Что такое оптиметр и как он работает
Оптиметр — это высокоточный измерительный прибор, предназначенный для определения линейных размеров деталей относительным методом. Его название происходит от греческих слов «optos» (видимый) и «metreo» (измеряю). Сердцем прибора является уникальный рычажно-оптический механизм, где роль рычага выполняет качающееся зеркало, а функцию оптического преобразователя берет на себя автоколлимационная трубка.
История создания
Идея использования качающегося зеркала в измерительной технике принадлежит немецкому инженеру И. Сакстону, который применил этот принцип еще в 1837 году. Значительный прорыв произошел почти столетие спустя, в 1925 году, когда компания «Карл Цейсс» (Германия) интегрировала в конструкцию прибора автоколлимационную трубку, что существенно повысило точность измерений.
Основные типы и модификации
По конструкции станины оптиметры делятся на два основных типа: горизонтальные и вертикальные. Среди специальных модификаций выделяется ультраоптиметр — прибор с исключительной точностью. Благодаря двойному отражению от подвижного зеркала, длина оптического рычага увеличивается, что позволяет достичь цены деления шкалы всего в 0,2 микрона при пределе измерений до 5 мкм.
Устройство и принцип действия
В основе работы оптиметра лежат оптические преобразователи, которые могут иметь два типа отсчета: окулярный (визуальный) или проекционный (вывод изображения на экран).
В проекционной трубке лампа освещает пластину, на одну сторону которой нанесена измерительная шкала, а на другую — неподвижный индекс. Изображение шкалы через систему зеркал, включая качающееся, связанное с измерительным стержнем, проецируется на экран, совмещаясь с индексом.
В окулярной трубке освещение пластины осуществляется отраженным светом. Здесь отсутствует неподвижное зеркало, поэтому изображение шкалы после отражения от качающегося зеркала попадает прямо на вторую половину пластины с индексом. При перемещении измерительного стержня зеркало поворачивается, вызывая смещение изображения шкалы относительно индекса, которое наблюдатель видит в окуляр.
Технические характеристики и оснащение
Стандартная шкала оптиметра имеет цену деления, выраженную в микронах, и пределы измерения, как правило, в пределах ±100 мкм. Прибор отличается широкими возможностями благодаря комплекту съемной оснастки, которая позволяет измерять:
- Средний диаметр резьбы.
- Размеры калиброванных проволочек.
- Длины концевых мер (плиток Иогансона).
Дополнительно оптиметры могут комплектоваться проекционными насадками для окулярных трубок и специальными электроконтактными головками для прецизионного измерения диаметров небольших отверстий (от 1 до 13,5 мм).