PL219399B1 - Urządzenie do bezdotykowego pomiaru wydłużenia oraz kąta skręcenia elementów konstrukcyjnych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do bezdotykowego pomiaru wydłużenia oraz kąta skręcenia elementów konstrukcyjnych.

Dotychczas nie spotkano się z urządzeniem do jednoczesnego pomiaru wydłużenia i kąta skręcenia elementów w szerokim zakresie pomiarowym (Δ/ = ± 10 mm, Δρ = ± 20°).

Istota rozwiązania polega na tym, że urządzenie do bezdotykowego pomiaru wydłużenia oraz kąta skręcenia elementów konstrukcyjnych zbudowane jest z dwóch niezależnie pracujących laserów. Lasery zamocowane są w dolnej części bazy pomiarowej elementu pomiarowego za pomocą jednego uchwytu, zaś drugi element w postaci krzywki (kształt spirali Archimedesa) jest zamocowany w górnej części bazy pomiarowej elementu pomiarowego.

Urządzenie umożliwia pomiar zmiany kąta w szerokim zakresie pomiarowym. Budowa uchwytu laserów zapewnia konieczność prostopadłego względem siebie ułożenia wiązek światła generowanych przez lasery.

Przedmiot wynalazku na rysunku według fig. 1 przedstawia urządzenie do pomiaru wydłużenia i kąta obrotu zamontowane na badanej próbce.

Urządzenie charakteryzuje się unikatowym rozwiązaniem pomiaru kąta skręcenia oraz wydłużenia bazy pomiarowej elementu mierzonego (np. próbki). Za pomocą zespołu dwóch niezależnie ze sobą pracujących czujników laserowych 1a, 1b można dokonać osobno lub jednocześnie pomiarów kąta skręcenia i wydłużenia bazy pomiarowej. Rozwiązanie konstrukcyjne pozwala wykonywać pomiary w szerokim zakresie zmiany kąta obrotu bo aż Δφ = ± 20° a wydłużenia bazy pomiarowej Δ/ = ± 10 mm. Urządzenie pomiarowe składa się z dwóch specjalnie wyprofilowanych elementów służących do montażu laserów oraz odczytu parametrów pomiarowych. Obydwa elementy są wykonane ze stopów aluminium zapewniając wystarczającą sztywność całego układu w stosunku do niewielkiego ich ciężaru. Jeden element 2 z laserami do pomiaru wydłużenia i zmiany kąta skręcenia zamocowany jest do stałej części elementu pomiarowego 3a zaś na ruchomej części elementu pomiarowego 3b w sposób zapewniający prawidłowe wykonanie pomiaru jest zamocowany drugi element (krzywka) 4.

Wykorzystując dwie bardzo dokładnie przygotowane powierzchnie krzywki 4 można dokonać pomiaru z dokładnością do grubości wiązki lasera pomiarowego. Wydłużenie bazy pomiarowej odczytuje się na podstawie zmiany długości wiązki lasera pomiędzy powierzchnią planarną krzywi leżącej prostopadle do linii generowanej przez wiązkę lasera 1a. Kąt obrotu wyznacza się z wyniku otrzymanego na podstawie zmiany długości wiązki lasera 1b pomiędzy powierzchnią spiralną krzywi leżącej w chwili odczytu prostopadle do linii generowanej przez wiązkę lasera w czasie obrotu części ruchomej 3b badanego elementu.

Krzywka 4 zamontowana na ruchomej części próbki posiada dwie powierzchnie robocze wykonane z bardzo dużą dokładnością. Jedna planarna służy do pomiaru wydłużenia, druga spiralna ni ezbędna do określenia kąta obrotu. Kształt powierzchni spiralnej dobrano w taki sposób, aby przy stałym przyroście kąta obrotu uzyskać stałe wydłużenie wiązki lasera.

Odległość lasera (mierzącego wydłużenie) od planarnej powierzchni krzywki wynosi 25 mm i jest to baza pomiarowa.

Odległość lasera (mierzącego kąt obrotu) od spiralnej powierzchni wynosi 30 mm ± 10 mm.

Wiązka światła generowana przez laser (mierzący kąt obrotu) przechodzi przez oś obrotu badanego elementu.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Urządzenie do bezdotykowego pomiaru wydłużenia oraz kąta skręcenia elementów konstrukcyjnych, znamienne tym, że zbudowane jest z dwóch niezależnie pracujących laserów (1a i 1b), które za pomocą jednego uchwytu (2) zamocowane są do stałej części elementu pomiarowego (3a), zaś do ruchomej części elementu pomiarowego (3b) zamontowany jest drugi element w postaci krzywki (kształt spirali Archimedesa) (4).