Устройство для измерения размера изделия Советский патент 1987 года по МПК G01B21/02 

113

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения и контроля диаметра проволоки, волокон, отверстий, ширины щелей, зазоров и т.п.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости за счет увеличения соотношения сигнал - шум.

На фиг.1 изображена структурная схема устройстваi на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг.З структурная схема блока обработки электрического сигнала.

Устройство состоит из последовательно расположенных и оптически связанных лазера 1, объектива 2, полевой диафрагмы 3 клиновидной формы, передающей телевизионной камеры 4, интегратора 5, электронного ключа б, блока 7 обработки электрического сигнала, который может быть выполнен, например, в виде (фиг.З) последовательно включенных аналогового запоминающего узла (АЗУ) 8 блока, фильтра 9 низких частот, узла 10 определения моментов экстремума электрического сигнала, сдвигового регистра 11 с логическими элементами, арифметического узла 12 с цифровой индикацией,

Управляющий вход электронного ключа 6 соединен с выходом генератора строчной развертки телевизионной камеры 4, выход которой соединен с вы- ходом интегратора 5 и информационным входом электронного ключа 6. Выход интегратора 5 соединен с выходом электронного ключа 6 и входом блока 7 обработки электрического сигнала, а полевая диафрагма 3 установлена перед мишенью видикона телевизионной камеры 4 так, что ее ось симметрии перпендикулярна направлен 1ю строчной развертки телевизионной камеры 4 и оптической оси объекти°йа 2.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемое изделие облучается излучением лазера 1, при этом в фокальной плоскости объектива 2 образуется дифракционная картика, соответствующая дифракции на измеряемом изделии. Передающая телевизионная камера 4 осуществляет преобразование дифракционной картины в электрический сигнал, описывающий распределение интенсивности в дифракционной картине. Полевая диафрагма 3, установленная перед мишенью видикона телевизионной

2

камеры, пропускает на мишень видикона фрагмент дифракционной картины, который сканируется за время полукадра (кадра) и преобразуется в электрический сигнал в виде телевизионного разложения (фиг.2 а,, где импульсы отрицательной полярности есть импульсы Начала строки телевизионного разложения, а импульсы положительной

полярности - видеосигнал).

Полученный электрический сигнал с выхода телевизионной камеры 4 поступает на вход интегратора 5, выполненного на операционном усилителе

15

с конденсатором в петле отрицательной обратной связи. В начале каждой строки телевизионного разложения интегратор 5 устанавливается в исходное состояние (обнуляется) электрон0 ным ключом 6, который переключается импульсами строчной развертки, поступающими с выхода генератора строчной развертки телевизионной камеры 4 , на управляющий вход электронного ключа 6.

В конце каждой строки на выходе интегратора 5 формируется напрялсение, пропорциональное площади видеосигнала в одной строке (фиг,2 б). С выхо да интегратора 5 сигнал поступает на вход АЗУ 8, информация в котором обнуляется в конце каждой строки, перед начальной установкой интегратора 5. С выхода АЗУ 8 электрический

5 сигнал (фиг.2 в,д) поступает на вход фильтра 9 низких частот, где вьщеля- ется огибающая ступенчатого сигнала. Далее с помощью узла 10 определения моментов экстремума, сдвигового ре0 гистра 11 с логическими элементами формируется электрический импульс, длительность которого t равна временному интервалу между экстремаль- ньши точками электрического сигнала

5 (фиг.2 е) и обратно пропорциональна размеру измеряемого изделия.

Арифметический узел 12 преобразует электрический импульс длительностью т в позиционный код, численно

0 равный размеру .измеряемого изделия, а результат вычисления отображается на цифровом табло. Узел 12 может быть выполнен на базе ЭВМ или логических элементах.

5

Формула изобретения

Устройство для измерения размера изделия, содержащее последовательно расположенные и оптически связанные

313

лазер, объектив, передающую телевизионную камеру и блок обработки электрического сигнала, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерения, оно снабжено интегратором, электронным ключом и полевой диафрагмой клиновидной формы, управляющий вход электронного ключа соединен с выходом генератора строчной развертки телевизионной камеры, выход которой соединен с вхо //

л

123854

дом интегратора и информационным входом электронного ключа, выход интегратора соединен с выходом электронного ключа и входом блока обработ- 5 ки электрического сигнала, а полевая диафрагма установлена перед мишенью видикона телевизионной камеры так, что ее ось симметрии перпендикулярна направлению строчной развертки телевизионной камеры и оптической оси объектива.

10

л л / .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повьшение помехоустойчивости за счет увеличения соотношения сигнал - шум. Устройство, содержащее передающую телевизионную камеру 4 и полевую диафрагму 3, установленную перпендикулярно развертке камеры, позволяет вырезать из изображения центральный участок дифракционной картины, тем самым сужая диапазон измерения и анализируя информацию с оптимальными параметрами. 3 ил.о Фиг.

i/.j

Составитель Е.Глазкова Редактор В.ПетрашТехред А.Кравчук Корректор А.Ворович

Заказ 1960/38

Тираж 678Подписное

BHPfflnii 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

i/.j

Ворови