Фотоэлектрическое устройство для измерения размеров нагретых изделий Советский патент 1987 года по МПК G01B21/06 

t12885052

Изоб ретение относится к измери- автоматическая смена светофильтров тельной технике, а именно к устройствам для контроля геометрических

10 перед фотоприемником 5, а следо тельно, и спектральной полосы проп кания светового потока. Смена свет

размеров нагретых изделий, и может

10 перед фотоприемником 5, а следов тельно, и спектральной полосы пропу кания светового потока. Смена свето

быть использовано при контроле прока- 5 Фильтров 10 происходит с некоторым

та, обечаек и поковок.

Целью изобретения является повы шенйе точности измерения за счет уменьшения погрешност.ей от нестабильности динамических параметров.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - вpeмяи myльc- ные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит блок сканирования, выполненный в виде вибратора 1 с упором 2, установленным на оси 3 вибратора 1 и генератора 4, связанного с вибратором 1, фотоприемник 5, преобразователь положения кромки изделия, состоящий из усилителя 6, блока 7 автоматической регулировки усиления, триггера ГЧмиТ- та 8 и функционального преобразователя 9, подключенного к его выходу, блок термокомпенсации с двумя светофильтрами 10, состоящий из дифференцирующего звена 11и соединенных последовате льно ждущего мультивибратора 12, коммутатора 13 и второго функционального преобразователя 14, сумматор 15, соединенный с выходами преобразователей 14 и 9, и блок 16 индикации, триггер иГмитта 8 входом соединен с усилителем 6 и блоком 7, а выходом - с дифференцирующим звеном 11 и первым функциональным преобразователем 9, и является общим для блока термокомпенсации и преобразователя положения, гра- 40 второй половины импульса была постоница сопряжения светофильтров 10 перпендикул ярна направлению сканирования, а блок 7 вьшолнен в виде соединенных последовательно пикового детектора 17, схемы 18 сравнения с задатчиком и второго усилителя 19.

Устройство работает следующим образом.

При работе устройства вибратор 1

янной. Амплитуда первой половины импз/льса зависит от температуры изделия. Сигнал с усилителя 6 поступает на вход триггера Шмитта 8 с 45 уровнем срабатывания , с вьтхода

которого прямоугольные импульсы с постоянной амплитудой и длительностью f (диаграмма 23 на фиг. 2), определяемой отклонением границы с фотоприемником 5 совершает возврат- 50 изделия от оптической оси, поступа- но-поступателъное движение, преоб- ют на вход функционального преобразователя 9. Функциональный преобразователь 9 преобразует длительность импульса в постоянное напряжение, 55 пропорциональное отклонению размера от номинального. Сигнал с триггера Шмитта 8 дифференцируется по перазуя пространственное распределение освещенности в плоскости изображения объектива во временное (диаграмма 20 на фиг. 2).При изменении направления движения за счет сил инерции светофильтры 10 поворачивают вокруг оси в диапазоне, ограниченном упорами 2, и таким образом, происходит

редиему фронту с помощью дифференцирующего звена 11 и подается на вход

автоматическая смена светофильтров

10 перед фотоприемником 5, а следовательно, и спектральной полосы пропускания светового потока. Смена светозапаздыванием по времени t , которое зависит от величины их свободного хода, (диаграмма 21 на фиг. 2).Сигнал с усилителя фототока имеет ступенчатую форму (диаграмма 22 на фиг.2), Светофильтры 10 подобраны таким образом, чтобы и амплитуда первой половины импульса в заданном интервале температур была меньше амплитуды

второй половины импульса.

Импульсы напряжения с усилителя 6 поступают на пиковый детектор 17, содержавши КС-цепь с временем разряда, превышающим период развертки.

С выхода детектора 17 на схему I8 сравнения поступает постоянное напряжение , равное максимальному импульсу. На схему 18 сравнения поступает также с задатчика постоянное задающее напряжение, с которым сравнивается напряжение пикового детектора 17.

Напряжение со схемы 18 сравнения поступает на вход усилителя 19, к

выходу которого подключен фотоприемник 5 с сопротивлением нагрузки. При изменении температуры изделия изменяется амплитуда импульсов, поступающих на детектор 17 и отклонение

амплитуды от заданной поступает на вход усилителя 19, который изменяет напряжение питания и соответственно чувствительность фотоприемника 5 так,, чтобы максимальная амплитуда

янной. Амплитуда первой половины импз/льса зависит от температуры изделия. Сигнал с усилителя 6 поступает на вход триггера Шмитта 8 с 45 уровнем срабатывания , с вьтхода

редиему фронту с помощью дифференцирующего звена 11 и подается на вход

ждущего мультивибратора 12 с длительностью Т , который через коммутатор вырезает переднюю часть импуль13

са фототока с переменной амплитудой, которая пропорциональна температуре изделия (диаграмма 24 на Фиг. 2), Затем этот импульс поступает на вход функционального преобразователя 14, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный номинально- му размеру изделия, а с его выхода сигнал, пропорциональный температурной поправке, поступает на сумматор 15. Результат измерения снимается с блока 16 индикации, соединен- ного с сумматором 15.

с двумя светофильтрами, состоящий из дифференцирующего звена и сое диненных последовательно ждущего мультивибратора, коммутатора и вто рого функционального преобразовате ля, сумматор, соединенный с выхода ми обоих функциональных преобразов телей и блок индикации, соединенны с сумматором, отличающееся тем, что, с целью повышени точности измерения, триггер П1митта входом соединен с усилителем и бло ком автоматической регулировки уси ления, а выходом - с дифференцирую щим звеном и первым функциональным преобразователем, и является общим для блока термокомпенсации и преоб разователя положения, блок сканиро вания вьтолнен в виде вибратора с упором, соединенного с фотоприемни ком и двумя светофильтрами, границ сопряжения которых перпендикулярна направлению сканирования, светофильтры установлены с возможноФормула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для 20 измерения размеров нагретых изделий, содержащее блок сканирования, фотоприемник, связанный с выходом фотоприемника преобразователь положения кромки изделий, содержащий усилитель, 25 стью их свободного перемещения блок автоматической регулировки усиления, триггер 11 митта и функциональный преобразователь, соединенный с его выходом, блок термокомпенсации

CKi

го

в направлении сканирования в диапазоне, ограниченном упором, ус тановленным тора.

на оси вибраг

с двумя светофильтрами, состоящий из дифференцирующего звена и соединенных последовательно ждущего мультивибратора, коммутатора и второго функционального преобразователя, сумматор, соединенный с выходами обоих функциональных преобразователей и блок индикации, соединенный с сумматором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, триггер П1митта входом соединен с усилителем и блоком автоматической регулировки усиления, а выходом - с дифференцирующим звеном и первым функциональным преобразователем, и является общим для блока термокомпенсации и преобразователя положения, блок сканирования вьтолнен в виде вибратора с упором, соединенного с фотоприемником и двумя светофильтрами, граница сопряжения которых перпендикулярна направлению сканирования, светофильтры установлены с возможностью их свободного перемещения

стью их свободного перемещения

в направлении сканирования в диапазоне, ограниченном упором, ус тановленным тора.

на оси вибраВНИИПИ Заказ 7797/38

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

cpuz.Z

Тираж 700 Подписное

Изобретение относится к измерительной техника. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет уменьшения погрешностей от нестабильности динамических параметров. Устройство содержит сканатор с вибратором 1, на котором укреплены сопряженные светофильтры 10 блока термокомпенсации. Последние периодически при изменении направления движения за счет сил инерции меняют положение, осуществляя коммутацию оптргческого потока только от одного участка нагретого изделия с различными полосами пропускания, это позволяет также исключить влияние неравномерности нагрева изделия. 2 ил. с (Л ю 00 00 ел о сд фиг. 1