Фотоэлектронный прибор для измерения диаметра движущейся проволоки в процессе волочения Советский патент 1960 года по МПК G01B21/12 G01D5/30 

Известны фотоэлектронные приборы для измерения диаметра дсвижущейся проволоки з процессе волочения, снабжеиные двумя щелями, расстояние между которыми изменяется в зависимости от величины диаметра.

Известно также применение в подобных приборах, с целью создания и-м пульсов напряжения, качающихся оптических деталей (тризм).

Описываемый фотоэлектронный прибор отличается от известных тем, что в нем применена электронная схема совпадения фронтов импульсов и интегрирования рабочих импульсов и импульсов помех.

При таком вьшолиении фотоэлектронного прибора повышается точность из.мерения и устойчивость его к .различным помехам.

На чертеже изображена схем:а описываемого прибора, где У - усиЛитель импульсов, СС - схема совпадения, УД-: схема управления электродвигателем.

Движущаяся проволока /, диаметр которой требуется из.мерить, ocBeuiena параллельным световым потоком. Изображение проволоки фокусируется «а экр.ан 2 с двумя щелями 3 i 4, расположенными- параллельно изображению. Расстояние между -щелями соответствует величине измеряемого диаметра.

За экраном 2 расположены два фотоумножителя 5 и 6, каждый из которых воспринимает световой поток только от одной из щелей.

Изображение проволоки 1 периодически перемещается в плоскости экрана 2 посредством качающихся оптических деталей, например призмы 7. Это приводит К периодическому затемнению фотоумножителей.

Электронная схема превращает пульсации светового лотока, проходящего через пхели 3 и 4, соответственно в ИМПУЛЬСЫ напряжения f/j

Если расстояние между щелями равно диаметру измеряемой проволоки /, то ее изображение в один и тот же момент начинает закрывать

№ 133601- 2 одну щель и открывать другую, т. е. в этот момент напряжение И начинает падать, а напряжение f/i возрастать (Происходит совпадение фронтов импульсов). ЕСЛИ расстояние между щелями больше или меньше намеряемого диаметра, то изображение при своем движении перекрывает щели не одновременно.

Предлагаемый прибор основан на использовании для измерения диаметра движущейся проволоки взаимного расположения импульсов напряжения f/i и и ч во «времени.

Для того чтобы иметь возможность измерять автоматически диаметры люvбыx проволск без каких-либо перестроек прибора, а также следить за изменением диаметра проволоки в процессе ее изготовления, одна из щелей сделана подвижной. Она перемещается посредством серводвигателя 8, управляемого электронной следящей системой до тех пор, пока расстояние между щелями не станет равным измеряемому диаметру. Индикатором расстояния служит стандартный мшшметр 9, корпус которого жестко связан с неподвижной щелью, а измерительный стержень - с подвижной.

На правление вращения мотора, а следовательно, и направление перемеп;ения щели о:Л)еделяется взаимным положением импульсов напряжения Ll и Uz.

В случае совпадения имПульсов щель остается пепОДВижной. Для исключения влияния импульоных помех на работу прибора срабатывание схемы, включающей мотор, нредуоматривается не от одного импульса, а от заданного числа их, накапливаемого интегрирующей ценочкой. Каждое срабаты1вание схемы включения мотора приводит К тому, что мотор вращается в задаинодч направлении определенное время, выбранное при регулировке схемы.

Для работы электронной схемы используются иМПульсы только одного полупериода. На время второго полупериода (обратный ход качающеся призмы) схема запирается гасящими импульсами, частота повторения которых строго синхронизирована с частотой колебания призмы 7. Такой метод измерения диаметра проволоКи, основанный на совпадении импульсов от двух щелей, при1водит к тому, что устройство становится малочувствительным к изменениям напряжений, Питающюх схему и источник света, ко всякого рода помехам, повЫщает надежность его работы и, Кроме того, устройство становится высокочувствительным к изменен шм величины диаметра измеряемого объекта.

Предмет изобретен.и я

Фотоэлектронный прибор для измерения диаметра движущейся проволоки в процессе волочения, снабженный двумя щелями, расстояние между которыми изменяется в зависимости от величины диаметра, и качающимися оптическими деталями, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения и устойчивости к различным помехам, для управления серводвигателем, перемещающим одну из щелей, применена электронная схема совпадения фронтов имнульсов и интегрирования рабочих ИМПУЛЬСОВ и имплльсов помех.