Способ фотоэлектрического определения толщины листового изделия и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК G01B21/02 

причем величины Ь, и h, вычисляют по формуле

Ц , . k . ЦуЦ€,

- tg -rigCp; Uio-U,i/

()( (U,-o-a.,o) при выполнении условия (j,- 0 и по формуле

, , Ц о-их;о U;,-u,o

1ФИ выполнении условия ( О, после окончания операции вычислений и регистрации их результатов информацию об электрических сигналах с X стирают.

2. Устройство для фотоэлектрического определения толщины листового изделия, содержащее две системы, каждая из которых состоит из основного осветителя с источником питани и координатно-чувствительного фотоприемника отраженного светового потока, системы располагаются по разные стороны изделия, схему сравнения и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено двенадцатью ячейками памяти, двумя преобразователями напряжение - частота, блоком синхронизации, вычислительным блоком с блоком задания постоянных величин, задатчиком и исполнительным механизмом, выходы первого и второго координатно-чувствительных фотоприемников соединены с входами соответственно первого и второго преобразователей напряжение -частота, выходы первого и второго пре образователей соединены с информационным входом каждой ячейки памяти соответственно с нечетным и четным номером, источник питания осветителей соединен с входом блока синхронизации, выходы которого с третьего по восьмой соединены с управляющими входами записи соответственно первой и второй, третьей и четвертой, пятой и шестой, седьмой и восьмой, девятой и десятой, одиннадцатой ,и двенадцатой ячеек памяти, выходы блока синхронизации с девятого по одиннадцатый соединены с входами установки на нуль соответственно первой, второй, третьей, четвертой, пятой, шестой, седьмой и восьмой, девятой и десятой, одиннадцатой и двенадцатой ячеек памяти, двенадцатый выход блока синхронизации соединен с входами считывания всех ячеек памяти и входом команды начала счета вычислительного блока, выходы всех ячеек памяти соединены с соответствующими входами вычислительного блока, выходы которого соединены с входами индикатора и с первыми входами схемы сравнения, вторые входы которой соединены с выходами задатчика, а выходы - с входами исполнительного механизма, каждая система снабжена дополнительным осветителем, предназначенным для создания светового пучка, параллельного световому пучку от основного осветителя, первый и второй выходы блока синхронизации соединены соответственно с основными и дополнительными .осветителями каждой системы.

1. Способ фотоэлектрического определения толщины листового изделия, заключающийся в подаче двух основных световых пучков на противоположные поверхности изделия соответственно под углом of и о; , в приеме отраженных от них световых пучков, в преобразовании положения световых пучков в месте их приема в пропорциональный электрический сигнал соответственно с коэффициентами KB и К„ у в вычислении толщины листового изделия по сигналам, пропорциональным положению отраженных световых пучков в месте их приема от каждой стороны изделия, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, oпoлнитeльнo и поочередно с основными подают еще два световых пучка на противоположные поверхности изделия соответственно под углом л: g и ог н и принимают их отражения, а электрические сигналы запоминают синхронно с подачей световых пучков сначала для изделия с эталонной толщиной fi g затем для изделия с заданными приращениями толщины hjft ° отношению соответственно к одной и другой поверхности изделия с толщиной h, , а после для всех других изделий с неизвестной толщиной Ь, определяют угол наклона (fg и ( обеих сторон каждого изделия с неизвестной толщиной HX по формуле . ,-co5oi; . ,-co5oi ( (Л Ч Uio-U3ic. г Ujo-Ujio. I . 2ki-h9-,. Uio-Uig -parcstn (l UMO-I - : § 10 3tO где 1 принимает значение В для одной стороны и значение Н для другой стороны изделия , ;o о - ,;,,U,.iU,i, U,i :o - запомненные электрические сигналы, пропорциональные положению отраженных световых пучков в месте их приема от одной В и другой Н сторон изделия соответственно для основного О и дополнительного ч световых пучков для изделия с тол1ЦИНОЙ h-5 для изделия с неизвестной тол1 1иной h J (X), а также для изделия с толщиной ,h,-h,,- (Э), определяют толщину изделия по формуле Ьх .,

1

Изобретение относится к измерительной технике,-в частности, к фотоэлектрическим устройствам для бесконтактного измерения толщины листовых материалов и изделий.,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей (измерение толщины листовых изделий с параллельными и непараллельными поверхностями, а также углов наклона поверхностей изделия, например измерение толщины и неплоскостности полупроводниковых пластин).

На фиг.1 представлена схема распространения световых пучков от источников света до фотоприемника после отражения от поверхностей изделий; на фиг.2 - схема устройства; на фиг.З - временные диаграм мы сигналов на выходах элементов блока синхронизации. Устройство для определения толщины состоит из двух систем, перва из которых содержит основной 1 и дополнительный 2 осветители, посылающие световой пучок на изделие 3 .вторая система состоит из основног 4 и дополнительного 5 осветителей и устанавливается аналогично по другую Сторону изделия 3, каждая из систем содержит также соответствующий приемник 6 и 7. Устройгство содержит также преобразовател 8 и 9 напряжение - частота (или ток - частота) ячейки 10-21 памяти вычислительный блок 22, блок 23 задания постоянных величин, индикатор 24, схему 25 сравнения, задатчик 26, исполнительный механизм 27, блок 28 синхронизации, вход ко торого соединен с выходом источника 29 питания. Выход преобразователя 9 соедине с информационными входами ячеек 10, 12, 14, 16, 18 и 20 памяти, а выход .преобразователя 8 соедине с информационными входами ячеек 1 1 , 13, 15, 17 , 19 и 21 памяти. Выходы всех указанных ячеек памяти соединены с информационными входами вычислительного блока 22 с блоком 23 задания постоянных величин. Выходы вычислительног блока 22 соединены с входами индик тора 24 и первыми входами схемы 25 сравнения, вторые входы которой соединены с выходами задатчика 26, а выходы - с входами исполнительного механизма 27. Управление работой осветителей 2-5, ячеек 10-21 памяти и вычислительным блоком 22 осуществляется о блока 28 синхронизации, вход которого соединен с выходом источника 29 питания и содержащего ключи 30, 31 и 32, коммутатор 33, логические элементы И 34-46, R5 -триггер 47, D -триггеры 48 и 49, тактовый генератор 50 импульсов и генератор 51 единичного сигнала (и точник напряжения). Выход источника 29 питания соединен с входами ключей 30 и 31 (вход блока 28 синхронизации) , а их выходы (первый и второй выходы блока 28 синхрош зации) - соответственно с входами осветителей 1 и 4, 2 и 5. Выход генератора 50 тактовых импульсов соединен с входом триггера 48 и первыми входами логических элементов И 42-46 ; Неинвертирующий выход триггера 48 соединен с вторьми входами логических, элементов И 42 и 45, а инвертирующий выход - с входом тригге ра 49 и вторыми входами логических элементов И 43, 44. я 46. Неинвертирующий выход тригге а 49 соединен с третьими входами логических элементов И 43 и 45, а инвертирующий выход - с третьими вхЗдани логичгёскюс элементов И 42, 44 и 46. ;/ Выход логического элемента И 42 соединен с у11равляющим входом ключа 30 и первыми входами логических элементов И 34, 36 и 39. Выход логического элемента И 43 соединен с управляющим входом ключа 31 и перт выми входами логических элементов И 35, 37 и 40. Выход логического элемента И 44 (девятый выход блбка 28 синхронизации) соединен с первыми входами логических элементов И 38 и 41, а также с управляющими входами команды сброса на нуль ячеек 1013 памяти. Выход логического элемента 45 (двенадцатый выход блока 28 синхронизации) соединен с R-входом Я5 -триггера 47, с управляющими входами команды считывания ячеек 10-21 памяти и с управляющим входом. команды начала операции счета вычислительного блока 22. Выход логического элемента И 46 соединен с 5-входом R5 -триггера 47. Выход генератора 51 единичного сигнала соединен с входом ключа 32 с управлением либо оператором, либо от внешнего источника сигналов (пунктирная линия). Выход ключа 32 соединен с входом коммутатора 33 и четвертьм входом логичес4согЬ элемента И 46. Коммутатор 33 управляется либо оператором, либо от внешнего источника сигналов (пунктирная линия) . Инвертирующий выход RS -триггера 47 соединен с вторыми входами логических элементов И 34 и 35, а неинвертирующий выход - с вторыми входами логических элементов И 3641. Первый выход коммутатора 33 соединен с третьими входами логических

5

элементов И 36, 37 и 38, а второй выход - с третьими входами логических элементов И 39, 40 и 41. Выход .логического элемента 34 (третий выход блока 28 синхронизации) соединен с управляющими входами команды запиЬи ячеек 10 и 11 памяти. Выход логического элемента 35 (четвертый выход блока 28 синхронизации) соединен с управляющими входами команды записи ячеек 12 и

13памяти. Выход логического элемента 36 (пятый выход блока 28 синхронизации) соединен с управляющими входами команды записи ячеек

14и 15 памяти. Выход логического элемента 37 (шестой выход блока 28 синхронизации) соединен с управлякицими входами команды записи ячеек 16

и 17 памяти. Выход логического элемента 38 (десятый, выход блока 28 синхронизации) соединен с управляющими входами команды сброса на нуль ячеек 14-17 памяти. Выход логического элемента 39 (седьмой выход блока 28 синхронизации) соединён с управляющими входами команды записи ячеек 18 и 19 памяти. Выход логического элемента 40 (восьмой выход блока 28 синхронизации) соединен с управляющими входами команды записи ячеек 20 и 21 памяти. Выход логического элемента 41 (одиннадцатый выход блока 28 синхронизации) соединен с управляющими входами команды сброса на нуль ячеек 18-21 памяти.

Способ фотоэлектрического измерения толщины заключается в следующем .

Световые пучки распространяются поочередно от основного (IOR дополнительного () источников под углом к первой поверхности изделия с заданной толщиной h-j и к поверхности Qgg изделия с заданным приращением толщины к поверхности Оддц Jа также под углом odg-G к первой поверхности QXB изделия с неизвестной толщиной Ь где ,5 - произвольный угол наклона поверхности Qj,f по отношению к поверхности QOOB. Свет.овые пучки от основного (IOR) и дополнительного (1дд) источников света после отражения либо от поверхности ()опв, когда на их пути нет поверхностей Q, и Qy либо от поверхности Q др .

901916

когда на их пути нет поверхности QJ,JЛибo от поверхности Q поочередно воспринимаются координатночувствительным фотоэлектрическим 5 преобразователем, расположенным на поверхности. Оnpj под углом (fg к поверхности Ооп (угол образуется за счет неточной установки поверхности преобразователя по

0 отношению к поверхности Q „„ ). Источники света Ipg и 1д располагаются на фиксированном расстоянии IIQJ между собой. Координатно-чувствительный фотоэлектрический преобразователь формирует сигналы U g

Bo., ел . .JVBA Р° порциональные положению пучков света от основного (индекс о) и дополнительного (индекс д) источников, 20 отраженных соответственно от itoверхнрстей Qo,,g, Qgg, при коэффициенте пропорциональности К Пучки света от источников 1,... и 1 ..

Оов А в g падают на расстоянии L 26 Друг друга. Точки на поверхности QXB месте падения световых пучков от источников IOJ и1д располагаются соответственно на искомом расстоянии Ьд- АИ

30 от поверхности Q oneАналогична картина распространения световых пучков и для случая расположения источников света (на фиг.1 не показаны) со стороны Q опи

J изделия с толщиной h причем обозначения те же, что и в вьшеприведенном случае, но вместо индекса В везде используется индекс Н, В зону поочередного распространения световых пучков от источников , 1 дв . I ои . А и помещается образец изделия с первой эталонной (опорной) толщиной h 5 от первой п.оверхности ( 0,) и второй поверхности (Оопн которого световые пучки отражаются на поверхность координато-чувствительных фотоэлектрических преобразователей (КЧФ), расположенных в плос0 кости Qnpe и QnpH (на фиг.1 не

показана). Допустима любая очередность распространения световых пучкоз, в том числе и попарно, но по одному с каждой стороны изделия. В

5 результате преобразования положения световых пучков в электрический сигнал с коэффициентом К и К КЧФ формируют сигналы (J во , U ад j но (J которые запоминаются на время проведения серии измерений. Затем в зону распространения световых пучков (после удаления из нее обра ца с толщиной 1) ) помещается образец изделия с второй эталонной толщиной и приращением h,0 и h ц по отношению к поверхностям Q , и (,„„ изделия с первой эталонной толщиной K) . От поверхностей Q и О э-н (на фиг.1 не показана) свето вые пучки отражаются на поверхности QnpB и Опрн КЧФ. В результате преобразования с коэффициентом Kg и КЧФ формируют сигналы и эро . эвд ) эмо ) энд 1 которые запоминаются на время проведения серии измерений. После этого в зону распростране ния световых пучков (после удале- ния из нее образца с второй эталон ной толщиной) помещается первый образец из серии образцов с неизвестной ТОЛ1ЧИНОЙ h . От поверхностей QKB и QXH фиг.1 не показана) образца, которые могут распо лагаться под углом ( g и („ соот ветственно по отношениро к поверхностям Qon6 и QОЛИ образца с первой эталонной толщиной h свето вые пучки отражаются на поверхности Qррв и Q пр„ (на фиг,1 не показана) КЧФ. В результате преобразования с коэффициентом f и К ц КЧФформируют сигналы UXBO. 1 КнА которые запоминаются на время проведения измерений данного (первого) образца с неизвестной толщиной. На основе полученных и запомненных электрических сигналов КЧФ сначала определяются углы наклона ig и („ поверхностей Q KB Q хн данного образца изделия, а затем с учетом этих углов 1ои . h определяются расстояния 09, А в между соответственно первой поверхностью QonB изделия с первой эталонной толщиной- и точками падения световых пучков на первую поверхность изделия с неизвестной толщиной от основного и дополнительного источников. Аналогично определяются расстояния Ьрн и h дц между поверхностями Q(,nH Q кн случае необходимости определяются средние . „ ioHiiAs.) зз значения 18 тем, после их сложения с толщиной hj определяют толщину hx образца изделия. Аналогично определяется толпщна второго и всех других изделий серии, при этом перед началом измерения каждого следующего образца предьщущие сигналы U „ , И хвД ) JHO . -хнА памяти стираются. Формулы для вычисления указанных параметров получены следующим образом (для случая Cfg 7 О и (), На схеме фиг.1 из точки А проведем вспомогательную прямую АГ. параллельную поверхности Qц„ц до пересечения с прямой Б В в точке Г. Тогда по теореме синусов имеем iCg-sincig 5in() Из треугольника А Вг (отрезок ВГ является продолжением прямой Б В ) найдем, учитьшая, что А Г А Г , , 2h тогда из формулы (1) с учетом формулы (2) имеем: Цво-Цэво содоме 2Кц-И,в einCoCettfe) откуда Skft-Vi g-coeo B в( агсб1ПUea-иэбоПроведем еще две вспомогательные прямые ДМ и В Н из точек Д и Е соответственно параллельные прямой ЕЕ и прямой А k до пересечения с прямой ЛЕ и прямой Eik в точках 1 и Н. Тогда из треугольника ДЛМ по теореме синусов имеем, учитывая, чтоДМ ЕЕ, Цх.о-и.вСЕЕ/ KgS n{w6-c B) 5п((Хб+ч)б-гц)а) а из треугольника ЕЕ Н по теореме синусов имеем, учитывая, что ЕН -АЖ, gg. Д-;К(6) 5ina,e 5in(oiB-Ve) Вследствие пересечения линии Qnpa и линии Qgne параллельными прямыми А А , Б Г и справедливо следующее соотношение; ,eo (7) U o-Ueg Из выражения (5) после подстановки .в него величины ЕЕ ,найденной из 9 вьфажения (6), с учетом вьфажений (7) и (2), имеем ЦвоЦдво S nToie tfe-Sc e) 2Кв-Ь,в Ueo-Ueg откуда с учетом выраже шя (4) на дем угол наклона if поверхности изделия 1 , /2)Ce-h5e-co6oie (9 ,«r«.n Ueo-U,,, ) . (2КбЬ,в-СОбогв tlBo-Ua, . vt I:., в - qrcstn Ueo-U eo Проведем еще одну вспомогательну прямую, являющуюся продолжением прямой Е Н до встречи с перпенди куляром, опущенным из точки Е н поверхность Qona i точке Н. То да справедливо следующее выражен с учетом, что ). (1 Из треугольника Е нн имеем igoigтогда из вьфажения (10) с учетом вьфажений (2), (7) и (11) имеем . УЦв (1 B- s-24etgoi,-igv;U,,-U,3o Фигуры ДААРЕ и ЖЖРЕ подобны как их соответствующие внутренни углы равны, вследствие чего спра ливо следующее соотношение: Ьов тогда из совместного решения вьф жения (12) и соотношения (13) им ем Ueo-U g h«,3h. З-Х 3 П., Ue,-u,, ъл- Цуа (l BfUye l-CUBo-t XBo) С9в Ueo-Ueg Ь„.2Ь, t oie-igM Ugg-Ujeo Ueo-UxBo iUej-tl B HUbo-Uveol 03) Угол пакпона (j пояерхностн изде.чия и расстояние он 110 ределяются соответственно по формулам (9), (14) и (15), где вместо индекса В везде ставится индекс Н. Для случая, когда (/ О или (f О (поверхность одной стороны изделия QXB параллельна поверхнос- , тям 0,6 и QORB J поверхность QXH другой стороны изделия (на фиг.1 не показана) параллельна поверхностям Оэн опн расстояния Ьзв КовИли Ьан - hoH определяютL I I I ся следующим образом (индекс штрих обозначает случай, когда Cf 0 V4 0 Пучки света от основного и дополнительного источников света, отраженные под углом 0 g от поверхности Q xg изделия, воспринимаются преобразователем на поверхности Qqpg в точках, определяемых сигналами Uygo и , преобразователя. Фигуры АБВСА и ЛБВСА подобны, так ка.к их соответствующие внутренние углы равны, вследствие чего справедливо следующее соотношение: Цво-их8о oft Цб Ofto-lJ eo откуда Ieo- J.Bo L L L ,,.К -IT-U;; 06 зв 96 Ueo-U,eo Расстояния Ьоц ди определяются по формуле (17), где.вместо индекса В везде ставится индекс Н. Толщину измеряемого изделия h по предлагаемому способу определяют по следующей формуле; . Wb,-t ,, где при Cf g9 О и (н 7 0: h g ILЬдв+Ьав Ья, Ьдц,илк h g -- - И cooT6X- BX OH или или ветственно IHX ii (формулы 15 и 14), чх2 а при О или ( 0: h g, Ьов -ЬдьИ (формула 17)., причем угол ( или угол Су определяется по формуле (9). Способ осуществляется устройством следующим образом. Вначале рассмотрим работу блока 28 синхронизации. Генератор 50 формирует на выходе последовательность импульсов (фиг.З) с напряжением Ui;o. Рассмотрим случай, когда в исходном случайном состоянии на 11 выходе триггера 47 формируется единичньй сигнал, а на выходах триггеров 48 и 49 - нулевой сигнал, на выходе ключа 32 - нулевой сигнал, на выходе генератора 50 нулевой сигнал. При этом на выходах логических элементов И 42-46, 34-41 и ключей 30 и 31 формируется нулевой сигнал. При формировании на выходе генератора 50 первого импульса на выходе триггера 48 формируется единичный сигнал (U.(g фиг.З). В резуль тате на все входы логического элемента И 42 .поступает единичный сигнал, а на его выходе формируется также единичный сигнал, при этом от крывается ключ 30 (1)42 и ,) и на первом выходе блока 28 синхронизации формируется импульс напряжения питания .осветителей 2 и 4 с длительностью, равной длительности импульса тактового генератора 50. При формировании на выходе генератора 50 второго импульса на выходе триггера 48 формируется нулевой сигнал, а на выходе триггера 49 единичный сигнал ( и J фиг.З В результате на все входы логического элемента И 43 поступает единич ный сигнал, а на его выходе формируется также единичный сигнал, при этом открывается ключ 31 ( и .З) и на втором выходе бло ка 28 синхронизации формируется импульс напряжения питания осветителей 3 и 5 с длительностью, равной длительности импульса тактового генератора 50. При формировании на выходе генератора 50 третьего импульса на выходах триггеров 48 и 49 формируется единичный сигнал ( 1148 19 Фиг.З В результате на все входы логического элемента И 45 поступает единич ный сигнал,, а на его выходе (двенад цатый выход блока 28 синхронизации) формируется также единичный сигнал, при этом на управляющие входы коман ды считывания всех ячеек 10-21 памяти и на управляющий вход команды начала операции счета вычислительного блока 22, а также на R-вход триггера 47 поступает единич ный сигнал (, фиг.З). В результате на выходе триггера 47 формируется нулевой сигнал ( .З), 1 а на вторых входах логических элементов 34 и 35 - единичный сигнал (на первых входах элементов 34 и 35 - нулевой сигнал). При формировании на выходе генератора 50 четвертого импульса на выходах триггеров 48 и 49 формируется нулевой сигнал ( U и U(jqj фиг.З), В результате на все входы логического элемента И 44 поступает единичный сигнал, а на его выходе (девятый выход блока 28 синхронизации) формируется также единичный сигнал (Ug,j,g и и 44) фиг.З), при этом на управляюище входы команды сброса на нуль ячеек 10-13 памяти поступает единичный сигнал. Таким образом, блок 28 синхронизации приходит в новое (рабочее) исходное состояние, при котором на выходах триггеров 47, 48 и 49 формируется нулевой сигнал (04 1/49 фиг.З). При формировании на выходе генератора 50 пятого импульса (первого импульса серии из четырех тактовых импульсов) единичный сигнал формируется не только на выходе кгаоча 30 и логического элемента И 42 ( и 42) фиг.З), но еще и на выходе логического элемента И 34, так как на все его входы поступают единичные сигналы (U94 фиг.З). Таким образом, на управляющие входы команды записи ячеек 10 и 11 памяти поступает единичный сигнал с длительностью, равной длительности тактового импульса, и синхронно- с импульсами питания осветителей 2 и 4. При формировании на выходе генератора 50 шестого импульса (второго импульса серии из четьфех тактовых импульсов) единичный сигнал форми-. руется на выходе,ключа 31, логических элементов И 43 и 35 ( И,, 043 и , ). Таким образом, на уп.равляющие входы команды записи ячеек 12 и 13 памяти поступает единичный сигнал с длительностью, равной длительности тактового импульса, и синхронно с импульсами питания осветителей 3 и 5. При формировании на выходе генератора 50 седьмого и восьмого им-пульсов (третьего и четвертого импульсов серии из четьфех тактовьпс импульсов) единичный сигнал формируется соответственно на выходах логических элементов И 45 и 44, а следовательно, на двенадцатом и девятом выходах блока 28 синхронизации. . При формировании на выходе генератора 50 следующих серий из четырех тактовых импульсов повторяется аналогичная последовательность формирования единичных сигналов на первом, втором, третьем, четвертом, двенадцатом и девятом выходах блока 28 синхронизации, а также установка исходного (рабочего) состояния всех элементов блока 28 синхронизации. Причем исходное (рабочее) состояние элементов блока 28 синхронизации (н выходах триггеров 47, 48 и 49 - нулевой сигнал) достигается независимо от начального (случайного) исход ного состояния триггеров 47, 48 и 4 после формирования на выходе логического элемента И 44 единичного сигнала. При зш 1кнутом состоянии ключа 32 на его выходе, а следовательно, и на входе логического элемента И 46 и входе коммутатора 33 формируется единичный сигнал (U, фнг.З), передний и задний фронт которого имеет случайное временное положение (на фиг.З показаны два случая - дли тельность импульса и 52 меньше и больше длительности серии из четырех импульсов тактового генератора 50). В результате после замыкания ключа 32 и одновременно с форми рованием импульса на выходе логичес кого элемента И 44 , формируется импульс -и на выходе логического элемента И 46, так как на все его вход постуйает единичный сигнал (У4е на фяг .3). 1Ьтульс с логического элемента 46 поступает на .5-вход триггера 47 и .устанавливает на его выходе. единичньй сиг;нал ( фиг.З). При этом единичный сигнал снимается с вторых входов логических элементов И 34 и 35, но подается на вторые входы логических элементов И 36-41. При замкнутом состояния ключа 32 единичный сигнал подается либо на третьи входы логических элементов И 36, 3 и 38, либо на третьи входа логических элементов И 39, 40 и 41, в зависимости от состоя дая коммутатора 33. Тогда по мере ф%; «1рования единичных сигналов на выходах логических элементов И 42, 43 и 44 единичные сигналы формируются соответственно на выходах логических элементов И 36 (39), 37 (40) и 38 (41) - ( и,б, и„, ,, Фиг.3),так как на все их входы поступает единичньй сигнал. При размыкании ключа 32 и после формирования единичного сигнала на выводе логического элемента 45 на выводе триггера 47 формируется нулевой сигнал, в результате чего на вторые входы логических элементов И 34 и 35 вновь поступает единичньй сигнал, блок 28 синхронизации вновь переходит на работу в режим, уже рассмотренный выше. С учетом рассмотренного функ1щонирования блока 28 устройство рйботает следукхцим образом. В HCKORHoa состоянии ячейки 1021 памяти находятся в нулевом состоянии, на осветители 1,2 и 4,5 не поступает, блок 22 вычислений не производит операции вычисления, на всех тлсодах блока 28 нулевой сигнал. Ключ 32 блока 28 устанавливается в открытое состояние ( фиг.З), а коммутатор 33 устанавливается в состояние, при котором его вход соединен с входами логических элементов И 36, 37 и 38. В зону действия осветителей 1,2 и 4,5 помещается изделие 3 с первой эталонной толщиной Ь . После формирования импульса на ш гходе логического элемента 46 и 44 синхронизатора 28 ( 44 фиг.З) при работающем генераторе 50 триггер 47 на выходе формирует единичньй сигнал (U47.фиг.З), .а в результате единичный сигнал формируется на выходе логического элемента 38 (десятый выход блока 28) и девятом выходе блока 28 ( и 1)44 фиг.З). Сигналы с девятого и десятого выходов блока 28 синхронизации поступают на управляющие входы установки нуля ячеек 10-17 памяти, после чего они устанавливаются в нулевое состояние . После формирования следую-. щего импульса генератором 50 (первого в серии из чет1фех импульсов) единичные сигналы формируются на выходах элементов 42, 30 и 36 (на первом и пятом выходах синхронизато15

pa 28 - U., 0 „ и LI,6 , фнг.З). В результате осветители 1 и 4 получают питание, посылают световой пучок на изделие 3, после отражения от двух его поверхностей световой сигнал воспринимается фотоприемниками 6 и 7, сигналы которых j ц ( U gq) и Но и HQ) преобразуются в частоту преобразователями 8 и 9 и поступают на информационные входы ячеек 1021 памяти, но так как единичный сигнал с выхода логического элемента И 36 поступает только на управляющие входы команды записи ячеек 14 и 15 памяти, то информационные сигналы с выхода преобразователей 8 и 9 запоминаются в этих ячейках (.14 и 15) . После формирования следующего импульса генератором 50 (второго в серии из четырех импульсов) единичные сигналы формируются на выходах элементов 43, 31 и 37 (на втором и шестом выходах синхронизатора 28 - и 4, О,, и фиг.З). В результате осветители 2 и 5 получают питание, посылают световой пучок на изделие 3,-после отражения от двух его поверхностей воспринимаются фотоприемниками 6 и 7,

сигналы которых и 8J (Ueol H.jiUHo) преобразуются в частоту преобразователями 8 и 9 и поступают на информационные входы ячеек 10-21 памяти, но так как единичный сигнал с выхода логического элемента 37 поступает только на управляющие входы команды записи ячеек 16 и 17 памяти, то информационные сигналы с выхода преобразователей 8 и 9 запоминаются только в этих ячейках (16 и 17). После формирования следующего импульса генератором 50 (третьего в серии из четырех импульсов) единичный сигнал формируется на выходе логического элемента 45 (U, фиг.З и на двенадцатом выходе блока 28. В результате триггер 47 переводится в нулевое состояние (U47 фиг.З), на управляющие входы команды записи всех ячеек 10-21 памяти и на вход команды начала счета блока 22 вычислений поступает единичный сигнал, считьтается информация со всех ячеек 10-21 памяти и-подается сигнал на производство вычислений блоком 22. Результат вычислений в блоке 22 на рассматриваемом этапе будет носить неопределенный характер, так как

9116

ячейки10-13 и 18-21 памяти находятся в нулевом положении. Далее, после формирования следующего импульса генератором 50 ( четвертого в серии из четьфех импульсов), единичный сигнал формируется на выходе логического элемента 44 и на девятом выходе блока 28 синхронизации ( и 44 iVbu.9 фиг.З). Причем, если ключ 32 к моменту формирования генератором 50 четвертого импульса в серии из четырех импульсов уже находится в закрытом состоянии (Uj,фиг.З), то на выходе логического элемента

46единичный сигнал после прихода четвертого импульса серии не формируется, триггер 47 остается в нулевом состоянии. Единичный сигнал, формируемый на девятом выходе синхронизатора 28 (на выходе логического элемента 44), поступает на управляющие входы команды установки на

нуль ячеек 10-13 памяти, а в ячейках 14-17 памяти остается информация, записанная при поочередном облучении обоих поверхностей изделия 3 с первой эталонной толщиной h 5 от осветителей 1, 4 и 5 , 2, В случае, если 32 к моменту формирования генератором 50 четвертого импульса в серии из четырех импульсов находится еще в открытом состоянии ( 5 обозначенная пунктиром на фиг.З), то на выходе логического элемента 46 после прихода четвертого импульса серии формируется единичный сигнал, а триггер

47переводится в единичное состояние ( LI46 и показанные на фиг.З пунктиром). В результате единичный сигнал формируется на выходе логического элемента38 ( U обозначенный пунктиром на фиг.З). В результате указанный единичный сигнал поступает на управляющие входы команды установки на нуль ячеек 14-17 памяти и они переводятся в нулевое состояние. После формиров ания генератором 50 следующих двух импульсов (первого и второго в серии из четырех импульсов) происходит вновь запись информации в ячейки 14-17 памяти

( и Озг обозначенные на фиг.З пунктиром, а также и U,). Такой цикл стирания и записи информации в ячейки 14-17 памяти продолжается до тех пор, пока ключ 32 не переведен в закрытое состояние. 17 чего записанная информация, пропорциональная сигналам jg U вд и Ко, HQ , остается в ячейках 14-1 памяти. После перевода ключа 32 в закрытое состояние изделие 3 с первой эталонной толщиной h, удаляется из зоны действия осветителей 1,2 и 4,5, вместо него в указанную зону помещается изделие 3 с второй эталонной толщиной и с известным приращением толщины и h по отношению к одной (верхней на фиг. и другой (нижней на фиг.-2) поверхностям изделия с первой эталонной толщиной. Затем коммутатор 33 переводится в состояние, при котором ег;о вход соединяется с входами логи ческих элементов 39, 40 и 41, а ключ 32 снова устанавливается в от крытое состояние. В результате посл формирования генератором 50 первых двух импульсов в серии из четырех импульсов происходит запись информ ции, соответствующей второй эталон ной толщине изделия 3 с приращениями h 9В и h эн и пропорциональной .IJ сигналам в ячейках 18-21 памяти. Процесс за писи информации в ячейки 18-21 пам ти происходит аналогично рассмотре ному процессу записи информации в ячейки 14-17 памяти. После записи информации в ячейки 18-21 памяти ключ 32 устанавливается в закрытое состояние. Порядок записи информации может быть изменен - сначала запись информации производится в ячейки 18-21 памяти а затем - в ячейки 14-17 памяти, что должно быть учтено в программе проведения вычислительного процесса блока 22. После того, как ключ 32 переведен в закрытое состояние,- изделие 3 с второй эталонной толщиной удаляется из зоны действия осветителей 1,2 и 4,5 и вместо него в указанную зону помещается изделие 3 с неизвестной толщиной HX . При этом на 5 -вход триггера 47 сигнал не поступает (ключ 32 закрыт), а поэто му на время нахождения ключа 32 в закрытом состоянии на инверсном выходе триггера 47 формируется единичный сигнал, поступающий на вторы входы логических элементов 34 и 35 9118 В результате при формировании генератором 50 первых двух импульсов в серии из четырех импульсов на выходах ключа 30 и логического элемента 34, ключа 31 и логического элемента 35 формируются единичные сигналы ( и,, и,5 , U ,0. Uj, , фиг.З). Указанные сигналы соответственно используются для питания осветителей 1,2 и 4,5 (первый и второй выходы блока 28) и для разрешения синхронной записи информации, пропорциональной сигналам UXRO, U ХВА, ,U,(HO;, и хнд J о толщине изделия 3 с неизвестной толщиной в ячейки 10-13 памяти (третий и четвертый выходы блока 28 синхронизации). После формирования генератором 50 третьего импульса в серии из четырех импульсов единичный сигнал формируется на выходе логического элемента 45 (двенадцатый выход блока 28 синхронизации) и подается на управляющие входы команды считывания всех ячеек 10-21 памяти и на управляющий вход команды начала счета блока 22 (единичный сигнал на R -входе триггера 47 удерживает его в нулевом состоянии). В результате вся информация из ячеек 10-21 памяти поступает в вычислительный блок 22, в котором производится вычисление толщины hx изделия 3, с неизвестной толщиной по формулам (9) и (18) с производством всех промежуточных вычислений по формулам (14), (15), (17) с учетом постоянных величин b, эв эн е- в 1 м, н у вводимых в вычислительный блок 22 с помощью блока 23. Результаты вычислений выводятся на индикатор 24, а в схеме 25 сравнения сравниваются с заданными значениями, поступающими из задатчика 26. Сигнал о результатах сравнения поступает на исполнительный механизм 27, который производит, например, распределение измеренных изделий3 по контейнерам с учетом измеренной толщины указанных изделий 3. После формирования генератором 50 четвертого импульса в серии из четырех импульсов единичный сигнал формируется на выходе логического элемента 44 (девятый выход блока 28 синхронизации) , который поступает на управляющие входы команды установки на нуль ячеек 10-13 памяти. В ре191

зультате ячейки 10-13 памяти обнуляются (информация в ячейках 14-21 памяти сохраняется). После формирования генератором 50 следующей серии из четьгрех импульсов процессы синхронной записи информации в ячейки 10-13 памяти, формирования команды на считывание информации с ячеек .10-21 йамяти и на начало счета блока 22, формирования команды для обнуления ячеек 10-13 памяти. повторяются до тех пор, пока из зоны действия осветителей 1,2 и 4,5 не будет удалено изделие 3 с измеренной толщиной и на его место будет помещено следующее изделие 3 с неизвестной толщиной. При этом в ячейки 10-13 памяти записывается

9019120

информация о толщине нового изделия 3 с последующим ее определением в блоке 22. Таким образом определяется толщина всех последующих образцов.

$ Запись информации о толщине изделия 3 с первой и второй эталонными толщинами в-ячейки 14-21 памяти производится либо по мер необходимости, либо периодически путем перевода ключа 32 в открытое состояние и переключения коммутатора 33 синхронно с подачей соответствующих изделий в зону действия осветителей 1,2 и 4,5. Манипулированиеключом

15 32 и коммутатором 33 можио производить вручную либо по сигналам датчиков наличия и смены образцов (не показаны).