительная погрешность 0,02 мм) предполагает работу приемника излучения с высокой линейностью световой характеристики. Искажение этой характеристики происходит от двух факторов:

1. Падение эффективности приемника в краевой зоне;

2. При не точном попадании луча в вертикальной плоскости эффективный размер его уменьшается и может происходить виньетирование пучка излучения.

Поэтому соотношение пучка светового диаметра луча и приемной площадки необходимо выбирать из условия:

Dпучка+ 2 x1,5 + 0,5 ? Dприемника (4)

Где 1,5 - диапазон измеряемых отклонений;

0,5- зона падения эффективности фотоприемника.

В этом соотношении не учитывается горизонтальное смещение пятна относительно приемника, вызванное погрешностью наведения. Величина погрешности наведения обычно задается частью пятна. Типовые значения бывают от (0,3 ?0,4) Dпучка. Выходя из выше приведенных условий, выбираем размер пучка изображения.

D пучка изображения=8мм при световом диаметре приемника излучения 13,7 мм.

Для формирования на площадке фотоприемника светового пятна конечного размера в качестве предмета используем диафрагму, диаметр отверстия которой, согласно техническому заданию, равен 0,1 мм.

Dпучка предмета=0,1 мм.

Исходя из критериев уменьшения габаритов, был выбран телеобъектив.

Угол расхождения излучения находится следующим соотношением:

(5)

где - угол расхождение излучения;

- световой диаметр изображения;

-расстояние от приемника излучения до диафрагмы.

Рассчитываем фокусное расстояние объектива.

(6)

где - фокусное расстояние объектива;

- высота диафрагмы

На расстоянии 212,5 мм угол расхождение излучения определяется соотношением:

(7)

где - угол расхождение пучка лучей лазерного диода;

- световой диаметр линзы;

- фокусное расстояние объектива.

Зная световой диаметр линзы, и учитывая расходимость пучка лучей лазерного диода, находим расстояние от лазерного диода до диафрагмы следующим соотношением:

(8)

где - расстояние от лазерного диода до диафрагмы;

- высота диафрагмы

мм

Таким образом, расстояние от лазерного диода до диафрагмы составляет 2,65 мм.

По результатам габаритного расчета объектива получаем следующие величины:

Конструктивные параметры объектива:

R1=17,62 d1=33,205 тф4

R2=167,11 d2=2,0 1

R3=25,47 d3=4,0 лф5

R4= - 29,79 к8

Параксиальные характеристики объектива:

= - 212,5

= 212,5

= - 67, 7744

= 536,9299

= -144,7256

= 324,4298

4.2Расчет светоделительной призмы

Размеры светоделительной призмы и расстояние были выбраны из конструктивных соображений. С учетом допусков размер светоделительной призмы равен 8х8 мм.

4.3 Расчет пентапризмы

Расчет размеров пентапризмы ведется от последней поверхности линзы объектива до ее входной грани, расположенной на расстоянии . Так как объектив формирует параллельный пучок лучей, то световой диаметр входной и выходной грани, с учетом допусков будет равен 10,25 мм.

Находим длину хода луча в призме из следующего соотношения:

=3,414 D (9)

= мм

4.4 Расчет окуляра

Для наблюдения и юстировки светового пятна на фотоприемнике введен наблюдательный канал. Для того чтобы глаз мог рассмотреть изображение предмета, необходимо иметь на выходе окуляр. Окуляр должен находится в фокальной плоскости объектива.

= - 67, 7744 мм

Световой диаметр приемника излучения равен 14 мм.

Диаметр глаза равен 4,5 мм.

Выбираем окуляр таким образом, чтобы фокальная плоскость объектива была равна фокальной плоскости окуляра.

По результатам габаритного расчета окуляра получаем следующие величины:

Конструктивные параметры окуляра:

R1= 149,75 d1= 2,68 тф1

R2= 28,01 d2= 7,15 бк6

R3= -37,1 d3=34.42 1

R4=137,85 d2=7,15 к8

R5= -63,01

Параксиальные характеристики окуляра:

= -49,99

= 49,99

= -21,5902

= 19,8969

= 28,4097

= -30,103

= 0,9685

5.ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Для обеспечения работоспособности любого оптико-электронного прибора важно получить определенные энергетические соотношения между полезным сигналом, т.е. сигналом от наблюдаемого объекта, и порогом чувствительности прибора - минимальным сигналом, при котором происходит надлежащее срабатывание оптико-электронного прибора. Порог чувствительности оптико-электронного прибора определяется обычно шумами. Определение этих соотношений и на их основе некоторых важнейших параметров оптико-электронного прибора (например, мощности источника, дальности действия, размера входного зрачка и.т.д.) составляет основное содержание и цель энергетических расчетов.

Последовательность энергетического расчета:

1.Расчет коэффициента использования лазера;

2.Расчет коэффициента светопропускания;

3.Расчет полного сигнала приемника;

4.Расчет крутизны сигнальной характеристики;

5. Расчет уровня сигнала соответствующий дополнительной погрешности;

6. Соотношение сигнал шум.

5.1 Расчет коэффициента использования лазера

При определении коэффициента использования лазера необходимо учитывать параметры оптической системы и светотехнические требования к обеспечению работы прибора. Прибор работает на дистанции от1м до 17м. В этом случае распределение энергии принципиально меняется. В ближней зоне определяется освещенностью входного и выходного зрачков объектива, а в дальней зоне соответствует распределению освещенности полевой диафрагмы. Для обеспечения условия равномерности освещенности необходимо отказаться от максимального использования лазера, а использовать только ту часть, когда индикатриса ( угловое распределение лазера) равномерна.

Определяем светопропускание излучателя на основании оптической схемы, которая задает расположение лазера, полевой диафрагмы, объектива. Затем находим коэффициент использования лазера, который определяет телесный угол, под которым со стороны лазера наблюдается объектив.

Находим телесный угол оптической системы:

(11)

где- телесный угол оптической системы;

-площадь выходного зрачка;

-длина оптической системы.

(12)

Находим телесный угол излучения лазера:

(13)

где - телесный угол излучения лазера;

??? - расходимость излучения в горизонтальном направлении;

?+ - расходимость излучения в вертикальном направлении.

=

Находим коэффициент использования лазера:

(14)

5.2 Расчет коэффициента светопропускания

Коэффициент светопропускания можно вычислить по формуле (15):

(15)

где - коэффициент отражения от поверхности деталей на границе воздух- стекло для непросветленных деталей из стекла с показателем преломления ; ;

-коэффициент поглощения стекла оптических деталей системы;

- длина хода осевого луча в деталях (см);

-коэффициент отражения зеркальных непрозрачных покрытий и светоделительных покрытий;

- коэффициент пропускания светоделительных покрытий;

- число деталей системы;

- число поверхностей, граничащих с воздухом, кроме поверхностей со светоделительным и зеркальным покрытием;

-число поверхностей со светоделительным покрытием в условиях работы на пропускание.

0,29

5.3 Расчет полного сигнала приемника

Находим эффективный поток лазера по формуле (15):

(15)

где - эффективный поток лазера;

- полный поток без учета пропускания системы.

Вт

Поток, приходящий на приемник излучения уменьшается в зависимости коэффициента светопропускания. Тогда полный поток с учетом пропускания системы будет равен:

(16)

Вт

5.4 Расчет крутизны сигнальной характеристики

Величина тока сигнала приемника, попадающего на одну из половин, будет равна:

(17)

Из параметров приемника токовая чувствительность - равна 0,4 А / Вт, а относительная чувствительность - - 0,75

А

В качестве согласующего усилителя используем преобразователь ток - напряжения с ом

(18)

В

Далее необходимо найти крутизну сигнальной характеристики при смещении пятна на приемной площадке. Для этого находим приращение сигнала при смещении на 1 мм. Величину приращения сигнала находим из условия пропорционального изменения сигнала и изменения засвечиваемой площадке приемника.

Площадь засветки приемника равна 50,26 мм.

При смещении пятна на 1 мм приращение площади будет 8 мм, тогда приращение сигнала будет:

(19)

В

5.5 Расчет уровня сигнала соответствующий дополнительной погрешности

Находим величину электрического сигнала, соответствующей дополнительной погрешности:

(20)

В

5.6 Соотношение сигнал шум

Находим напряжение шума.

Шум определяется дробовым током фотоприемника с учетом .

Дисперсию тока дробового шума в полосе частот определяют по формуле Шоттки:

(21)

где - заряд электрона; =;

- среднее значение тока в приемнике. Из паспортных данных приемника

А

- частота.

А

А

Протекая по нагрузочному сопротивлению , ток дробового шума создает напряжение шума:

(22)

В

(23)

По результатам энергетического расчета можно сделать 2 заключения:

1.Дисперсия отсчетов, вызванная шумовыми флуктуациями сигнального тока пренебрежительно мала;

2. Уровень сигнала соответствует дополнительной ошибки равной 17 мВ, что позволяет использовать простой 10 бит АЦП для управления шкалы индикатора без дополнительного усилителя.

6.АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ УСТРОЙСТВА

Процесс функционирования устройства контроля плоскостности сопровождается погрешностями (потерей информации), которые определяют точность измерения. Погрешность измерения обусловлена потерей информации, возникающими до преобразования входного сигнала в приборе, непосредственно в процессе преобразования и при регистрации (обработке) результатов.

Погрешности из-за потери информации до преобразования ее в приборе, а также при регистрации и обработке, называют методическими погрешностями.

Погрешности, обусловленные потерей информации в самом устройстве называют инструментальными погрешностями.

(23)

6.1 Методические погрешности

Методические погрешности обусловлены ошибочностью или недостаточностью разработки принятой теории метода функционирования прибора в целом, допущениями в отношении объекта сигнала или канала прохождения сигнала и т.п. Измерительный процесс, выполняемый с помощью лазерного излучения, на котором основан принцип работы устройства имеет большую пространственную протяженность, поэтому в цеховых условиях не представляется возможность создать пространственно стабильные, однородные и изотропные температурные, световые и другие условия для обеспечения оптимальной работы лазерных измерительных систем.

На точность работы с помощью лазерного излучения большое влияние оказывают воздушный тракт и среда, разделяющие лазерный излучатель и координатный фотоприемник.

В результате теоретических и экспериментальных исследований [6] установлена степень влияния воздушной среды на точность измерений с помощью лазерного излучения, определены основные погрешности, вносимые воздушным трактом в процессе измерения.

Лазерное излучение, распространяющееся в неоднородной воздушной среде, претерпевает ряд изменений под влиянием различных факторов. Основные из них изменений можно разделить на следующие группы:

- Ослабление излучения, происходящего за счет поглощения и рассеивания энергии;

- Рефракция лазерного луча за счет изменения средней величины коэффициента преломления среды по длине воздушного тракта;

- Случайной рассеивание излучения, обусловленное флуктуациями показателя преломления среды.

(24)

6.1.1 Ослабление излучения лазерного диода в воздушном тракте и его влияние на точность работы измерительной системы

При расчетах поглощений лазерного излучения необходимо с высокой точностью знать положение центров линий поглощения и линии излучения лазерного диода. Для выбранного нами диода, работающего на длинах волн 0,65 нм, нет ближних линий поглощения атмосферных газов, поэтому поглощение излучения воздушным трактом на этой длине волны будет незначительным.

В атмосфере производственных помещений находится всегда определенное количество пыли, частиц дыма, испарения, размеры которых могут быть значительно больше длины волны.

Учитывая, что длина воздушного тракта не превышает 100 метров, влиянием ослабления излучения можно пренебречь.

6.1.2 Рефракция лазерного луча

Влияние рефракции на траекторию лазерного луча (l=0.65 нм) аналогично влиянию на белый световой луч и имеет сезонную и суточную периодичность.

Погрешность от регулярных рефракций определяется зависимостью:

(25)

где -коэффициент земной рефракции (0,14);

-длина воздушного тракта (17м);

-земной радиус (6380 км).

В цеховых помещениях заводов температурный градиент достигает 0,1…0,2?С/ м и более. При этих условиях рефракция достигает ± 0,003… ± 0,006 мм при длине воздушного тракта до 17 метров.

Погрешности от рефракции лазерного луча можно отнести к систематическим, если их рассматривать для одной конкретной схемы контроля изделий. С изменением схемы контроля, при которой изменяется угол между направлением лазерного луча и градиентом показателя преломления среды, эту погрешность следует оценивать как случайную.

6.1.3 Погрешности центрирования от флуктуации показателя преломления воздушного тракта

Флуктуация тепловых неоднородностей в воздушном тракте являются причиной дрожания луча.

Луч лазерного диода, упавший на какой- либо элемент s1 неоднородности, отклоняется на малый угол ??1 и попадает на элемент s2, который, в свою очередь отклоняет луч на элементарный угол ??2 и т.д. В результате прохождения луча через толщу неоднородностей он претерпевает n случайных независимых процессов отклонения от n неоднородностей. Для анализа суммарного эффекта таких процессов применяют статистические методы.

Среднеквадратическая погрешность смещения реперной оси лазерного луча от действия неоднородностей турбулентного тракта принимает вид:

(26)

где ?t - изменение температуры воздушного тракта (в цеховых помещениях от 0,01 до 0,1?С);

t- температура в цехе ( для средней полосы от 10?С до 27?С);

l- длина воздушного тракта.

(27)

Подставляя значение (26) и (28) в выражение (25) получаем

0.003 мм

6.2 Инструментальные погрешности

Инструментальные погрешности подразделяются на теоретические, технологические и эксплуатационные.

В данном случае к инструментальным погрешностям относятся отклонения от расчетных значений характеристик деталей и погрешности электронного измерительного канала.

К инструментальным погрешностям значений характеристик деталей относится:

· Показатели преломления;

· Модуль упругости;

· Коэффициент линейного расширения.

Погрешности размеров и форм деталей:

· Погрешность радиусов кривизны (0.003мм);

· Погрешности формы рабочих поверхностей линз (0.001).

Погрешность расположения и деформации деталей:

· Децентрировка линз (0.001 мм);

· Деформация линз (0.003мм);

· Погрешность значений воздушных промежутков (0.01 мм).

Погрешность от поворота пентапризмы: