Слайд 1Оптические измерения
Лекция 4
Слайд 2Темы лекции
Автоколлимационная зрительная труба
Автоколлимационный окуляр
Измерительный микроскоп
Слайд 3Автоколлимационная зрительная труба
Слайд 5Автоколлимационная зрительная труба
Сочетает свойства зрительной трубы и коллиматора
Имеет новое качество,
возникшее в результате объединения: измерение малых отклонений углов
Точность увеличивается с
увеличением фокусного расстояния объектива (увеличения зрительной трубы)
Слайд 6Автоколлимационная зрительная труба
Требования к объективу (аберрации) вдвое более жесткие, чем
требования к объективу зрительной трубы с такой же разрешающей способностью
- 0,25λ
Разрешающая способность Δφ = 120’’ / D
Поле зрения < 5°
Относительное отверстие 1:5 – 1:15
Слайд 7Окуляры
а — окуляр Гюйгенса, 30°;
б — окуляр Рамсдена, 30°;
в — симметричный окуляр,40°;
г — ортоскопический окуляр, 40°;
Слайд 8Окуляры
д —окуляр Кельнера, 45°;
е — окуляр с удаленным зрачком,
50°;
ж — окуляр Эрфле, 60°;
з — широкоугольный
окуляр, 88°
Слайд 10Автоколлимационные окуляры
Окуляр с пластиной или куб-призмой: малое количество света
Окуляр Аббе
(с дополнительной призмой): хорошая освещенность, но закрыта часть поля зрения,
трудность юстировки
Окуляр Захарьевского: сложность изготовления и юстировки
Наиболее часто применяется система с куб-призмой, т.к. проста.
Слайд 11Автоколлимационные окуляры
Фокусное расстояние – 10-15 мм
Угол поля зрения 30 градусов
Источники
ошибок в измерении углов:
отклонение фокусного расстояния объектива от заданного;
несовмещение нуля
сетки коллиматора и сетки окуляра.
Слайд 12Пример применения автоколлимационной зрительной трубы
Контроль углов призм
Слайд 13Пример применения автоколлимационной зрительной трубы
Контроль углов призм
Наведение на две разные
грани призмы
Слайд 14Пример применения автоколлимационной зрительной трубы
Контроль настройки коллиматора на бесконечность
Перед коллиматором
ставят зеркало
Вместо тест-объекта ставят автоколлимационный окуляр
Настраивают четкое изображение сетки
Слайд 15Пример применения автоколлимационной зрительной трубы
Автоколлиматор «АКУ-1» применяется для работ, требующих
точных измерений малых угловых величин:
непрямолинейности горизонтальных и вертикальных направляющих;
отклонений
от плоскостности;
- взаимного углового расположения осей и плоскостей изделий в пространстве.
Слайд 16Пример применения автоколлимационной зрительной трубы
Слайд 18
Увеличение где А – апертура (0,2 для 8х)
Линейное поле зрения
Dn – размер полевой диафрагмы окуляра, Vоб – увеличение объектива
(чаще
всего 8-20 мм)
Глубина резкости
Слайд 19Измерительный микроскоп
Могут быть визирными (для точного наведения на точку) и
отсчетными (для измерения размеров или точного отсчета по шкалам)
Источник ошибок
– отклонение увеличения от заданного из-за изменения рабочего отрезка
Слайд 20Измерительный микроскоп
Используется для поперечного наведения (важно увеличение и поле зрения)
Типично
увеличение 3х – 10х
Используется для продольного наведения (важна малая глубина
резкости)
Глубина резкости около 0,05 мм при 8х
Слайд 21Пример измерительного микроскопа
БМИ – большой инструментальных микроскоп
Применяется для измерения размеров
Микроскоп
служит для наведения на измеряемые точки
Слайд 23
Оптический
компаратор
Применяется для
сравнения детали
с образцом
Не нужно смотреть в
окуляр.
Слайд 25Применение микроскопа для отсчета шкалы
Сферометр
Слайд 26Применение микроскопа для отсчета шкалы
Микроскоп УИМ-23
Два типа: для наведения и
для отсчета
Слайд 27Применение микроскопа для отсчета шкалы
Координатно-расточный станок
1- шкала мм, 2 –
шкала 0,01 мм,
3 – шкала мкм
Слайд 29
Окуляр-микрометр с микрометрическим винтом
Слайд 30
Окуляр-микрометр с микрометрическим винтом
Источник погрешности – неравномерность шага винта, износ
винта, заедания передаточного механизма
Обычно имеют цену деления 0,01 мм и
поле зрения 5-6 мм, редко 10-15 мм
Широко применяются как сменный окуляр к зрительным трубам и микроскопам, используется для измерения размеров в плоскости сетки
Слайд 31
Спиральный микрометр с делением спиралью
Слайд 32
Спиральный микрометр с делением спиралью
Источник погрешности – погрешность выполнения рисунка
спирали и шкалы на сетке, отличие увеличения от заданного
Обычно имеют
цену деления 1-2 мкм и поле зрения 1-1,5 мм
Применяются в составе других приборов только для отсчета по шкалам (важно, чтобы на 10 делениях сетки помещался ровно 1 мм шкалы)