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投影立式光学计的工作原理及计算公式

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:投影立式光学计的工作原理如图5.8所示。由于分划板的刻线面置于准直物镜的焦平面上,因此,成像光束通过准直物镜后成为一束平行光入射于平面反射镜上。则tan 2φ =t/f,故t =f tan 2φ。由上式可知,当测量杆移动0.001 mm,经过1 650 倍放大后,就相当于在投影屏上看到的1.65 mm 的距离。其计算关系如图5.9所示。令光学计的准直物镜焦距f=200 mm,a=5 mm,X1 =18.75,X2 =1.1,则X=1 650。图5.9放大倍数的计算图5.9放大倍数的计算

投影立式光学计的工作原理及计算公式

投影立式光学计是精密光学长度计量仪器之一,是工厂计量室,以及车间检定站或制造量具、工具与精密零件车间常用的精密仪器。它采用量块与被测件相比较的方法,测量零件外形的微差尺寸。它可检定量块以及高精度的柱形量规,对圆柱形、球形等工件的直径或样板工件的厚度以及外螺纹的中径也能作比较。若将投影光学计管从仪器上取下,安装在精密机床或其他设备上,可直接控制加工尺寸。投影立式光学计采用光学投影读数方法,是一种使用操作方便和工作效率较高的仪器。

如图5.8(a)所示为投影立式光学计。它主要由底座、立柱、粗调螺母、支臂、锁紧螺钉、投影系统、提升杠杆工作台变压器等部分组成。

投影立式光学计的工作原理如图5.8(b)所示。由白炽灯发出光线经过聚光镜和滤光片,通过隔热片照明分划板的刻线面,再通过反射棱镜后射向准直物镜。由于分划板的刻线面置于准直物镜的焦平面上,因此,成像光束通过准直物镜后成为一束平行光入射于平面反射镜上。根据自准直原理,分化板刻线的像被平面反射镜反射后,再经准直物镜被反射棱镜反射成像在投影物镜的物平面上,然后通过投影物镜,直角棱镜和反射镜成像在投影屏上,通过读数放大镜观察投影屏上的刻线像。

当测帽接触工件后,其测量杆使平面反射镜倾斜了一个角度φ,在投影屏上就可看到刻线的像也随着移动了一定的距离t(见图5.9)。设测量杆移动的距离为S,其平面反射镜则以O为支点摆动φ 角,因此tan φ=S/a(其中,a 为测量杆轴线至平面反射镜的支点O 的距离),故S=a tan φ。根据反射定律,当平面反射镜转动了φ 角时,其反射光线与入射光线夹角应为2φ角,令N1M1 =f(即准直物镜焦距)。则tan 2φ =t/f,故t =f tan 2φ。因此,光学杠杆的传动比为

当测帽接触工件后,其测量杆使平面反射镜倾斜了一个角度φ,在投影屏上就可看到刻线的像也随着移动了一定的距离t(见图5.9)。设测量杆移动的距离为S,其平面反射镜则以O为支点摆动φ 角,因此tan φ=S/a(其中,a 为测量杆轴线至平面反射镜的支点O 的距离),故S=a tan φ。根据反射定律,当平面反射镜转动了φ 角时,其反射光线与入射光线夹角应为2φ角,令N1M1 =f(即准直物镜焦距)。则tan 2φ =t/f,故t =f tan 2φ。因此,光学杠杆的传动比为

由于φ 角很小,可视作tan 2φ=2φ,tan φ=φ,故得

由于φ 角很小,可视作tan 2φ=2φ,tan φ=φ,故得

假设投影物镜放大率为X1,读数放大镜的放大率为X2,则投影光学计的总放大率为(www.xing528.com)

假设投影物镜放大率为X1,读数放大镜的放大率为X2,则投影光学计的总放大率为

令光学计的准直物镜焦距f=200 mm,a=5 mm,X1 =18.75,X2 =1.1,则X=1 650。

由上式可知,当测量杆移动0.001 mm,经过1 650 倍放大后,就相当于在投影屏上看到的1.65 mm 的距离。其计算关系如图5.9所示。

令光学计的准直物镜焦距f=200 mm,a=5 mm,X1 =18.75,X2 =1.1,则X=1 650。

由上式可知,当测量杆移动0.001 mm,经过1 650 倍放大后,就相当于在投影屏上看到的1.65 mm 的距离。其计算关系如图5.9所示。

图5.9 放大倍数的计算

图5.9 放大倍数的计算

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