Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур Советский патент 1986 года по МПК G01B21/28 

Изобретение относится к измерите тьной технике и может быть использовано в измерительных машинах,предназначенных цля измерения плошади плоских фигур, например, лекал, кож и т.п., в кожевенной, обувной, меховой, пгаейной, кожгалантерейной и отраслях легкой промышленности .

Цель изобретения - повышение точности измерений, сокращение времени измерений и упрощение конструкции за счет применения источников рассеянного излучения и перераспределения подключений источников и приемников.

На фиг. I изображена схема взаимодействия излучателей и приемников излучения; на фиг. 2 - схема устройства для измерения площади непроз- рач}1ьгх плоских фигур; на фиг. 3 - схема взаимодействия излучателей и приемников излучения для конкретного количества изл-учателей и приемников излучения; на фиг. 4 - схема блока синхронизацирс, первый вариант; на фиг. 5 - то же, второй вариант; на фиг. 6 - схема устройства при конкретном количестве излучателей и приемников излучения.

Устройство содержит линейку излучателей, например светодиодов, линейку 2 приемников излучения, например фотодиодов, между ними находится измеряемая плоская фигура (объект 3 лежащая на линии (плоскости) измерения, например транспортере А с приводом 5. Устройство имеет также датчик 6 строки развертки площади, свя- занньй с транспортером 4, блок 7 синхронизации, источник 8 питания, коммутатор 9 излучателей, счетчик 11 коммутатор 10 (приемников излучения), дешифратор 12, индикатор 13.

Линейка 1 излучателей через коммутатор 9 излучателей подключена к источнику 8 питания. Линейка 2 приемников излучения через коммутатор 10 присоединена к счетчику II, который через дешифратор 12 подключен к индикатору 13. Выход датчика 6 строки присоединен к входу блока 7 синхронизации, один из выходов которого подключен к коммутатору 9 излучателей, а другой выход - к коммутатору 10 приемников излучения.

Блок 7 синхронизации может содержать триггер 14 строки, селектор 15,

-71

выполнен1п п | в виде логического элемента И, и генератор 16 тактовых импульсов опроса. Датчик 6 строки подает сигналы на триггер К строки,

последний фпрмируе стробируюший сиг- н;1л, подаваемый на один вход селектора 15, другой вход которого подключен к генератору 16 тактовых импульсов, а вькод присоединен к коммутаторам 9 и 10 излучателей и приемников излучения. На второй вход (R) триггера 14 строки поступает сигнал окончания строки, форьтируемьй в коммутаторе 9. Возможна другая реализация блока 7 синхронизации. Кроме генератора 16 он содержит формирователь 17 импульсов, регистр 18 сдвига, выходные ключи 19.

Блок 7 синхронизации может содержать, кроме триггера 14 строки, селектора 15 и генератора 16 тактовых импульсов, делитель 20 частоты (на три). Коммутатор 9 излучателя может содержать двоичный счетчик 21, дешифратор 22 и формирователь 23 сигнала окончания строки. Коммутатор 10 при- еьшиков излучения может содержать усилители 24 сигналов приемников излучения и мультиплексор 25 для ком-

мутации сигналов на один выход (фиг. 6).

Устройство работает следующим образом.

Если принять шаг между излучателями линейки 1, равным шагу между приемниками излучения линейки 2, и обозначить зтот шаг через L, расстояние между линейкой 1 излучателей и линейкой 2 приемников излучения через Н, а расстояние между линией измерения и линейкой 2 приемников через h, то из подобия прямоугольных треугольников, образованных рабочими лучами, вытекает длина S элемента

разложения площади:

S Ь Н

Транспортер 4 перемещает измеряемый объект 3 в зону измерения между линейкой 1 излучателей и линейкой 2 приемников излучения. При движении часть приемников излучения затемнена измеряемым объектом 3.

По сигналу датчика 6 строки блок 7 синхронизации подает управляющие сигналы на коммутатор 9 излучателей и на коммутатор 10 приемников излучения. Происходит коммутация излучате3

лей линейки I и опрос приемников излучения линейки 2. Формирующиеся на выходе коммутатора 10 приемников излучения счетные импульсы площади поступают на вход счетчика 11, суммируются последним и через дешифратор 12 подаются на индикатор I3 (цифровой индикатор площади).

Для сокращеиия времени измерения и упрощения устройства могут быть соединены между собой либо излучатели линейки 1, на пути излучения которых нет o6apix приемников излучения, либо приемники, которые не находятся на пути лучей одного и того же излучателя.

На фиг. 3 показана схема взаимодействия излучателей и приемников устройства, содержащего линейку излучателей из восьми светодиодов и ли иейку приемников излучения из шести фотодиодов.

Поскольку каждьш фотодиод взаимодействует лишь с тремя светодиодами, то общее количество элементарных пло щадок, которые необходимо опросить при формировании строки развертки, равно, например 18.

Указанные элементарные площадки можно опрашивать различным образом, в зависимости от объединения излучателей либо приемников излучения.

Пусть, например, необходимо произвести опрос излучателей, на пути излучения которых нет общих приемников излучения, т.е. могут быть объединены излучатели 1,1 и 1,4; 1,2 и 1,5; 1,3 и 1,6; 1,4 и 1,7; 1,5 и 1,8.

Поскольку общее количество опросов равно 18, а в каждом такте включения излучателей опрашиваются два фотодиода, то может быть составлена, например, табл. 1.

Из табл. 1 видно, что каждый фотодиод опрашивается столько раз, сколько светодиодов взаимодействуют с ним, а также, как должнь быть построены коммутаторы излучателей и приемников излучения.

Пусть излучатели необходимо включать последовательно, причем выходы приемников излучения, которые не находятся на пути лучей одного и того же излучателя, могут быть объединены между собой (с целью, например, уменьшения числа усилителей их сигналов). В этом случае взаимодействие

10

5

20

25

2526714

излучателей и приемников может быть описано табл. 2.

Как видно из табл. 2, за восемь тактов последовательного включения излучателей опрашиваются, как и в случае работы по табл. 1, все 18 элементарных площадок, образующутх строку развертки.

Следовательно, в этом случае могут быть объединены выходы приемников: 2,1 и 2,4; 2,2 и 2,5; 2,3 и 2,6 (фиг. 3). Общее количество тактов опроса (с избытком) всех приемников излучения составляет в этом случае 24.

Если выходы приемников 2,1 и 2,4; 2,2 и 2,5; 2,3 и 2,6 объединены, то устройство работает следующим образом (фиг. 6).

При появлении сигнала от датчика 6 строки триггер 14 строки устанавливается в положение 1, подавая разрешающий сигнал на селектор 15, на второй вход которого постоянно подаются импульсы от генератора 16 тактовых импульсов. В результате при появлении сигнала от датчика 6 строки тактовые импульсы от блока 7 синхронизации поступают на коммутаторы 9 и 10.

На выходе коммутатора 9 последовательно появляются сигналы, подаваемые на излучатели линейки 1. При каждом такте включения излучателей линейки 1 на тактовом входе мультиплексора 25 появляются три сигнала опроса приеьшиков излучения линейки 2, каждьй из которых вызывает появление разрешающего сигнала для коммутации на выход сигналов соответствующих приемников излучения через усилители 24.

В первом такте включения излучателей Л1тейки 1 включен первый излучатель и происходит опрос только первого приемника излучения линейки 2 (два остальных приемника не работают). Во втором такте включения излучателей включен второй излучатель линейки 1 и происходит опрос первого и второго приемников излучения линейки 2 и так далее в соответствии с табл. 2 (третий приемник не работает). Далее опрашиваются три приемника. За время строки происходит формирование сигналов от всех элементарных площадок, образующих строку развертки.

30

5

0

5

0

5

При поянлонии (. нгнапа на девятом выходе депп1фратпра 22 формирователь 21 сигнала окончания строки выдает сигнал, сбрасывающий триггер 14 строки в нулевое положение, что вызывает прекращение прохождения тактовых импульсов от генератора 16 через селектор 15.

При формировании следующего сигнала строки цикл повторяется.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур, со- держлтее линейку излучателей, подключенных к источнику питания, линейку приемников излучения, установленных на пути излучения, формируемого излучателями, соединенных выходами через первый коммутатор с входом счетчика, выход которого подключен через дешифратор к индикатору, и блок синхронизации, соединенный с управляющим входом первого коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений, излучатели ч приемники установлены так, что по меньшей мере некоторые из приемников установ лены каждьй на пути излучения нескольких последовательно расположенных излучателей, в том числе по мень шей мере одного излучателя, на пути

1,1;1,4

1,2;1,5

1,3;1,6

1,2;1,5

1,3;1,6

1,4;1,7

1.3;1,6

1,4;1,7

1,5;1,8

2,1;2,4

2,1;2,4

2,1;2,4

2,2;2,5

2,2;2,5

2,2;2,5

2,3;2,6

2,3;2,6

2,3;2,6

52671ft

излучения которого установлен соседний приемник, а излучатели подключены к источнику питания через второй коммутатор, управляющий вход , которого соединен с блоком синхронизации.

2.Устройство по п. I, о т л и - чающееся тем, что, с целью сокращения времени измерений и упро10 щения конструкции, излучатели, на

пути излучения которых нет общих приемников, соединены между собой.

3.Устройство по п. , отличающееся тем, что выходы

15 приемников, которые не находятся на пути лучей одного и того же излучателя, соединены между собой.

4.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что каждый при20 емник установлен на пути излучения одинакового числа N излучателей, порядковые номера которых отличаются соответственно от порядковых номеров излучателей, на пути излучения кото- 25 рьгх установлен другой приемник, на ту же величину, что и порядковые номера приемников, а блок синхронизации содержит генератор тактовых импульсов, селектор импульсов, выход кото- 30 рого образует один выход блока синхронизации, и делитель частоты, вход которого соединен с выходом селектора импульсов, а выход образует другой выход блока синхронизации.

Таблица 1

3,1;3,10

3,2;3,11

3,3;3,12

3,4;3,13

3,5;3,14

3,6;3,15

3,7;3,16

3,8;3,17

3,9;3,18

Т а бл и ц а 2

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в измерительных машинах, предназначенных для измерения площади плоских фигур, например л екап, кож и т.п., в кожгапантерей- ной, швейной, меховой отраслях промышленности. Целью изобретения является повьш1ение точности измеренит, сокращение вреь.ени измерений и упрощение конструкции за счет применения источников чноголучевого (рассеянного) излучения. Измеряемая фигура перемещается вблизи линейки приемников в поперечном направлении и освещается с помощью линейки излучателей. При этом используют приемники, некоторые из которых находятся каждьпЧ на пути излучения нескольких излучателей, излучатели, на пути излучения которых находится хотя бы один обгций приемник, включают и выключают поочередно, а сигналы на выходах приемников, находящихся на пути излучения одного и того же излучателя во включенном состоянии, регистрируют также поочередно. 3 з.п.ф-лы, 6 ил., 2 табл. ю (Л N3 СП 05

фы2.:/

CD

Я Я Я

f И

Фиг.З

Фиг. Ч

№

Г

19

Г

Ч

Г

1 1

Г ппL4J m

ФИ8.5

Составитель Е. Глазкова Редактор М, Бланар Техред М.Ходанич Корректор С. Черни

Заказ 4615/43 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная,4

Фиг.6