Фотоэлектрический измеритель линейных размеров тел Советский патент 1957 года по МПК G01B11/02 

Известны фотоэлектрические измерители линейных размеров тел, основанные на проектировании на светочувствительный элемент изо-бражения измеряемого тела с noj мощью соответствующей оптической системы.

Отличительной особенностью предлагаемого прибора является применение в его оптической системе щелевой диафрагмы и вращающегося диска со щелью, имеющего форму архимедовой спирали, для строчной развертки изображения измеряемого тела на фотоэлемент с тем, чтобы подача сигнала на выходе усилителя фотоэлемента происходила в начале и конце развертки для возможности определения размера тела по углу поворота диска за промежуток времени между подачей указанных сигналов.

На фиг. 1 показана оптическая схема прибора; на фиг. 2 - один из ее вариантов. Изображение измеряемого тела / (фиг. 1) с помощью оптической системы 2 проектируется на фотоэлемент 3. Между измеряемым телом и фотоэлементом расположены неподвижная щелевая диафрагма 4 и вращающийся на оси непрозрачный диск 5 с узкой щелью 6. выполненной по архимедовой спирали.

Поле зрения фотоэлемента 3 ограпичено неподвижной диафрагмой 4 и вращающимся диском 5 со щелью 6.

При вращении диска 5 луч последовательно проходит по всему линейному участку измеряемой стороны тела, осуществляя, тем самым строчную развертку изображения линейного участка тела на катоде фотоэлемента 3.

Так как щель в диске выполнена По архимедовой спирали, то при фиксированном расстоянии между измеряемым телом и прибором угол поворота диска развертки, в течение которого на фотоэлемент проектируется измеряемый объект, будет пропорционален его размеру (длине).

При измерении линейных размеров светящегося тела, например, раскаленной болванки, на всем участке поворота диска 5. в течение которого осуществляется развертка измеряймой стороны тела, фотоэлемент 3оказывается засвеченным, это контролируется э.тектронным усн.тнтелем 7, работающим в релейном режнме.

Срабатываннем электронного усилителя 7, которое нронсходнт в моменты начала н окончания нроекти рованнп нзображення тела на фотоэлемент, онрелеляется угол поворота днска 5, который будет пропорционален измеряемому размеру тела.

Определить этот угол можно несколькнмн способами. В том случае, когда днск 5 развертки приводится во вранцнне синхронным двигателем 8, измерение угла и поворота диска 5 может быть заменено измерением при помощи электронного секундомера (основанного на измерении времени заряда конденсатора) времени нахождения электронного усилителя в состоянии «срабатывания или при помощи счетчика числа периодов стабильного источника переменного тока.

В том случае, когда днск 5 развертки приводится во вращение асинхронным двигателем, то измерить угол а можно, например, при помощи еистемы из двух сельсинов. При этом диск с делениями освещается неоновой лампой, питаемой от электронного усилителя фотоэлемента.

При измерении размеров непроектируемого (темного) тела, последнее может быть помещено перед светящимся экраном. При этом измерение угла поворота диска 5 производится в период, когда фотоэлемент не засвечен.

С помощью оптической схемы, изображенной на фиг. 2, предоставляется возможность определять размеры тел больщих размеров. В этом случае на катод проектируются только края измеряемого 1ела, а средняя часть измеряемой тороны тела, имеющая определенный геометрический размер L и явяющаяся базой, не проектируется.

Края измеряемого тела / засвеиваются с помощью двух отдель ных ламп 9 и W, сквозь рассеиваю щие свет экраны // отражаются от наклонных зеркал 12 и 13, затем от поверхностей призмы 14 и попадают на фотоэлемент 3.

Между призмой 14 и фотоэлеменом 3 помещены щелевая диафрагма 4 диск 5 со спиральной прорезью 6, вращаемый прн помощн ; внгателя 15.

При указанной оптической системе измерение размеров тела по всей го щирнне заменяется измерением щирины его краев h+Ь. Для получения же истинного размера тела к измеряемым краям () следует добавить известную щирнну базы L.

Предмет изобретет ия

Фотоэлектрический измеритель линейных размеров тел, содержащий оптическую систему, проектирующую изображение тела на фотоэлемент, усилитель фототока и регистрирующий прибор, атличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в оптической системе применены щелевая диафрагма и вращающийся диск со щелью, имеющий форму архимедовой спирали, для строчной развертки изображения линейного участка тела на фотоэлементе с тем, чтобы подача сигнала на выходе усилителя происходила в начале и в конце развертки для возможности определения размера тела по углу поворота диска за промежуток времени между подачей указанных сигналов.

, ед

/5