CC BY
17
УДК 681.7.055
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА СТЕНДА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Алексей Максимович Майковский
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, магистрант кафедры наносистем и оптотехники, тел. (913)930-72-91, e-mail: [email protected]
Игорь Олегович Михайлов
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры наносистем и оптотехники, тел. (383)344-29-29, e-mai: [email protected]
В статье рассмотрена актуальность разработки автоматизированных приборов контроля оптических характеристик телескопических систем. Предложена принципиальная схема автоматизированного стенда контроля оптических характеристик телескопических систем.
Ключевые слова: телескопические системы, методы контроля, автоматизированный стенд.
PRINCIPAL SCHEME OF THE STAND OF AUTOMATED CONTROL OF OPTICAL CHARACTERISTICS OF TELESCOPIC SYSTEMS
Alexey M. Maikovskij
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., undergraduate of the Department of Nanosystems and Optical Engineering, tel. (913)930-72-91, e-mail: [email protected]
Igor O. Mikhailov
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., associate Professor of the Department of Nanosystems and Optical Engineering, tel. (383)344-29-29, e-mai: [email protected]
The article considers actual development of automated devices for measuring the optical characteristics of telescopic systems. The principal scheme of automated devices for measuring the optical characteristics is presented.
Key words: telescopic systems, control methods, automated stand.
Телескопические системы - это оптические системы, предназначенные для наблюдения удаленных объектов.
В настоящее время широкое распространение приобрели такие оптические системы как телескопы, бинокли, монокуляры, зрительные трубы, охотничьи прицелы и т. д. Их массовое производство диктует необходимость контроля основных оптических характеристик (увеличение, диаметр выходного зрачка, предел разрешения и т. д.) в автоматическом режиме [1].
Для контроля оптических характеристик в производственных условиях обычно используют стандартные методы, основанные на визуальных методах наблюдения, исключающих возможность автоматизации измерительного процесса с повышением производительности измерений [5]. Например, измерение видимого увеличения по угловому увеличению или измерение поля зрения с помощью широкоугольного коллиматора [2].
Измерения видимого увеличения по угловому увеличению выполняют в следующей последовательности. Предварительно зрительную трубу 2 визируют на сетку коллиматора 1 (рис. 1), отмечая количество делений N на шкале зрительной трубы, согласованных с изображением одного или нескольких делений шкалы коллиматора. Затем между коллиматором и зрительной трубой помещают испытуемую оптическую систему 3. После чего повторно определяют количество делений N по шкале зрительной трубы занимающее изображение того же количества делений шкалы коллиматора [7].
Рис. 1. Схема измерения видимого увеличения телескопической системы
по угловому увеличению: 1 - коллиматор; 2 - зрительная труба с сеткой; 3 - контролируемая телескопическая система
Отношение Щ/Щ определяет угловое или видимое увеличение телескопической системы.
При измерении поля зрения с помощью широкоугольного коллиматора 1 за его объективом устанавливают контролируемую оптическую систему 2
(рис. 2) так, чтобы центр ее поля зрения совпал с центром перекрестия шкалы коллиматора. Наблюдая в контролируемую систему, замечают, какие деления шкалы коллиматора еще видны на краях поля зрения контролируемой системы. Расстояние между этими делениями, выраженное в угловой мере, и определяет поле зрения контролируемой системы.
1 2
Рис. 2. Измерение поля зрения телескопической системы с помощью широкоугольного коллиматора: 1 - широкоугольный коллиматор; 2 - контролируема телескопическая система
Наряду с стандартными методами используются и новые автоматизированные методы контроля оптических характеристик, например, способ контроля фокусировки телескопической системы (рис. 3), заключающий в пропускании через нее светового пучка и регистрации распределения интенсивности поля в поперечном сечении и его последующий анализ [3].
Рис. 3. Способ контроля фокусировки телескопической системы:
1 - источник света; 2 - непрозрачный экран; 3 - контролируемая телескопическая система; 4 - положительная линза; 5 - фотоприемник; 6 - измерительный блок
Из представленных примеров можно сделать вывод, что большинство методов контроля являются визуальными и позволяют контролировать только одну характеристику, что при большой партии приборов не позволяет проконтро-
лировать всю партию, так же наличие оператора для проведения измерений может приводить к субъективным ошибкам [4]. Поэтому разработка автоматизированных приборов контроля телескопических систем является актуальной.
Предлагается принципиальная схема полуавтоматического стенда контроля телескопических систем (рис. 4), который позволяет контролировать несколько характеристик сразу, перестраиваясь на выполнение той или иной контрольно-измерительной операции путем установки сменных блоков, входящих в комплект (щелевые диафрагмы, непрозрачный экран со щелью, объектив измерительного блока) и переключения блока обработки информации на ту или иную измерительную операцию [6].
Рис. 4. Принципиальная схема стенда контроля телескопических систем:
1 - источник света; 2 - конденсор; 3 - объектив коллиматора; 4 - сменная щелевая диафрагма; 5 - подвижная щелевая диафрагма; 6 - электродвигатель; 7 - исследуемая телескопическая система; 8 - съемный объектив измерительного блока; 9 -блок ФПУ; 10 - блок обработки информации; 11 - блок индикации; 12 - блок цифропечати
В заключение можно сказать, что данная схема позволит значительно сократить затраты времени на контрольно-измерительные операции в отличие от стандартных методов, что позволяет проводить контроль всей партии приборов, а также наличие блока ФПУ 9 и блока обработки информации 10 позволяет исключить оператора и субъективные ошибки, вносимые им.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Андреев В. Н., Абрамов Ю. А. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 ч. / под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1985. - 496 с.
2. Зубаков В. Г., Семибратов М. Н. Технология оптических деталей / под ред. М. Н. Семибратова. - 2-е изд.: перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1985. - 368 с.
3. Михайлов И. О., Пизюта Б. А. Автоматизация процесса измерения параметров телескопических систем // ХЦУ1 научно-техн. конф. СГГА, посвящ. 30-летию опт. фак. (Ин-та оптики и опт. технологий) : тез. докл. Ч. 1. - Новосибирск : СГГА, 1996. - С. 26-27.
4. Михайлов И. О. Точностной анализ автоматизированного комплекса для измерения параметров телескопических систем // ХЦУ1 научно-техн. конф. СГГА, посвящ. 30-летию опт. фак. (Ин-та оптики и опт. технологий) : тез. докл. Ч. 1. - Новосибирск : СГГА, 1996. -С. 28-29.
5. Пизюта Б. А. , Михайлов И. О. Новые оптико-электронные приборы для оптических измерений : пособие для вузов. - Новосибирск : СГГА, 1996. - 77 с.
6. Михайлов И. О., Пизюта Б. А. Автоматизация процесса измерения параметров телескопических систем // Вестник СГГА. - Новосибирск, 1998. - Вып. 3.- С. 90-95.
7. ГОСТ 50508-93. Приборы наблюдательные телескопические. Методы контроля параметров: нац. стандарт РФ. Вв-д. 01.01.1994. - М. : Издательство стандартов, 1993. - 31 с.
© А. М. Майковский, И. О. Михайлов, 2017
