4. Окулярная головка двойного изображения огу-22
4.1. Назначение и технические требования
Окулярная головка двойного изображения ОГУ-22 является дополнительным приспособлением к универсальному измерительному микроскопу УИМ-21.
Головка предназначена для измерений расстояний между центрами отверстий любой геометрической формы и расстояний между штрихами шкал, сеток и т.п., бесконтактным методом.
Она может также служить приспособлением к инструментальным микроскопам малой модели ММИ и большой модели БМИ. В лабораторной работе приспособление используется совместно с инструментальным микроскопом малой модели ММИ.
На рис. 6 изображен микроскоп ММИ с установленной на нем окулярной головкой ОГУ-22.
Рис. 6. Инструментальный микроскоп ММИ с установленным приспособлением ОГУ-22
Окулярная головка двойного изображения ОГУ-22 устанавливается на тубусе микроскопа вместо сменной окулярной головки.
Наибольший диаметр измеряемых отверстий зависит от величины поля зрения, которое определяется увеличениями окуляра и объектива микроскопа.
Увеличение окуляра головки рекомендуется применять 3 или 5 кратные.
4.2. Конструкция и оптическая схема
Основными деталями головки (рис. 7а) являются: корпус 3, окуляр 1, патрубок 6 со сферической поверхностью для крепления головки в тубусе микроскопа и призма двойного изображения, состоящая из склеенных призм 2, 4, 5 и 7.
Рис. 7. Окулярная головка двойного изображения ОГУ-22
На рис. 7б изображен ход лучей в призме. Поток лучей, идущий от источника, входит в призму 4. Пройдя призму 4, поток встречает на своем пути наклонную плоскость абвг соединения призм 4 и 2. На эту плоскость нанесен полупрозрачный слой хрома. Толщина слоя хрома определяет его пропускную способность: 50 % света поглощается, 25 % отражается и 25 % пропускается. Пучок света, несущий изображения отверстий изделия, в этом слое раздваивается и дает в поле зрения по два изображения каждого отверстия, повернутые одно относительно другого на 180°.
На рис. 8а показаны два изображения треугольного отверстия и два изображения круглого отверстия.
Перемещая предметный стол с помощью микрометрических винтов в прямоугольных координатах, можно найти единственное положение, когда главная оптическая ось микроскопа будет проходить через центр рассматриваемого отверстия. Тогда изображения совместятся. На рис. 8б показаны совмещенные два изображения круглого отверстия, а на рис. 8в – совмещенные два изображения треугольного отверстия.
Рис. 8. Изображения, видимые в окуляре ОГУ-22
При совмещении двух изображений одного отверстия считают, что в этот момент осуществлено визирование микроскопа на центр этого отверстия.
5. Порядок измерения на инструментальном микроскопе
5.1. Измерение диаметра отверстия кольца
На предметном столе 3 (рис. 5) микроскопа закрепляется измеряемое кольцо 4. Опуская визирный микроскоп вниз, вводят измерительный наконечник 5 в отверстие кольца 4 до положения измерения в заданном сечении и крепят на колонке стопором.
Перемещают предметный стол 4 перпендикулярно к линии измерения до положения, когда линия измерения будут лежать в диаметральном сечении измеряемого кольца.
Для этого вначале с помощью поперечного микровинта перемещают предметный стол кольцом 4 до контакта измерительного наконечника в произвольной точке А (рис. 9), т.е. когда в поле зрения микроскопа будет картина изображенная на рис. 5г. По поперечному микровинту выполняют отсчет YA. Переводят наконечник до контакта в точке B и по микровинту выполняют второй отсчет YB.
Положение диаметрального сечения кольца 4 определится по формуле
Устанавливают измерительный наконечник с помощью поперечного микровинта в положение C и выполняют измерение.
При контакте измерительного наконечника в точке C добиваются, с помощью продольного микровинта, получение картины, изображенной на рис. 5г (Положение I) и выполняют первый отсчет.
Рис. 9. Схема измерения диаметра отверстия
Поворачивая кольцо 7 на 180о, изменяют направление усилия пружины 6 и с помощью продольного микровинта переводят измерительный наконечник в положение II до получения картины изображенной на рис. 5г и выполняют второй отсчет в точке D.
Величина диаметра отверстия определится по формуле
где l – разность отсчетов по продольному микровинту в точках C и D;
d – диаметр измерительного наконечника.
Для повышения точности выполняют многократные измерения. Визирование и отсчеты выполняют 4–6 раз и берут среднее арифметическое из полученных результатов отсчета.