[go: up one dir, main page]

RU2315446C2 - Laser localizer for x-ray emitter - Google Patents

Laser localizer for x-ray emitter Download PDF

Info

Publication number
RU2315446C2
RU2315446C2 RU2006104291/28A RU2006104291A RU2315446C2 RU 2315446 C2 RU2315446 C2 RU 2315446C2 RU 2006104291/28 A RU2006104291/28 A RU 2006104291/28A RU 2006104291 A RU2006104291 A RU 2006104291A RU 2315446 C2 RU2315446 C2 RU 2315446C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
distance
micro
axis
plane
Prior art date
Application number
RU2006104291/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006104291A (en
Inventor
Андрей Анатольевич Кеткович
Виктор Яковлевич Маклашевский
Original Assignee
Войсковая часть 75360
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войсковая часть 75360 filed Critical Войсковая часть 75360
Priority to RU2006104291/28A priority Critical patent/RU2315446C2/en
Publication of RU2006104291A publication Critical patent/RU2006104291A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2315446C2 publication Critical patent/RU2315446C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: x-ray technologies, possible use for orientation of x-ray emitter relatively to an object.
SUBSTANCE: in accordance to the invention, introduced additionally are two identical cylindrical lenses, identically oriented and mounted at output of micro-lasers in such a way, that two flat divergent laser beams are formed, parallel to each other and forming two laser lines at distance B on the object, equal to distance between micro-lasers, semi-transparent mirror, mounted in front of first micro-laser behind cylindrical lens on its optical axis, plane of semi-transparent mirror is perpendicular to plane, formed by axes of micro-lasers, and inclined under angle of 45° to axis of first micro-laser, on the body of second micro-laser in zone of its intersection with beam axis of first micro-laser after its reflection from light-divider a flat mirror is fastened, plane of which is perpendicular to plane, formed by axes of micro-lasers, and parallel to axis of first micro-laser, on the body of first micro-laser a scale is mounted for reading linear coordinates of intersection of that scale with flat laser beam, reflected from mirror, fastened on the body of second micro-laser and, also, between main parameters of optical circuit of localizer certain ratio is maintained.
EFFECT: increased precision when measuring distance from x-ray emitter to controlled object.
3 dwg

Description

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий с применением рентгеновского излучения и может быть использовано для контроля объектов авиакосмической техники и других отраслей методом радиографии.The invention relates to non-destructive testing of materials and products using x-ray radiation and can be used to control objects of aerospace engineering and other industries by radiography.

Известен лазерный центратор для рентгеновского излучателя, содержащий корпус с расположенной в нем телевизионной системой, состоящей из ПЗС-матрицы и объектива, оптическая ось которого параллельна оси рентгеновского излучателя, отражатель из оргстекла, установленный на пересечении оси рентгеновского пучка и оптической оси объектива телевизионной системы перпендикулярно к этой плоскости, и видеоконтрольное устройство, дополнительно содержит два микролазера, оптические оси которых параллельны друг другу и оси рентгеновского пучка и расположены симметрично относительно этой оси в плоскости, образованной осями объектива и рентгеновского пучка на расстоянии В друг от друга, определяемом из соотношения B≤Dmin·tg(α/2), где Dmin - минимальное расстояние от рентгеновского излучателя до объекта в рабочем диапазоне этих расстояний, α - угловой размер рентгеновского пучка, размер растра ПЗС-матрицы H и фокусное расстояние объектива телевизионной системы f связаны соотношением H=2f·tg(α/2), где определяются расстояния от излучателя до объекта, использован телевизионный вычислитель иди стандартный компьютер, производящий автоматический расчет этого расстояния по формуле D=С/B', где С=B·f - константа оптической системы центратора, В' - расстояние между изображениями лазерных пятен на объекте в фокальной плоскости объектива телевизионной системы, совпадающей с плоскостью расположения светочувствительных элементов ПЗС-матрицы, при этом для записи, хранения и передачи в компьютер изображений поверхности объекта в зоне его просвечивания рентгеновским излучением использована цифровая фотокамера [1].Known laser centralizer for an x-ray emitter, comprising a housing with a television system located therein, consisting of a CCD matrix and a lens, the optical axis of which is parallel to the axis of the x-ray emitter, a plexiglass reflector mounted at the intersection of the x-ray beam and the optical axis of the lens of the television system perpendicular to this plane, and the video monitoring device, further comprises two microlasers, the optical axes of which are parallel to each other and the axis of the x-ray beam and are located symmetrically about this axis in a plane formed by the axes of the lens and the x-ray beam at a distance B from each other, determined from the relation B≤D min · tg (α / 2), where D min is the minimum distance from the x-ray emitter to the object in the operating range of these distances, α is the angular size of the X-ray beam, the size of the raster of the CCD matrix H and the focal length of the lens of the television system f are related by the relation H = 2f · tg (α / 2), where the distances from the emitter to the object are determined, a television computer and and a standard computer produces automatic calculation of the distance using the formula D = C / B ', wherein C = B · f - constant optical centralizer system B' - the distance between the images of laser spots on the object in the focal plane of the television system of the lens coinciding with the plane the location of the photosensitive elements of the CCD matrix, and for this purpose a digital camera was used to record, store and transmit images of the surface of the object in the area of its transmission through x-ray radiation to a computer [1].

Недостатки данного устройства - отсутствие встроенных средств контроля за параллельностью лучей лазеров друг другу, что может привести к ошибке при измерении расстояния от рентгеновского излучателя до объекта из-за неточного фактического расстояния между лазерными пятнами на объекте. Контроль же этого расстояния с помощью линейной шкалы, располагаемой непосредственно на объекте, усложняет процедуру контроля, а зачастую просто невозможен при обследовании труднодоступных объектов.The disadvantages of this device are the lack of built-in means of monitoring the parallelism of the laser beams to each other, which can lead to an error in measuring the distance from the x-ray emitter to the object due to inaccurate actual distance between the laser spots on the object. The control of this distance using a linear scale located directly on the object complicates the control procedure, and is often simply impossible when examining hard-to-reach objects.

Кроме того, измерение расстояния между изображениями лазерных пятен с помощью ПЗС-видеокамеры достаточно сложно из-за малых диаметров этих изображений (порядка 100 мкм при расстоянии до объекта D≥3 м), а также влияние перекоса линии, проходящей через центры лазерных пятен, относительно строчной структуры развертывающей системы ПЗС-матрицы.In addition, measuring the distance between images of laser spots using a CCD video camera is quite difficult due to the small diameters of these images (of the order of 100 μm at an object distance of D≥3 m), as well as the influence of the skew line passing through the centers of the laser spots, relatively line structure of the deploying system of the CCD.

Цель изобретения - устранение этих недостатков.The purpose of the invention is the elimination of these disadvantages.

Поставленная цель достигается тем, что в лазерный центратор для рентгеновского излучателя, содержащий корпус с расположенной в нем цифровой фотокамерой, состоящей из ПЗС-матрицы и объектива, оптическая ось которого параллельна продольной оси рентгеновского излучателя, отражатель из оргстекла, установленный на пересечении оси рентгеновского пучка и оптической оси объектива цифровой фотокамеры перпендикулярно к этой плоскости, и видеоконтрольное устройство, два микролазера, оптические оси которых параллельны друг другу, и оси рентгеновского пучка расположены симметрично относительно этой оси в плоскости, образованной осями объектива и рентгеновского пучка на расстоянии B друг от друга, определяемом из соотношения B≤Dmin·tg(α/2), где Dmin - минимальное расстояние от рентгеновского излучателя до объекта в рабочем диапазоне этих расстояний, α - угловой размер рентгеновского пучка, размер растра ПЗС-матрицы Н и фокусное расстояние объектива цифровой фотокамеры f связаны соотношением H=2f·tg(α/2), телевизионный вычислитель или стандартный компьютер, производящий автоматический расчет расстояния до объекта по формуле D=С/B', где С=B·f - константа оптической системы центратора, B' - расстояние между изображениями лазерных пятен на объекте в фокальной плоскости объектива цифровой фотокамеры, совпадающей с плоскостью расположения светочувствительных элементов ПЗС-матрицы, дополнительно введены две идентичные цилиндрические линзы, одинаково ориентированные и установленные на выходе микролазеров таким образом, что при этом формируются два плоских расходящихся лазерных луча, параллельных друг другу и формирующих на объекте две лазерные линии на расстоянии B, равном расстоянию между микролазерами, полупрозрачное зеркало, установленное перед первым микролазером за цилиндрической линзой на его оптической оси, плоскость полупрозрачного зеркала перпендикулярна плоскости, образованной осями микролазеров, и наклонена под углом 45° к оси первого микролазера, на корпусе второго микролазера в зоне его пересечения с осью луча первого микролазера после его отражения от светоделителя закреплено плоское зеркало, плоскость которого перпендикулярна плоскости, образованной осями микролазеров, и параллельна оси первого микролазера, на корпусе первого микролазера установлена шкала для считывания линейных координат пересечения этой шкалы с плоским лазерным лучом, отраженным от зеркала, закрепленного на корпусе второго микролазера.This goal is achieved by the fact that in the laser centralizer for the x-ray emitter, comprising a housing with a digital camera located therein, consisting of a CCD matrix and a lens, the optical axis of which is parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter, a plexiglass reflector mounted at the intersection of the x-ray axis and the optical axis of the digital camera lens is perpendicular to this plane, and a video monitoring device, two microlasers whose optical axes are parallel to each other, and x-ray axes vskogo beam are arranged symmetrically about this axis in the plane defined by the axes of the lens and the X-ray beam at a distance B from each other, defined by the relation B≤D min · tg (α / 2), where D min - minimum distance from the X-ray source to the object the working range of these distances, α is the angular size of the X-ray beam, the raster size of the CCD matrix H and the focal length of the lens of the digital camera f are related by the ratio H = 2f · tg (α / 2), a television computer or a standard computer that performs automatic Calculating the distance to the object by the formula D = C / B ', wherein C = B · f - centralizer constant optical system, B' - the distance between the images of laser spots on the object in the focal plane of the lens of digital camera coinciding with the plane of photosensitive elements of the CCD arrangement matrices, two identical cylindrical lenses are introduced, identically oriented and installed at the output of the microlasers in such a way that two flat diverging laser beams are formed, parallel to each other and forming on the object has two laser lines at a distance B equal to the distance between the microlasers, a translucent mirror mounted in front of the first microlaser behind a cylindrical lens on its optical axis, the plane of the semitransparent mirror is perpendicular to the plane formed by the axes of the microlasers, and is inclined at an angle of 45 ° to the axis of the first microlaser, the case of the second microlaser in the zone of its intersection with the axis of the beam of the first microlaser after it is reflected from the beam splitter, a flat mirror is fixed, the plane of which is perpendicular to the plane, formed by the axes of the microlasers, and parallel to the axis of the first microlaser, a scale is mounted on the body of the first microlaser to read the linear coordinates of the intersection of this scale with a flat laser beam reflected from a mirror mounted on the housing of the second microlaser.

Изобретение поясняется чертежами (фиг.1,2,3), на которых показана схема центратора.The invention is illustrated by drawings (Fig.1,2,3), which shows a diagram of a centralizer.

Лазерный центратор содержит закрепляемый на рентгеновском излучателе 1 корпус 2, в котором располагаются два идентичных полупроводниковых микролазера 3 и 3', оси которых параллельны друг другу и оси рентгеновского пучка, цифровую фотокамеру, содержащую ПЗС-матрицу 6 и объектив 5, оптическая ось которого параллельна продольной оси рентгеновского излучателя, отражатель 4, выполненный из оргстекла и установленный на пересечении осей объектива и рентгеновского пучка перпендикулярно плоскости, образованной этими осями, видеоконтрольное устройство 7 и телевизионный вычислитель 8..The laser centralizer comprises a housing 2 fixed to the x-ray emitter 1, in which two identical semiconductor microlasers 3 and 3 'are located , the axes of which are parallel to each other and the axis of the x-ray beam, a digital camera containing a CCD matrix 6 and lens 5, the optical axis of which is parallel to the longitudinal the axis of the x-ray emitter, reflector 4 made of plexiglass and mounted at the intersection of the axes of the lens and the x-ray beam perpendicular to the plane formed by these axes, video monitoring device oystvo 7 and television calculator 8 ..

Микролазеры формируют на поверхности объекта 9 две светящиеся линии, расстояние B между которыми остается постоянным при любом изменении расстояния от излучателя до объекта (фиг.1).Microlasers form on the surface of the object 9 two luminous lines, the distance B between which remains constant at any change in the distance from the emitter to the object (Fig. 1).

Перед микролазерами на их оптических осях расположены идентичные цилиндрические линзы, ориентированные так, что на их выходе формируются два параллельных друг другу плоских лазерных расходящихся пучка. Перед первым микролазером 3 на его оптической оси за цилиндрической линзой 10 установлен светоделитель 11, отражающая поверхность которого перпендикулярна плоскости, образованной осями микролазеров 3 и 3′, и расположена под углом 45° к оси микролазера 3. Микролазер 3, цилиндрическая линза 10 и светоделитель 11 жестко конструктивно связаны между собой и расположены в корпусе 14. На боковой стороне корпуса 14, обращенной к корпусу 15 второго микролазера 3', закреплена линейная шкала 12. Лазерное излучение от микролазера 3 после отражения от светоделителя 11 падает на корпус 15 второго микролазера 3' через отверстие в корпусе 14 (фиг.2, вид А). На корпусе 15 микролазера 3′, на стороне, обращенной к корпусу 14, закреплено плоское зеркало 13, поверхность которого параллельна оси микролазера 3 и перпендикулярна плоскости, образованной осями микролазеров 3 и 3'.Identical cylindrical lenses are arranged in front of the microlasers on their optical axes, oriented so that two flat laser diverging beams parallel to each other are formed at their output. In front of the first microlaser 3, a beam splitter 11 is installed on its optical axis behind the cylindrical lens 10, the reflecting surface of which is perpendicular to the plane formed by the axes of the microlasers 3 and 3 ′ and is located at an angle of 45 ° to the axis of the microlaser 3. Microlaser 3, a cylindrical lens 10 and a beam splitter 11 structurally rigidly interconnected and arranged in the housing 14. at the side of the housing 14 facing to the housing 15 of the second microlaser 3 ', fixed linear scale 12. The laser light from the microlaser 3 after reflection from svetodeli ator 11 is incident on the second housing 15 microlaser 3 'through the opening in the housing 14 (Figure 2, type A). On the housing 15 of the microlaser 3 ′, on the side facing the housing 14, a flat mirror 13 is fixed, the surface of which is parallel to the axis of the microlaser 3 and perpendicular to the plane formed by the axes of the microlasers 3 and 3 ' .

После отражения от этого зеркала 13 плоский лазерный пучок формирует на шкале 12 световой штрих (фиг.3,а), перпендикулярный этой шкале.After reflection from this mirror 13, a planar laser beam forms a light stroke on the scale 12 (Fig. 3, a) perpendicular to this scale.

Зеркало 13, лазер 3' цилиндрическая линза 10' жестко закреплены относительно друг друга в корпусе 15.The mirror 13, the laser 3 ', a cylindrical lens 10 ' are rigidly fixed relative to each other in the housing 15.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Рентгеновский излучатель 1 с закрепленным на нем корпусом 2 наводится на объект 9. При этом на объекте возникает изображение двух параллельных друг другу лазерных полосок, расстояние между которыми равно В. По расстоянию В между изображениями этих полосок вычисляется расстояние от рентгеновского излучателя до объекта с помощью системы, состоящей из цифровой фотокамеры и вычислителя 8. Визуальное наблюдение объекта 9 производится с помощью дополнительного монитора 7. В случае необходимости поверхность объекта фотографируется цифровой фотокамерой.An X-ray emitter 1 with a body 2 fixed on it is aimed at object 9. An image of two laser strips parallel to each other arises on the object, the distance between which is B. The distance B between the images of these strips calculates the distance from the x-ray emitter to the object using the system consisting of a digital camera and calculator 8. Visual observation of the object 9 is carried out using an additional monitor 7. If necessary, the surface of the object is photographed digitally okameroy.

Перед включением рентгеновского аппарата оператор контролирует положение лазерного штриха на шкале 12 и, в случае несовпадения его с нужным значением (фиг.3, а,б) производит юстировочное угловое вращение корпуса 14 относительно оси, проходящей через точку пересечения оси микролазера 3 и светоделителя 11 до момента, при котором N=N0.Before turning on the x-ray apparatus, the operator controls the position of the laser stroke on the scale 12 and, if it does not coincide with the desired value (Fig. 3, a, b), makes an adjustment angular rotation of the housing 14 relative to the axis passing through the intersection of the axis of the microlaser 3 and the beam splitter 11 to moment at which N = N 0 .

Значение N0 определяется при предварительной юстировке центратора по стандартной измерительной линейной шкале 16, длиной L≥B с ценой деления t=1 мм, размещаемой на максимальном удалении рентгеновского излучателя от объекта Dmax≈5,0 мм перпендикулярно осям микролазеров и оси рентгеновского пучка с погрешностью не хуже ±5°. Шкала 16 размещается симметрично относительно оси рентгеновского пучка и/или лучей микролазеров 3 и 3′. При этом, вращая с помощью стандартного винтового механизма (на схеме не показан в силу общеизвестности данного технического решения) корпус 14 относительно его оси вращения, добиваются равенства расстояния В между лазерными линиями расстоянию В0 между центрами микролазеров 3 и 3′, измеряемому в непосредственной близости от их выходных торцов. В момент равенства В=В0 по шкале 12 отмечают значение N0 положения лазерного штриха на этой шкале.The value of N 0 is determined by preliminary alignment of the centralizer on a standard linear measuring scale 16, length L≥B with a division price t = 1 mm, placed at the maximum distance of the x-ray emitter from the object D max ≈ 5.0 mm perpendicular to the axes of the microlasers and the axis of the x-ray beam with error not worse than ± 5 °. The scale 16 is placed symmetrically relative to the axis of the x-ray beam and / or the rays of the microlasers 3 and 3 ′. At the same time, by rotating the case 14 relative to its axis of rotation using a standard screw mechanism (not shown in the diagram due to the well-known technical solution), the distance B between the laser lines is equal to the distance B 0 between the centers of the microlasers 3 and 3 ′, measured in close proximity from their output ends. At the moment of equality B = B 0 on a scale of 12 mark the value of N 0 the position of the laser bar on this scale.

Существенно, что если при вращении корпуса 14 как единого жесткого конструктива на угол γ (фиг.1, 2) луч, падающий на корпус 15, также отклоняется на тот же угол γ, то после его отражения от зеркала 13 угол отражения удваивается и становится равным по законам геометрической оптики [2]. Это позволяет в два раза поднять чувствительность использованной в заявляемом устройстве автоколлимационной схемы контроля угловых отклонений осей микролазеров 3 и 3′ от параллельности.It is significant that if, when the casing 14 is rotated as a single rigid construct at an angle γ (FIGS. 1, 2), the beam incident on the casing 15 is also deflected by the same angle γ, then after reflection from the mirror 13, the reflection angle doubles and becomes equal according to the laws of geometric optics [2]. This allows you to double the sensitivity used in the inventive device autocollimation scheme for controlling the angular deviations of the axes of microlasers 3 and 3 ′ from parallelism.

Как отмечалось выше, из конструктивных соображений принято В0=600 мм. При юстировке центратора по шкале, расположенной на расстоянии D=-Dmax≅5000 м (5 м), погрешность измерения В составляет ±1 мм (стандартная линейка). При этом очевидно, погрешность измерения масштаба М составит

Figure 00000002
что вполне удовлетворяет требованиям технологии рентгенографического контроля.As noted above, from design considerations, B 0 = 600 mm was adopted. When adjusting the centralizer on a scale located at a distance of D = -D max ≅5000 m (5 m), the measurement error B is ± 1 mm (standard ruler). It is obvious that the error in measuring the scale M will be
Figure 00000002
which fully meets the requirements of the technology of radiographic control.

В то же время, если в процессе транспортировки, эксплуатации и других причин непараллельность лазерных пучков составит только ±1°, то значение В0 практически не изменится (B0≈600 мм ± 1 мм), а величина B изменится на величину ΔВ=±Dmax·tgα≈+Dmax·γ (здесь α=0,02 в радианной мере).At the same time, if in the process of transportation, operation, and other reasons, the non-parallelism of the laser beams is only ± 1 °, then the value of B 0 will practically not change (B 0 ≈600 mm ± 1 mm), and the value of B will change by ΔВ = ± D max · tgα≈ + D max · γ (here α = 0.02 in radian measure).

При этом ΔB=±5000·0,02=±100 мм.Moreover, ΔB = ± 5000 · 0.02 = ± 100 mm.

Ошибка масштаба будет равнаThe scale error will be equal to

Figure 00000003
что уже недопустимо.
Figure 00000003
which is already unacceptable.

Оценим погрешность контроля непараллельности с помощью предлагаемого устройства. Максимально допустимое отклонение размера В от номинального ΔВ0=В-В0 (для простоты вычислений оперируем с модулем значения ΔВ0).We estimate the error of control of parallelism using the proposed device. The maximum permissible deviation in size from the nominal ΔV 0 = V-V 0 (value module operate ΔV 0 for simplicity of calculation).

Соответствующее ему угловое рассогласование осей микролазеров γ=ΔВ0/D, где D - расстояние от рентгеновского излучателя до объекта. Выразим ΔB0 в долях от B0, т.е. ΔB0=к·B0, где к=0,01±0,02 - коэффициент, определяющий относительную погрешность измерения расстояния между осями лазеров, а следовательно, и погрешность масштаба их изображения.The corresponding angular mismatch of the axes of the microlasers γ = ΔВ 0 / D, where D is the distance from the x-ray emitter to the object. Express ΔB 0 in fractions of B 0 , i.e. ΔB 0 = k · B 0 , where k = 0.01 ± 0.02 is a coefficient that determines the relative error in measuring the distance between the axes of the lasers, and therefore the error in the scale of their image.

Соответствующее угловое смещение луча первого микролазера после его отражения от зеркала на корпусе второго микролазера, очевидно, равно 2γ.The corresponding angular displacement of the beam of the first microlaser after it is reflected from the mirror on the housing of the second microlaser is obviously equal to 2γ.

В линейной мере это смещение на шкале размещено на корпусе первого микролазера, равно Δ=В0 2γ.In a linear measure, this offset on the scale is placed on the housing of the first microlaser, equal to Δ = B 0 2γ.

В единицах шкалы (t - цена деления шкалы) Δ=n·t, где n - число делений шкалы, приходящееся на это смещение. Обычно n=3-5, в соответствии с правилами метрологии [3].In scale units (t is the scale division price) Δ = n · t, where n is the number of scale divisions attributable to this offset. Usually n = 3-5, in accordance with the rules of metrology [3].

Окончательно можно записатьYou can finally record

Figure 00000004
и
Figure 00000005
Figure 00000004
and
Figure 00000005

Приравнивая, получим

Figure 00000006
Equating, we get
Figure 00000006

Это равенство позволяет выбирать параметры автоколлимационной схемы, исходя из требований к точности измерений углового смещения осей микролазеров текущего расстояния до объекта, расстояния между ними и ценой деления шкалы.This equality allows you to choose the parameters of the autocollimation scheme based on the requirements for the accuracy of measuring the angular displacement of the axes of the microlasers of the current distance to the object, the distance between them and the scale division price.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2235447.1. RF patent No. 2235447.

2. Справочник конструктора оптико-механических приборов, под ред. В.А.Панова, - Л.: Машиностроение, 1980, - 742 с.2. Handbook of the designer of optical-mechanical devices, ed. V.A. Panova, - L .: Engineering, 1980, - 742 p.

3. Сергеев А.Г. Метрология, М.: Логос, 2001, 408 с.3. Sergeev A.G. Metrology, Moscow: Logos, 2001, 408 pp.

Claims (1)

Лазерный центратор для рентгеновского излучателя, содержащий корпус с расположенной в нем цифровой фотокамерой, оптическая ось объектива которой параллельна продольной оси рентгеновского излучателя, отражатель из оргстекла, установленный на пересечении осей объектива цифровой фотокамеры и рентгеновского пучка перпендикулярно плоскости, образованной этими осями, видеоконтрольное устройство, два микролазера, оптические оси которых расположены параллельно друг другу и оси рентгеновского пучка симметрично относительно этой оси в плоскости, образованной осями объектива цифровой фотокамеры и рентгеновского пучка на расстоянии В друг от друга, определяемом из соотношения B≤Dmin·tg(α/2), где Dmin - минимальное расстояние от излучателя до объекта, α - угловой размер рентгеновского пучка в рабочем диапазоне этих расстояний, фокусное расстояние объектива цифровой фотокамеры связано с размером растра ПЗС-матрицы Н соотношением f≤H/2tg(α/2), телевизионный вычислитель для измерения расстояния от излучателя до объекта, производящий автоматическое вычисление этого расстояния по формуле D=C/B′, C=B·f - константа оптической системы центратора, В′ - расстояние между изображениями лазерных линий на объекте в фокальной плоскости объектива цифровой фотокамеры, отличающийся тем, что в него дополнительно введены две идентичные цилиндрические линзы, одинаково ориентированные и установленные на выходе микролазеров таким образом, что при этом формируются два плоских расходящихся лазерных луча, параллельных друг другу и формирующих на объекте две лазерных линии на расстоянии В, равном расстоянию между микролазерами, полупрозрачное зеркало, установленное перед первым микролазером за цилиндрической линзой на его оптической оси, плоскость полупрозрачного зеркала перпендикулярна плоскости, образованной осями микролазеров и наклонена под углом 45° к оси первого микролазера, на корпусе второго микролазера в зоне его пересечения с осью луча первого микролазера после его отражения от светоделителя закреплено плоское зеркало, плоскость которого перпендикулярна плоскости, образованной осями микролазеров и параллельна оси первого микролазера, на корпусе первого микролазера установлена шкала для считывания линейных координат пересечения этой шкалы с плоским лазерным лучом, отраженным от зеркала, закрепленного на корпусе второго микролазера, а между основными параметрами оптической схемы центратора существует соотношение вида
Figure 00000007
A laser centralizer for an x-ray emitter, comprising a housing with a digital camera located in it, the optical axis of the lens of which is parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter, a plexiglass reflector mounted at the intersection of the axes of the digital camera lens and the x-ray beam perpendicular to the plane formed by these axes, a video monitoring device, two microlaser, the optical axis of which are parallel to each other and the axis of the x-ray beam symmetrically relative to this axis in the plane velocity formed by the axes of the digital camera lens and the x-ray beam at a distance B from each other, determined from the relation B≤D min · tg (α / 2), where D min is the minimum distance from the emitter to the object, α is the angular size of the x-ray beam in the working range of these distances, the focal length of the digital camera lens is related to the raster size of the CCD matrix H by the ratio f≤H / 2tg (α / 2), a television computer for measuring the distance from the emitter to the object, which automatically calculates this distance from near D = C / B ′, C = B · f is the constant of the centralizer optical system, B ′ is the distance between the images of the laser lines on the object in the focal plane of the digital camera lens, characterized in that two identical cylindrical lenses are introduced into it equally oriented and installed at the output of the microlasers in such a way that two flat diverging laser beams are formed, parallel to each other and forming two laser lines on the object at a distance B equal to the distance between the microlasers, a half-gap a mirror mounted in front of the first microlaser behind a cylindrical lens on its optical axis, the plane of the semitransparent mirror is perpendicular to the plane formed by the axes of the microlasers and tilted at an angle of 45 ° to the axis of the first microlaser, on the body of the second microlaser in the zone of its intersection with the axis of the beam of the first microlaser reflection from the beam splitter, a flat mirror is fixed, the plane of which is perpendicular to the plane formed by the axes of the microlasers and parallel to the axis of the first microlaser, on the body of the first rolazera set of linear scale for reading the coordinates of the intersection of the scale with a flat laser beam reflected from the mirror fixed to the second housing microlaser, and between the main parameters of the optical circuit form exists centralizer ratio
Figure 00000007
где n=3÷5 - коэффициент метрологического запаса точности измерений;where n = 3 ÷ 5 is the coefficient of the metrological margin of measurement accuracy; t - цена деления шкалы отсчетного устройства центратора, мм;t is the division price of the scale of the centralizer reading device, mm; В0 - расстояние между выходными торцами микролазеров, мм;In 0 - the distance between the output ends of the microlasers, mm; K=0,01÷0,02 - коэффициент для оценки допустимой относительной погрешности измерения фактического размера расстояния между лазерными линиями на объекте;K = 0,01 ÷ 0,02 - coefficient for assessing the permissible relative error of measuring the actual size of the distance between the laser lines at the object; D - текущее расстояние от рентгеновского излучателя до объекта, мм.D is the current distance from the x-ray emitter to the object, mm.
RU2006104291/28A 2006-02-14 2006-02-14 Laser localizer for x-ray emitter RU2315446C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006104291/28A RU2315446C2 (en) 2006-02-14 2006-02-14 Laser localizer for x-ray emitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006104291/28A RU2315446C2 (en) 2006-02-14 2006-02-14 Laser localizer for x-ray emitter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006104291A RU2006104291A (en) 2007-09-20
RU2315446C2 true RU2315446C2 (en) 2008-01-20

Family

ID=39108857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006104291/28A RU2315446C2 (en) 2006-02-14 2006-02-14 Laser localizer for x-ray emitter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2315446C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2380690C1 (en) * 2008-10-22 2010-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "ДВИН" Portable device for identifying concealed substances

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4521905A (en) * 1982-02-02 1985-06-04 Horiba, Ltd. Monitor of an X-ray radiation range
GB2175778A (en) * 1985-05-18 1986-12-03 British Aerospace Radiographic apparatus
US5661775A (en) * 1992-07-01 1997-08-26 Oec, Inc. X-ray device having a co-axial laser aiming system in an opposed configuration
RU2136124C1 (en) * 1996-12-19 1999-08-27 Войсковая часть 75360 Laser centering skid for x-ray source
RU2204820C1 (en) * 2001-11-12 2003-05-20 Войсковая часть 75360 Laser centralizer of x-ray radiator
RU2204821C1 (en) * 2001-11-12 2003-05-20 Войсковая часть 75360 Laser centralizer of x-ray radiator
RU2235447C1 (en) * 2003-05-28 2004-08-27 Войсковая часть 75360 Laser localizer for x-ray generator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4521905A (en) * 1982-02-02 1985-06-04 Horiba, Ltd. Monitor of an X-ray radiation range
GB2175778A (en) * 1985-05-18 1986-12-03 British Aerospace Radiographic apparatus
US5661775A (en) * 1992-07-01 1997-08-26 Oec, Inc. X-ray device having a co-axial laser aiming system in an opposed configuration
RU2136124C1 (en) * 1996-12-19 1999-08-27 Войсковая часть 75360 Laser centering skid for x-ray source
RU2204820C1 (en) * 2001-11-12 2003-05-20 Войсковая часть 75360 Laser centralizer of x-ray radiator
RU2204821C1 (en) * 2001-11-12 2003-05-20 Войсковая часть 75360 Laser centralizer of x-ray radiator
RU2235447C1 (en) * 2003-05-28 2004-08-27 Войсковая часть 75360 Laser localizer for x-ray generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2380690C1 (en) * 2008-10-22 2010-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "ДВИН" Portable device for identifying concealed substances

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006104291A (en) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105424322B (en) Self calibration plain shaft parallelism detector and detection method
CN106323199B (en) The big working distance autocollimation of combination zeroing laser and method
CN103791860A (en) Tiny angle measuring device and method based on vision detecting technology
RU2136124C1 (en) Laser centering skid for x-ray source
CN110132160A (en) A bridge deflection measurement method using fiber optic light source
CA1302700C (en) Method and apparatus for optical distance measurement
CN105674913B (en) A kind of long-range Optical Surface detecting system
US3323408A (en) Optical alignment system
RU2315446C2 (en) Laser localizer for x-ray emitter
CN1995908A (en) Single-photodetector confocal laser triangulation device
US3499716A (en) Wide range absolute reflectometer
RU2242846C1 (en) Laser localizer for x-ray radiation
CN106017364B (en) A kind of big working distance autocollimation of high-precision laser and method
US3232164A (en) Optical system for detecting and measuring angular movements
US3347130A (en) Optical measuring instruments
JPH095059A (en) Flatness measuring device
KR940003916B1 (en) Device for optically measuring surface profiles
RU2280964C1 (en) Laser localizer for x-ray emitter
RU2237985C1 (en) Laser localizer for x-ray radiator
CN106247992A (en) A kind of high accuracy, wide scope and big working distance autocollimation and method
RU2251229C2 (en) Laser centralizer for x-ray emitter
RU2285234C2 (en) Laser roughness indicator
CN115728039B (en) Large-range continuous measurement method and device for axis system accuracy of large-aperture telescope
US3748026A (en) Reflector for distance measurement
RU2254694C2 (en) Laser localizer for x-ray emitter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080215