Пристрій для фотометричних вимірювань

УКРАЇНА (19) UA (и, 35071 (із) А (51) 6 G01J1/00 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ОПИС ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД видається під відповідальність власника патенту (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ФОТОМЕТРИЧНИХ ВИМІРЮВАНЬ (21)99084514 '* (22)06.08.1999 ' . ' (24)15 03.2001 (46) 15.03.2001, Бтоп № 2, 2001р. ' , ' (72) Барабанщиков Володимир Петрович (73) ДЕРЖАВНЕ КИЇВСЬКЕ КОНСТРУКТОРСЬКЕ БЮРО "ЛУЧ" (57) 1. Пристрій для фотометричних вимірювань, який складається зі станок, з'єднувального елемента, підставок, що створюють несучий корпус, вставленої в нього каретки із щоками, основи у вигляді рухомої й нерухомої плит, яка з'єднана із стойками, гальмових пристроїв і черв'ячних стопорів каретки та несучого корпуса, відрахувальних пристроїв у вигляді кругових шкал із ноніусами, фіксованих шкал та лінійної шкали, який відрізняється тим, що каретка має противагу, яка виконана у вигляді кронштейну з нарізним штирем і встановленим на ньому вантажем із контрувальним елементом, причому противагу закріплено на щоці, вісь якої контактує з гальмовим пристроєм. 2. Пристрій для фотометричних вимірювань по п. 1, який відрізняється тим, що має два додаткових кронштейни, один з яких установлений на стойці із закріпленим черв'ячним стопором, інший -. на нерухомій ппиті,. кронштейни встановлені на відповідних кругових центрувальних елементах стойки та плити, мають зовнішні ципіндричні поверхні з розміщеними на них фіксуючими шкапами та кругові пази з умонтованими ноніусами, при цьому кругові центрувальні елементи, зовнішні циліндричні поверхні шкал і зовнішні циліндричні поверхні хронштейнів мають ту саму вісь обертання з вісями обертання черв'ячних коліс, а кругова шкала, що взаємодіє з ноніусом додаткового кронштейна, розташованого на нерухомій плиті, встановлена на рухомій плиті, ноніус додаткового кронштейна, що встановлений на стойці, взаємодіє з круговою шкалою, яка встановлена на валі черв'ячного стопора, змонтованого в стойці корпуса та щоці. Винахід відноситься до фотометричних пристроїв І може бути використаний у складі устаткування для вимірювання свгглорозподілу фар дальнього й ближнього світла, фар робочого освітлення тракторів і сільгоспмашин, світловертателів транспортних засобів, ламп фар дорожніх транспортних засобів, а також устаткування, що вимірюють силу світла, габаритну яскравість і просторовий світлорозподіл ліхтарів зовнішніх сигнальних і освітлювальних механічних транспортних засобів. За прототип даного винаходу прийнятий патент України № 153Є0А, МКИ G01 J 1/00. G01 Л/04, 1997 р. Як відомо, складові похибок відрахування при вимірюванні можуть залежати від довжини поділки шкал і нерівномірності, неплааності їх переміщення. У відомому пристрої розташування кругових, фіксуючих шкал і шкал ноніусів щодо виконаних конструктивних елементів не забезпечує можливості збільшення габаритних розмірів шкал. Це перешкоджає збільшенню довжини поділок, що веде до негативного позначення на точності відрахування вимірюваних величин. Крім того, каретка відомого пристрою, що взаємодіє з круговою шкалою, виконана незбапаисованою. Розмір дисбалансу збільшується при установці досліджуваного об'єкта. Дисбаланс викликає неплавність переміщення ( особливо з відведеного стану в напрямку стану початкового), що сприяє появі похибок відрахування Усе вищевідзначене є недоліком відомого пристрою В основу винаходу поставлена задача створити пристрій зі зменшеними похибками відрахування. Пристрій для фотометричних вимірювань складається зі стойок, з'єднувального елемента, підставок, що утворюють несучий корпус. У корпус установлена каретка з щоками. З корпусом пов'язана основа, яка виконана у вигляді рухомої й нерухомої плит. У пристрої вмонтовані черв'ячні стопори каретки і тримального корпуса, гальмові пристрої й підрахункові пристрої у складі кругових шкал із ноніусами, фіксувальних шкал І лінійної шкали катерки. Пристрій для фотометричних вимірювань відрізняється тим, що постачений противагою на О ID CO 35071 каретці і виконаний у вигляді кронштейна з нарізевим штирем, на якому розташований вантаж із контрящим елементом Противагу закріплено на щоці, вісь якої контактує з гальмовим пристроєм. Другий варіант виконання пристрою для фотометричних вимірювань відрізняється тим, що він обладнаний двома додатковими кронштейнами. Один із кронштейнів змонтований на стойці тримзльного корпуса із закріпленим черв'ячним стопором, другий - на нерухомій плиті. Кронштейни, встановлені на відповідних центрувальних елементах стойки й плиги, мають ЗОВНІШНІ циліндричні поверхні, на яких розміщені фіксуючі шкали У кронштейнах виконані кругові пази з установленими в них ноніусами Кругові центрувальні елементи пристрою, зовнішні циліндричні поверхні шкал та зовнішні циліндричні поверхні кронштейнів мають одну вісь обертання з осями обертання черв'ячних коте Кругова шкала, що функціонує разом із ноніусом додаткового кронштейна на нерухомій плиті, установлена на рухомій плиті. Ноніус додаткового кронштейна на стойці функціонує разом із круговою шкалою, яка встановлена на валі черв'ячного стопора, змонтованого в стойці корпуса й щоці. Запропонований пристрій має менші похибки відрахування при вимірюванні у порівнянні з прототипом, що утворюються за рахунок збільшення довжин поділок кругових шкал, шкал ноніусів і фіксуючих шкал, за рахунок вилучення неплавності переміщення кругової шкали, яка забезпечує відрахування показів кутів поворота каретки Додаткові кронштейни, що застосовані у пристрої, створюють можливість збільшення габаритних розмірів кругових шкал, шкал ноніусів та фіксуючих шкал, сприяють збільшенню довжин 'їхніх поділок, забезпечують зменшення похибки вимірювання. Установка противаги з нарізевим штирем забезпечує можливість утримання каретки у стані рівноваги при установленні на ній досліджуваних об'єктів різних мас шляхом переміщення вантажу на необхідні відстані від вісі обертання Слід зазначити, що збалансовану каретку є можливість плавно переміщати в потрібне eta но ви ще, що позитивно позначається на точності вимірювань. Крім того, збалансована каретка потребує меншого гальмового зусилля для фіксування в необхідних становищах при вимірюванні Це веде до зменшення габаритних розмірів гальмового пристрою Контрящий елемент дає можливість фіксувати установлений вантаж від випадкових переміщень. Установка противаги на щоці, вісь якої взаємодіє з гальмовим пристроєм, забезпечує більш раціональне розміщення, має щодо вертикальної вісі обертання пристрою, що сприяє рівномірному зносу рухомої й нерухомої плит, а також плавному повороту тримального корпуса Центрувальні елементи на стойці і нерухомій плиті, ЗОВНІШНІ циліндричні поверхні кругових шкал і зовнішні циліндричні поверхні кронштейнів, що виконані на одних вісях обертання з вісями обертання черв'ячних коліс, створюють умови для забезпечення рівномірного оптимального зазора між круговими шкалами й ноніусами Це сприяє зменшенню похибок відрахування при вимірюванні. На фіг 1 зображений пристрій для фотометричних вимірювань, головний вид, на фіг 2 - перетин А-А на фіг 1, на фіг. З - стопор ноніуса (виноска Б на фіг 1); на фіг. 4 - гальмовий пристрій каретки (розріз В-В на фіг.1); на фіг 5 - виноска Г на фіг 1 (другий варіант виконання пристрою), на фіг. 6 - місце Д на фіг 1 (другий варіант виконання пристрою), Пристрій для фотометричних вимірювань містить несучий корпус 1, екпадові частини якого: стойки 2, з'єднувальний елемент 3 і підставки 4, 5. У несучий корпус вмонтована каретка, що складається з двох щік 6, які з'єднані з упорами крайніх положень 7, стяжками 8 Стяжки утворюють напрямні, у які поміщений повзун 9 Із закріппеною в ньому зубчастою рейкою 10, яка взаємодіє з зубчастим колесом 11, встановленим на валі 12 На одному Із кінців вала закріплена приводна ручка 13, Із протилежної сторони в інший стяжці угвинчений стопорний гвинт 14 і вмонтована проміжна планка 15, що контактує з бічною поверхнею повзуна 9 На установочній поверхні 16 повзуна закріплена проміжна деталь 17 із поздовжніми пазами в конструктивному елементі, що, перпендикулярний установочній поверхні повзуна 9 і з пазами в конструктивному елементі, що контактує з поверхнею 16 повзуна також поздовжним розташованням. В одну з опор каретки вмонтований гальмовий пристрій, що виконаний зі шпильки 18 з установленою на ній втулкою 19 у корпусі 1, штифта 20 та нагвинченої на шпильку гайки 21. У другу опору коливання каретки установлений вал 22 черв'ячного стопора, що складається з черв'яка 23 і черв'ячного колеса 24 Черв'ячний стопор за допомогою кронштейна 25 утримується на стойці 2 несучого корпуса 1. На ЩОЦІ каретки, вісь якої контактує з гальмовим пристроєм, установлений балансир, виконаний у вигляді кронштейна з нарізевим штирем 26, розміщеного на ньому вантажу 27 та контрувального елемента 28. У з'єднувальний елемент 3 несучого корпуса безлюфтово (наприклад, посадка з натягом) установлений вал 29 другого черв'ячного стопора (черв'ячний стопор, ідентичний вищеописаному). Підставки 4 і 5 несучого корпуса з'єднані з підставкою, що виконана з рухомої плити ЗО і нерухомої" плити 31. Рухома і нерухома плити утворюють кулькову напрямну Нерухома плита має циліндричний виступ з наріззю, на торці зазначеного виступу встановлений другий черв'ячний стопор, а на його нарізі змонтована гальмівна гайка 32, що взаємодіє торцевою поверхнею з диском 33, приміщеним на пальці 34 і розташованим між гайкою і рухомою плитою ЗО. На пальці 34 установлені пружини 35. Відрахувальний пристрій виконаний у вигляді лінійної шкали, розташованої на верхній поверхні 36 однієї зі стяжок 8, двох кругових шкал 37 і 38 із ноніусами 39 і 40 та стопорами ноніусів. Кожний із стопорів включає шпильку 41, встановлену в ноніусі, притискач 42 і гайку 43. Притискачі і ноніуси 35071 розміщені в кругових пазах корпусів черв'ячних стопорів, а кругові шкали 37 й 38 - на з'єцнувапьному елементі 3 та на валі 22 черв'ячного стопора відповідно На циліндричних бокових поверхнях 44 корпусів черв'ячних стопорів, виконаних урівень Із ЗОВНІШНІМИ боковими циліндричними поверхнями 45 ноніусів, розміщені фіксуючі шкали. На поз 46 і 47 показаний досліджуваний об'єкт та його закріп. Пристрій для фотометричних вимірів у другому варіанті виконання оснащено двома додатковими кронштейнами 48 і 49, один із яких змонтований на стойці 2 (із закріпленим черв'ячним стопором), інший - на нерухомій плиті 31. Кронштейни встановлені на центрувальних кругових елементах 50 і 51, мають зовнішні циліндричні поверхні з розміщеними на них фіксуючими шкалами 52 і 53 та кругові пази з .встановленими в них ноніусами 54 і 55. Одна з кругових шкал (поз 56) установлена також як і в першому варіанті виконання на валі 22 черв'ячного стопора, інша (поз.57) - на рухомій плиті ЗО На поз. 58 показаний кронштейн, за допомогою якого утримається черв'ячний стопор. Пристрій працює таким чином Перед початком фотометричних вимірювань пристрій приводиться у вихідне положення. Для чого встановлений на проміжну деталь 17 досліджуваний об'єкт 46 разом із кареткою за допомогою противаги балансується (вантаж 27 у залежності від маси досліджуваного об'єкта зміщається по нарізевому штирю в ту або іншу сторону і закріплюється контрувапьним елементом 28), а досліджуваний об'єкт установлений таким чином, що його світловий центр сполучений з горизонтальною віссю пристрою (це забезпечують пази проміжної деталі) Після балансування повертають черв'як 23 черв'ячного стопора до вибору «мертвого» ходу і загальмовують каретку, для чого повертають у бік нагвинчування гайку 21. При цьому -втулка 19. що переміщається по шпильці 18. входить у контакт з віссю каретки і загальмовує її Ноніус 40 встановлюють у нульове положення і гайкою 43 переміщають притискач 42 по шпильці 41 до положення фіксації ноніуса. Відповідні операції для вибору «мертвого» ходу виконують і для іншого черв'ячного стопора, загальмовують несучий корпус шляхом нагвинчування гайки 32 При цьому диск 33 переміщується по пальцях 34, t притискується до рухомо» плити ЗО, що утримає від проворота несучий корпус Потім ноніус 39 встановлюють у нульове положення та фіксують його так само, як і ноніус 40. У випадку проведення вимірювань досліджуваного об'єкта з декількома світловими центрами приводною ручкою 13 повертають вал 12 у необхідну сторону, переміщують повзун 9 до суміщення необхідного світлового центру досліджуваного об'єкта з вертикальною віссю пристрою, а для суміщення світлового центру досліджуваного об'єкта з точкою перетинання вертикальної та горизон тальної1 вісей пристрою використовують спеціальне пристосування, яке встановлено у центрові отвори оісей каретки (на кресленні не показано) Після вищевказаних переміщень повзуна 9 по стяжках 8, що здійснюються зубчастим колесом 11 через зубчасту рейку 10, роблять стопоріння повзуна юинтом 14 через проміжну планку 15. Варто зауважити, що вибір «мертвих» ходів у пристрої проводиться саме у бік наступних поворотів досліджуваного об'єкта. Після приведення пристрою у вихідне положення повертають гайку 21 у напрямку відгвинчування, розгальмовують каретку і черв'ячним стопором повертають їх (із установленим досліджуваним об'єктом) на необхідний для вимірів кут, використовуючи при цьому кругову шкалу 38 і ноніус 40. Потім у цьому положенні загальмовують каретку. Далі, повертаючи гайку 32 у бік відівинчування, розгальмовують несучий корпус 1 (при цьому пружини 35 віджимають диск 33, І він по пальцях 34 піднімається над рухомою плитою ЗО) і черв'ячним стопорам, установленим на торці нерухомої плити 31, роблять поворот на необхідний для виміру кут Після завершення повороту гайкою 32 загальмовують несучий корпус. Унаслідок проведених операцій досліджуваний об'єкт виявляється обернутий в одну зі сторін і поверненим догори або донизу (у залежності від продиктованих вимог відповідних нормативних документів) У цьому положенні проводиться 1-е фотометричне вимірювання. Якщо наступні вимірювання необхідно провести при кутах, більших за попередні, а досліджуваний об'єкт повинний повертатися в ті ж сторони, що і при попередньому вимірюванні, то проводиться розгальмовування каретки, н поворот і загальмування в необхідному положенні. Відповідні операцїі повторюються і з несучим корпусом. При необхідності провести повороти досліджуваного об'єкта у протилежному напрямку роблять вибір «мертвих» ходів у цьому напрямку, установлюють ноніуси в «нуль» та повторюють усі вищеописані операції Варто зауважити, що шкапи на поверхнях 36 і 44 призначені для зручності вимірювань, а упори крайніх положень 7 обмежують переміщення повзуна 9 у заданих межах. Робота пристрою для фотометричних вимірювань та приведення його у вихідне положення у другому варіанті виконання ідентичні роботі пристрою і приведенню його у вихідне положення у першому варіанті виконання Тільки у другому варіанті виконання використовуються кругові шкапи 56, 57, відповідні їм ноніуси 54. 55 І фіксуючі шкали 52, 53. Використання шкал із збільшеними довжинами поділок та забезпечення повільності проворота каретки з установленим на ній досліджуваним об'єктом створюють можливості до зменшення похибок відрах) іання при проведенні вимірювань. 35071 Фіг. 1 А-А Фіг. З в-в Фіг. 2 Фіг. 4 35071 Г 58 Фіг. 5 Фіг. 6 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна. 88000, м. Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 {03122)2-57-03