Назначение
Гониометры ДГ-Ц (модели ДГ-03Ц и ДГ-1Ц) (далее - гониометр) предназначены для высокоточных измерений углов между плоскими полированными гранями твердых прозрачных и непрозрачных тел в автоматическом режиме.
Описание
Принцип работы гониометра основан на измерении смещения световой марки, отраженной от измеряемой поверхности, по светочувствительному элементу автоколлиматора.
При повороте объекта измерений, установленного на юстируемом столике, механически связанного с фотоэлектрическим преобразователем угловых перемещений (ФПУ), вокруг вертикальной оси в моменты совпадения нормалей к отражающим поверхностям объекта измерений с автоколлимационной маркой цифрового автоколлиматора (АК) на выходе последнего формируются информационные сигналы, по которым выполняются вычисления величины угла поворота объекта измерений относительно референтной метки ФПУ. Информационные сигналы АК и ФПУ передаются в электронный блок, где выполняется их преобразование в данные, пригодные для обработки и отображения на персональном компьютере (ПЭВМ).
Конструктивно гониометр представляет собой программно-аппаратный комплекс, состоящий из оптико-механического и электронного блоков, управление которыми осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения, установленного на ПЭВМ.
Оптико-механический блок (ОМБ) представляет собой массивный алюминиевый корпус, в верхней части которого установлены юстируемый столик для установки объекта измерений и АК на регулируемой по высоте стойке. Юстируемый столик закреплен на поворотном валу, установленном вертикально в основании корпуса гониометра. Также на поворотном валу закреплен ротор ФПУ. Статор ФПУ жестко закреплен в корпусе гониометра. Вращение вала производится с помощью специального электродвигателя постоянного тока.
ФПУ является одним из основных элементов гониометра. Принцип работы ФПУ основан на регистрации относительной величины прошедшего через растровое сопряжение потока оптического излучения как координатно-периодической функции взаимного углового положения регулярного растра шкалы и растров окон анализатора. Преобразователь имеет два кинематически связанных функциональных звена: радиальную растровую шкалу (лимб), жестко связанную с валом преобразователя, и растровый анализатор неподвижного считывающего узла. Лимб содержит две концентрические информационные дорожки: регулярного растра и референтной метки. Растровый анализатор содержит окна инкрементного считывания и референтную метку. Референтная метка растрового анализатора позиционно согласована с дорожкой референтных меток лимба. Считывающий узел решает задачу реализации растровых и кодовых сопряжений, информативно соответствующих величине углового перемещения, и задачу считывания, обработки и анализа текущих значений оптически информативных параметров указанных сопряжений.
Вторым из основных элементов гониометра является двухкоординатный цифровой автоколлиматор (АК), состоящий из автоколлимационной трубы (включающей в себя объектив, установленный в фокальной плоскости), светочувствительного элемента (КМОП-матрицы) и светодиодного источника излучения (осветитель с маркой).
КМОП-матрица используется для формирования измерительного сигнала и, в то же время, является измерительной шкалой, служащей для определения координат световой марки. Применение в автоколлиматоре КМОП-матриц нового поколения — с микролинзами и усилителями сигнала в каждом фоточувствительном элементе, позволяет повысить их чувствительность при расширении динамического диапазона.
Электронный блок (ЭБ) является устройством управления основными элементами ОМБ и выполняет функции интерфейса между ОМБ и ПЭВМ. С помощью интерфейсной платы ФПУ осуществляется преобразование сигналов датчика угла поворота в выходные коды и передача их в ПЭВМ. С помощью платы обработки изображения АК производится обработка и передача в ПЭВМ фото- и видеоизображений автоколлимационной марки. С помощью контроллера электродвигателя выполняется управление поворотом юстируемого столика. Кроме того, ЭБ является источником электропитания всех основных узлов ОМБ — ФПУ, АК и электродвигателя.
ПЭВМ, с установленным программным обеспечением (ПО), является центром управления гониометром. ПО позволяет в автоматическом режиме выполнять управление вращением (поворотом) юстируемого столика, обработку и отображение фото- и видеоизображений АК, а также обеспечивает сбор, хранение и отображение результатов измерений. Обмен информацией между ПЭВМ и ЭБ осуществляется по USB-интерфейсу.
Гониометры модели ДГ-03Ц от модели ДГ-1Ц отличает установка КМОП-матрицы с большей светочувствительностью, что позволяет повысить точность измерений.
Общий вид гониометра представлен на рисунке 1.
б)
Рисунок 1 - Общий вид гониометра место нанесения знака утверждения типа (а), места пломбировки (б) Программное обеспечение
Программное обеспечение предназначено для управления механизмами и устройствами гониометра, обработки и отображения фото- и видеоизображений автоколлимационной марки, а также сбора, хранения, отображения и печати результатов измерений.
Уровень защиты программного обеспечения по Р 50.2.077-2014 — средний.
Таблица 1- Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Г ониометр |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 3.2 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | 5574b99acd3 8fb70b0440b6c6c90cf1 d |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | MD5 |
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| ДГ-03Ц | ДГ-1Ц |
| Диапазон измерений углов в горизонтальной плоскости, ... ° | от 0 до 360 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений углов в горизонтальной плоскости, ..." | ±0,3 | ±0,8 |
Таблица 3- Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации по гр. УХЛ4.1 ГОСТ 15150-69, со следующими уточнениями: |
| - температура окружающего воздуха, °С | от +18 до +22 |
| - верхнее значение относительной влажности при 20 °С без конденсации влаги, % | 60 |
| - атмосферное давление, кПа | от 85 до 105 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - оптико-механический блок (ОМБ): | |
| - длина | 630 |
| - ширина | 380 |
| - высота | 370 |
| - электронный блок (ЭБ): | |
| - длина | 300 |
| - ширина | 250 |
| - высота | 100 |
| Масса, кг, не более: | |
| - оптико-механический блок (ОМБ) | 47 |
| - электронный блок (ЭБ) | 3 |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение, В | от 187 до 242 |
| - частота, Гц | 50±1 |
| - потребляемая мощность, Вт, не более | 100 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 5000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 5 |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку фотохимическим методом для последующего крепления на верхнюю часть оптико-механического блока, на переднюю панель электронного блока и типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность
| Наименование | Обозначение | Кол. |
| Оптико-механический блок (ОМБ) | ДИАГ.408130.005 | 1 шт. |
| Электронный блок (ЭБ) | ДИАГ.469651.005 | 1 шт. |
| Персональный компьютер (ПЭВМ) 1) 2) | — | 1 шт. |
| Соединительный кабель «ОМБ — ЭБ» | — | 3 шт. |
| Соединительный кабель «ЭБ — ПЭВМ» | — | 3 шт. |
| Комплект программного обеспечения 3) | — | 1 к-т |
| Паспорт | ДИАГ.401235.005 ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ДИАГ.401235.005 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | ДИАГ.401235.005 МП | 1 экз. |
| Примечания: | | |
| 1) Минимальные требования: ЦПУ - Pentium 4 / ОЗУ - 4 ГБ / НЖМД - 250 ГБ / 1 USB 3.0; |
| 2) Определяется договором поставки по согласованию с заказчиком, может не входить в ком- |
| плект; | | |
| 3) На внешнем носителе. | | |
Поверка
осуществляется по документу ДИАГ.401235.005 МП «Гониометры ДГ-Ц (модели ДГ-03Ц и ДГ-1Ц). Методика поверки», утвержденному ФГУП «СНИИМ» 18 декабря 2018 г.
Основные средства поверки:
- вторичный эталон (многогранная призма, не менее 12 граней) единицы плоского угла в диапазоне значений от 0 до 360° по Государственной поверочной схеме для средств измерений плоского угла, утвержденной Приказом Росстандарта № 22 от 19.01.2016 г.;
- рабочий эталон (многогранная призма, не менее 12 граней) единицы плоского угла 1-го разряда в диапазоне значений от 0 до 360° по Государственной поверочной схеме для средств измерений плоского угла, утвержденной Приказом Росстандарта № 22 от 19.01.2016 г. (только для модели ДГ-1Ц).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационных документах.
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений плоского угла, утвержденная Приказом Росстандарта № 22 от 19.01.2016 г.
ДИАГ.401235.005 ТУ «Гониометры ДГ-Ц (модели ДГ-03Ц и ДГ-1Ц). Технические условия»
75632-19: Методика поверки ДИАГ.401235.005 МПСкачать3.4 Мб
