Устройство для измерения диаметра изделий Советский патент 1986 года по МПК G01B21/10 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испоЛь зовано для измерения наружного диаметра прозрачных изделий. Цель изобретения - обеспечение контроля положения изделий и повышение точности при измерении прозра ных изделий за счет фиксации отсчет нШ базы, исключения влияния помех от центральных лучей. . На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства. Устройство для измерения диаметра изделий содержит оптически связа ные источник 1 света, блок 2 сканирования, створ 3, расположенной перед фотоприемником 4, усилитапь 5, пороговый элемент 6, формирователь 7импульса створа, состоя1ций из пос ледовательно соединенных схемы 8 со падения и формирователя 9 импульсов заданной длительности, формировател 10 импульсов изделия, состоящий из последовательно соединенных первой, схемы 11 совпадения, второй схемы 12 совпадения, формирователя 13 импульсов изменяющейся длительности, блока 14 времязадающих цепочек и блока 15 ключей, формирователь 16 импульса положения изд1елия, зa : aющий генератор 17, счетчики 18-20, блок 21 вычисления и интегратор 22. Выход фотоприемника 4 связан с входом усилителя 5, выход которого связан с входом порогового элемента 6, выход которого связан с первым входом схемы 8 совпадения и первым входом схемы 11 совпадения, второй вход которой связан с выходом схемы 8совпадения, первым входом формиро вателя 16 импульса положения,, первым входом счетчика 18, первым входом блока 21 вычисления и первым входом формирователя 9 импульса заданной длительности, второй вход ко торого через времязадающую цепочку связан с вторым выходом формировате ля 9 импульсов заданной длительности, а его первый выход связан с вто рым входом схемы 8 совпадения,, выхо схемы 11 совпадения связан с первым входом схемы 12 совпадения, второй вход которой связан с вторым входом формирователя 16 импульса положения и первым выходом форм фователя 13 импульсов изменяющейся длительности второй выход которого связан с вхо2дом блока 14 времязадакицих цепочек, выход которого связан с вторьм входом блока 15 ключей, а его выход связан с вторым входом формирователя 13 импульсов изменяющейся длительности j первый вход которого связан с выходом схемы 12 совпадения, первым входом счетчика 20 и третьим входом блока 21, второй вход которого связан с выходом формирователя 16 импульса положения и первым входом счетчика 19, первый выход блока 21 связан с первым входом блока 15 ключей, второй выход блока 21 связан с третьими входами счетчиков 18-20, вторые входы которых связаны с выходом задающего генератора 17, выходы счетчиков 18-20 связаны с входами блока 21, третий выход которого связан с индикатором 22„ Устройство для измерения диаметpia полупрозрачных изделий работает следующим образом. Луч света, формируемый источником 1 света, развертывается блоком 2 сканирования. Теневое изображение изделия 23, ограниченное створом 3, преобразуется фотоприемником 4 в видеосигнал, который усиливается усилителем 5 (фиг« 2, U,) и формируется пороговым элементом 6 (фиг.2, Uj), устраняющим влияние изменения амплитуды и фронтов видеосигнала на результат измерения. С выхода порогового элемента 6 импульсы поступают на входы формирователей 7 импульса створка и 10 импульса изделия. В момент времени tj запускается формирователь 9 импульса заданной длительности, формирующий импульс, длительность которого меньше импульса створа на ot (фиг, 2, Uj ). В тот же момент времени формирователь 16 импульса положения изделия устанавливается в единичное состояние (фиг. 2, Ug), Сформированный формирователем 9 импульс (фиг. 2, Uj), длительность которого определяется величиной времязадающего резистора R1, поступает на вход схемы 8 совпадения, на выходе которой формируется импульс створа (фиг. 2; и.). Импульс створа подается на второй вход схемы 11 совпадения, на первый вход которой подаются импульсы с порогового элемента 6. На выходе схемы 11 совпадения формируется импульс изделия с централь3ными помехами (фиг. 2, U), который подается на первый вход схемы 12 совпадения. По переднему фронту это го импульса в момент времени t запускается формирователь 13 импульсо изменяющейся длительности, длительность импульсов которого задается блоком 14 времязадающих цепочек, по ключаемым к нему через блок 15 ключей. Величина времязадающей цепочки выбирается блоком 21 вычисления и зависит от величины измеренного диа метра изделия. Длительность импульсов, формируемых формирователем 13, меньше длительности импульсов издеЛИЯ на 4t,j (фиг. 2, и,). Сформированные импульсы с формир вателя 13 подаются на второй вход схемы 12 совпадения и на второй вход формирователя 16 импульса положения изделия, устанавливающего в нулевое состояние. На выходе схемы 12 совпа дения формируется импульс изделия без центральных помех (фиг. 2, U). Импульс положения изделия показан на фиг. 2, UQ. Импульсы створа, изделия и положения изделия подаются на разрешающие входы счетчиков 18 и 19, на счетные входы которых поступают также импульсы с задающего генератора 17 (фиг. 2, U,jj ) . Число импульсов, поступивших на счетные входы счетчиков 18, 20 и 19, соответствует длительностям створа,- изделия и положения изделия (фиг. 2, U , U,., , U ) . В момент времени t по заднему фронту импульса створа формируется импульс (фиг. 2, ), разрешакжшй запись результата измерения в блок 21 вычисления. Последний производит расчет результата измерения и вьщает его на индикатор 22. Перед каждым циклом измерения блок 21 вычисления устанавливается в момент времени tx, счетчики 18-20 - в нулевое соетояние (фиг. 2, Ug). Расчет результата измерения производится по формулам . d - А,; где d - рассчитываемый диаметр изделия;L - размер створа; дЬ - рассчитьшаемое положение изделия14 . 4 - число импульсов счетчика 18; N J - число импульсов счетчика 20; NY - число импульсов счетчика 19; А ,A,j - коэффициенты, учитывающие нелинейность оптики, нелинейность сканирования. Формула изобретения Устройство для измерения диаметра изделий, содержащее источник света, блок сканирования, фотоприемник,, усилитель, задающий генератор, счетчик, два формирователя импульса заданной длительности, блок вычисления и индикатор, отличающееся тем, что, с целью обеспечения контI роля положения и повышения точности при измерении прозрачных изделий, оно снабжено .створом, расположенным перед фотоприемником, пороговым элементом, формирователем импульса створа, состоящим из схемы совпадения и формирователя импульсов заданной длительности, формирователем импульса изделия, состоящим из двух схем совпадения, формирователя импульсов изменякяцейся длительности, блока времязадающих цепочек и блока ключей, формирователем импульса положения и вторым и третьим счетчиками, причем выход фотоприемника связан с входом усилителя, выход которого связан с входом порогового элемента, выход которого связан с первым входом схемы совпадения формирователя импульса створа и первым входом первой схемы совпадения формирователя импульса изделия, второй вход которой связан с выходом схеMJ совпадения формирователя импульса створа, первым входом формирователя импульса положения, первым входом первого счетчика, первым входом блока вычисления и первым входом формирователя импульсов заданной длительности, второй вход которого через времязадающую цепочку связан с вторым выходом формирователя импульсов заданной длительности, а го первый выход связан с вторым ходом схемы совпадения формироватея импульса створаS выход первой хемы совпадения формирователя имульса изделия связан с первым вхоом второй схемы совпадения формироателя импульса изделия, второй ход которой связан с вторым входом

S12721

формирователя -импульса положения и первым выходом формирователя импульсов изменякяцейся длительности, второй выход которого связан с входом блока времязадаюощх цепочек, выход которого связан с вторым входом блока ключей, а его выход связан с вторым входом формирователя импульсов изменяющейся длительности, первый вход которого связан с выхо- ю дом второй схемы совпадения формирователя импульса изделия, первым входом третьего счетчика и третьим

Uft

входом вычислителя, второй вход которого связан с выходом формирователя импульса положения и первым входом второго счетчика, первый выход вычислителя связан с первым входом блока ключей, второй выход вычислителя связан с третьими входами счетчиков, вторые входы которых связаны с выходом задающего генератора, выходы счетчиков связаны с входами блока вычисления, третийвыход которого связан с инди катором.

Hi

I

иг.

U

w

U6

Uj

Ue

U9

MJ JIM

9 t

Г

4jfj

t

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения наружного диаметра прозрачных изделий. Целью изобретения является обеспечение контроля положения изделий и повышение точности при измерении прозрачных изделий за счет фиксации отсчетной базы, исключения влияния помех от центральных лучей. Устройство, содержащее источник света, блок сканирования и створ, расположенный перед фотоприемником, позволяет с помощью порогового элемента вьделить из видеосигнала, полученного фотоприемником, импульс створа, импульс положения и импульс изделия, кото.рые формируются в соответствующих формирователях. Передний фронт импульса створа является управляющим для всей схемы и отсчетной базой для определения положения изделия . Полученные импульсы заполняются от генератора и фиксируются в соответствующих счетчиках. При этом конструкция формирователя импульса i изделия позволяет исключить сраба(Л тьшание от части видеосигнала, соответствующей центральным лучам от внутреннего диаметра прозрачного изделия. По заднему фронту импульса створа информация из счетчиков передается в блок вычисления. 2 ил. ю to

Uii

,

- t4is ts ii

Фиг.2