УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛАЗЕРНОГО ДАЛЬНОМЕРА

Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно - к устройствам для контроля непараллельности канала излучения и визирного канала дальномеров.
Известно устройство для контроля лазерного дальномера [1] в состав которого входят последовательно установленные на одной оси и оптически связанные объектив, держатель для размещения тест-объекта и система подсветки тест-объекта. Держатель тест-объекта включает опорную поверхность с отверстием, центр которого совпадает с оптической осью объектива. При выполнении проверки устройство устанавливают на выходе дальномера, в держателе устройства размещают тест-объект. Наблюдая через визирный канал контролируемого дальномера, совмещают вершину прицельной марки с центром изображения тест-объекта, затем включают дальномер. Прожженное излучением дальномера на тест-объекте пятно подсвечивается системой подсветки. Смещение центра изображения прожога относительно вершины прицельной марки сетки визирного канала контролируемого дальномера указывает на наличие рассогласования канала излучения и визирного канала дальномера.
Недостатком этого устройства является невысокая точность контроля, так как неизвестен размер прожога на тест-объекте, относительно которого оценивается величина непараллельности каналов и невозможность измерения абсолютного значения величины непараллельности канала излучения и визирного канала дальномера, что необходимо для проверки качества юстировки дальномера и оценки изменения величины непараллельности каналов в процессе эксплуатации дальномера.
Задачей полезной модели является повышение точности контроля и обеспечение возможности измерения абсолютной величины непараллельности канала излучения и визирного канала дальномера.
Поставленная задача решается тем, что в устройство для контроля лазерного дальномера, содержащее последовательно установленные на одной оси и оптически связанные объектив, держатель для размещения тест-объекта, включающий опорную поверхность с отверстием, центр которого совпадает с оптической осью объектива, и систему подсветки тест-объекта, введен оптический компенсатор с отсчетным устройством, расположенный на оптической оси объектива перед опорной поверхностью держателя тест-объекта. При этом оптический компенсатор выполнен в виде последовательно расположенных положительной и отрицательной линз, которые установлены с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях с помощью микрометрических механизмов, обеспечивающих перемещение линз оптического компенсатора, снабженных измерительными шкалами.
Введение оптического компенсатора, расположенного на оптической оси объектива перед опорной поверхностью держателя тест-объекта обеспечивает возможность смещения наблюдаемого в поле зрения визирного канала дальномера изображения пятна прожога тест-объекта излучением лазерного дальномера перпендикулярно оптической оси объектива.
Выполнение оптического компенсатора в виде последовательно расположенных положительной и отрицательной линз позволяет использовать оптический компенсатор как измерительный, т.к. он обеспечивает смещение изображения пятна прожога тест-объекта параллельно направлению перемещения линз, а установка их с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях проводить измерение смещения изображения пятна прожога в двух взаимно- перпендикулярных направлениях.
Выполнение оптического компенсатора с отсчетным устройством позволяет проводить измерение величины перемещения линз оптического компенсатора и, соответственно, величины смещения изображения прожога на тест-объекте относительно вершины прицельной марки визирного канала
дальномера, т.е. определить величину непараллельности канала излучения и визирного канала дальномера.
Использование отсчетного устройства, выполненного в виде микрометрических механизмов, позволяет проводить измерение величины непараллельности канала излучения дальномера и визирного канала дальномера с высокой точностью, а наличие в отсчетном устройстве измерительной шкалы - измерить абсолютную величину непараллельности каналов в удобных для оператора единицах измерения.
На чертеже (фиг.) изображена принципиальная схема устройства для контроля лазерного дальномера.
Устройство включает расположенные последовательно и оптически связанные объектив 1, оптический компенсатор 2, держатель 3 для размещения тест-объекта 4, систему подсветки 5. Держатель 3 включает опорную поверхность 6, установленную в фокальной плоскости объектива 1. В опорной поверхности 6 выполнено отверстие, центр которого лежит на оптической оси объектива 1. Система подсветки 5, состоящая из светодиода 7, установленного в фокальной плоскости конденсора 8, обеспечивает равномерную подсветку тест-объекта 4. В связи с тем, что канал излучения дальномера обычно не совпадает с визирным каналом, для их сведения используется оптический блок 9, расположенный перед объективом 1 и включающий, по крайней мере, как и в случае прототипа [1], два канала, в первом из которых установлено защитное стекло 10 и плоскопараллельная пластина 11 со спектроделительным покрытием на одной из ее рабочих поверхностей, а во втором канале установлено защитное стекло 12 и плоское зеркало 13. Между объективом 1 и держателем 3 установлен оптический компенсатор 2, состоящий из последовательно расположенных положительной 14 и отрицательной 15 линз. Линза 14 установлена с возможностью перемещения в горизонтальном направлении, линза 15 установлена с возможностью перемещения вертикальном направлении. Каждая из линз 14, 15 механически соединена с соответствующими микрометрическими механизмами 16, 17, которые
обеспечивают поступательные перемещения линз 14 и 15. Отсчет выполняемых перемещений производится с помощью шкалы на барабанах 18, 19 микрометрических механизмов 16, 17 и отсчетного штриха на фланце, неподвижно закрепленного на корпусе устройства.
Шкала на барабанах 18, 19 рассчитана таким образом, что произведение цены деления барабанов 18, 19, в угловых секундах, на общее количество делений, принятых при выполнении операции по совмещению центра изображения пятна прожога тест-объекта 4 с вершиной прицельной марки контролируемого дальномера, равно величине непараллельности канала излучения и визирного канала дальномера в угловых секундах. При этом общее количество делений складывается как сумма делений полных оборотов барабана 18 (19) и дробных делений на барабане 18 (19) от начального положения, когда нулевой штрих на барабане 18 (19) совмещен с отсчетным штрихом на фланце.
На чертеже (фиг.) также условно показан контролируемый дальномер 20, его визирный канал I и канал излучения дальномера II.
Работает устройство для контроля лазерного дальномера следующим образом.
Заявляемое устройство закрепляют на выходе контролируемого дальномера в кронштейне (на чертеже не показан), обеспечивающем размещение визирного канала I напротив защитного стекла 10, а канала излучения дальномера II напротив защитного стекла 12. Оптический компенсатор 2 устанавливают в среднее положение по числу полных оборотов барабанов 18, 19, при этом нулевой штрих на барабанах 18, 19 совмещают с отсчетным штрихом на фланце. Включают систему подсветки 5, и, наблюдая в визирный канал контролируемого дальномера 20 с помощью котировочных подвижек кронштейна с устройством добиваются совмещения вершины прицельной марки визирного канала с центром изображения отверстия в опорной поверхности 6 держателя 3. Устанавливают тест-объект 4 в его держатель 3 и включают дальномер 20. Лазерное излучение дальномера 20 проходит через
защитное стекло 12, последовательно отражается от плоского зеркала 13, затем от плоскопараллельной пластины 11 со спектроделительным покрытием, проходит через объектив 1, оптический компенсатор 2 и объективом 1 фокусируется в плоскости тест-объекта 4. В качестве тест-объекта 4 может использоваться фотопленка. Сфокусированное тепловое излучение лазера дальномера вызывает прожог эмульсионного слоя на фотопленке. Центр прожога фотопленки определяет положение оси канала излучения I дальномера 20. Прожженное излучением на пленке пятно подсвечивается системой подсветки 5 и рассматривается оператором через визирный канал I дальномера.
При строгой параллельности визирного канала 1 и канала излучения II дальномера 20 оператор наблюдает через окуляр визирного канала I изображение центра прожога фотопленки, совмещенное с вершиной прицельной марки. В общем случае оператор наблюдает смещенное изображение центра прожога фотопленки относительно вершины прицельно марки, что свидетельствует о непараллельности визирного канала и канала излучения дальномера. Оператор проводит измерение величины непараллельности каналов на соответствие требованиям конструкторской документации, по результатам измерения принимает решение о работоспособности дальномера.
При измерении непараллельности каналов оператор, наблюдая в окуляр и вращая барабаны 18, 19, добивается совмещения изображения прицельной марки визирного канала с центром прожога фотопленки, снимает отсчет на барабанах 18, 19 с учетом числа их полных оборотов, определяет величину непараллельности, φ, угловых секунд, канала излучения и визирного канала дальномера по формуле:
где z, y - отсчеты по барабанам, деление;
n - цена деления шкалы на барабане, угловые секунды.
Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает повышение точности контроля и обеспечивает возможность измерения абсолютной величины непараллельности канала излучения и визирного канала дальномера.
Использованные источники информации:
1. Патент РБ №6407, G01В 11/00, G02В 27/00, 2004 г (прототип).