Устройство контроля поперечного размера протяженного объекта Советский патент 1986 года по МПК G01B21/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля поперечного размера различных протяженных непрозрачных объектов, например проволоки.

Целью изобретения является повышение точности контроля при колебаниях протяженного объекта в поперечном направлении за счет устранения погрешностей от вибрации.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, формируемые на выходах отдельных узлов устройства.

Устройство содержит источники 1 и 2 света, оптические блоки 3 и 4, блоки 5 и 6 сканирования, генераторы 7 и 8 пилообразного напряжения, выходы которых соединены с блоками 5 и 6 сканирования, линзы 9 и 10, через фокальные плоскости, которых проходят оси поворота блоков 5 и 6 сканирования, полупрозрачные зеркала 11 -13, объектив 14, оптически связанный с полупрозрачным зеркалом 12 сканистор 15, светофильтры 16 и 17, фотоприемники 18 и 19, блок 20 управления, состоящий из триггеров 21 и 22, входы «Установка единицы которых подключены к фотоприемникам 18 и 19, выходы триггеров 21 и 22 соединены с управляющими входами генераторов 7 и 8 пилообразного напряжения элемент 23 ИЛИ, входы которого подключены к выходам триггеров 21, 22, генератор 24 пилообразного напряжения, вход которого подключен к выходу элемента 23 ИЛИ, выход-генератора 24 пилообразного напряжения соединен с управляющим входом сканистора 15, дифференцируюпдего элемента 25, вход которого соединен с выходом генератора 24 пилообразного напряжения, выход дифференцирующего элемента 25 соединен с входами «Запуск генераторов 7 и 8 пилообразного напряжения, элемента 26 задержки, вход которого подключен к выходу дифференцирующего элемента 25, выход элемента 26 задержки соединен с входами «Установка нуля триггеров 21 и 22, измерительный блок 27, состоящий из дифференцирующего элемента 28, вход которого подключен к выходу сканистора 15, блок 29 измерения временного интервала, вход которого подключен к выходу дифференцирующего элемента 28.

Измеряется диаметр протяженного колеблющегося объекта 30.

Устройство работает следующим образом.

Источники 1 и 2 света формируют пучки света с различной длиной волны, которые преобразуются оптическими блоками 3 и 4 в узкие пучки лучей, направляемые на отражающие поверхности блоков 5 и 6 сканирования.

При поступлении с выхода дифференцирующего элемента 25 импульса генераторы 7 и 8 пилообразного напряжения запускаются и формируют пилообразные напряжения, поступающие на блоки 5 и 6 сканирования, отражающие поверхности которых начинают поворачиваться.

На выходе линз 9 и 10 формируются сканирующие пучки лучей, один из которых

отражается от полупрозрачного зеркала 11. После полупрозрачного зеркала 11 формируются два параллельных пучка лучей, перемещающихся в направлении измеряемого поперечного размера объекта 30.

Один из лучей, отразившись от полупрозрачного зеркала 13 и пройдя светофильтр 16, попадает на фотоприемник 18. Второй луч, пройдя полупрозрачное зеркало 13 и светофильтр 17, попадает на фотоприемник 18.

При касании пучков лучей краев объекта 30 на выходе фотоприемников 18 и 19 формируются импульсы, перебрасывающие триггеры 21 и 22 в состояние логической «1. Потенциальные сигналы, формируемые на выходах триггеров 21 и 22, поступают на входы «Останов генераторов 7 и 8 пилообразного напряжения. Напряжения на выходах генераторов 7 и 8 пилообразного напряжения перестают нарастать, что приводит к фиксации в определенном про5 странственном положении блоков 5 и 6 сканирования и, как следствие, фиксации в определенном пространственном положении пучков лучей, проецируемых объективом 14 на фоточувствительную поверхность сканистора 15.

0 После переброса триггеров 21 и 22, каждый из которых перебрасывается в момент времени, связанный с поперечным размером объекта 30 и его пространственным положением, на выходе элемента 21 ИЛИ формируется импульс, запускающий генератор 24 пи5 лообразного напряжения, осуществляющего опрос сканистора 15.

Напряжение с выхода сканистора 15 поступает на дифференцирующий элемент 28 измерительного блока 27. На выходе дифференцирующего элемента 28 формируется два импульса, временной интервал между которыми пропорционален поперечному размеру объекта 30. Временной интервал измеряется блоком 29 измерения временного интервала.

5 После окончания опроса сканистора 15, дифференцирующий элемент 25 формирует импульс, сбрасывающий генераторы 7 и 8 пилообразного напряжения и,через элемент 26 задержки, триггеры 21, 22 в состояние логического «О.

0 Использование предлагаемого устройства позволяет уменьщить динамическую погрешность контроля при колебании объекта за счет выбора большей скорости сканирования пучков лучей по сравнению со скоростью опроса сканистора.

Формула изобретения

Устройство контроля поперечного размера протяженного объекта, содержащее два

источника света и расположенные последовательно по ходу излучения каждого источника света оптический блок, блок сканирования, фотоприемник, измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля при колебании протяженного объекта в поперечном направлении, оно снабжено первым и вторым полупрозрачными зеркалами, установленными между блоками сканирования и фотоприемниками, объективом и сканистором, оптически

связанными с первым полупрозрачным зеркалом, двумя светофильтрами, установленными между вторым полупрозрачным зеркалом и фотоприемниками, блоком управления, управляющие входы которого подключены к фотоприемникам, выходы блока управления соединены с блоками сканирования, источники света выполнены с неодинаковой длиной волны, вход измерительного блока подключен к сканистору.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля диаметра колеблющейся проволоки. Целью изобретения является повышение точности контроля при колебании протяженного объекта в поперечном направлении за счет устранения погрешностей от вибраций. Источники 1, 2 света, оптические блоки 3, 4, блоки 5, 6 сканирования, линзы 9, 10 формируют два сканирующих навстречу друг другу пучка лучей с различной длиной волны. Пучки лучей разделяются полупрозрачным зеркалом 13 и светофильтрами 16, 17 на два луча, падающих на фотоприемники 18, 19. В моменты касания лучей кромок проволоки, фотоприемники 18, 19 формируют импульсы, поступающие на блок 20 управления, формирующий сигналы, останавливающие блоки 5 6 сканирования. Неподвижные лучи проецируются с помощью полупрозрачного зеркала 12, объектива 14 на сканистор 15. На выходе последнего по сигналу управле- с ния, формируемому блоком 20 управления, формируется видеосигнал, поступающий (Л на измерительный блок 27, измеряющий временной интервал, пропорциональный диаметру проволоки. 2 ил. N3 О5 1C ьо 00 со