Телевизионное устройство для измерения объема яиц на движущемся конвейере Советский патент 1988 года по МПК G01B21/02 

00

ее

ел

со

ел

со

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет компенсации динамической погрешности, связанной с интегрирующими свойствами пе- редаюшей телевизионной камеры. Устройство для измерения объема яиц на движущемся конвейере содержит передающую телевизионную камеру 1, устанавливаемую под роликовы.м транспортером таким образом, чтобы строчная развертка совпада. 1а с вектором скорости транспортера. Видеоимпульс от передающей телевизионной камеры 1 про.ходит через двоичный квантователь 2 и в виде прямоугольного импульса поступает на преобразователь 3 временной интервал-код и далее с учетом кода компенсации преобразуется в код текущего диаметра яйца. В то же время на квадраторе 5 формируется код квадрата текущего диаметра яйца, который суммируется в сумматоре 6 квадратов, на выходе которого формируется код объема яйца. Значение кода компенсации зависит от скорости движения транспортера и коэффициента преобразования, установкой которого добиваются предельно полной компенсации динамической погрещности устройства в заданном диапазоне скоростей транспортера. 3 ил. S (Л

Фиг. /

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в комплексах сортировки яиц по весовым категориям.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет компенсации динамической погрешности, связанной с интегрирующими свойствами передающей телевизионной камеры.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема преобразователя частота--код; на фиг. 3 - функциональная схема сумматора квадратов.

Устройство содержит последовательно связанные передающую телевизионную камеру 1, двоичный квантователь 2, преобразователь 3 временной интервал-код, счетчик 4, квадратор 5 и сумматор 6 квадра- I тов, последовательно связанные частотный датчик 7, механически связываемый с валом двигателя конвейера, и нреобразователь 8 частота - код, выход которого связан с вторым входом счетчика 4, второй и третий входы соответственно - с вторым и третьим выходами передающей телевизионной I камеры 1 и вторым и третьим входами сумматора 6 квадратов. Преобразователь 8 частота-код (фиг. 2) вынолнен в виде по- I следовательно связанных первого элемента I И 9, счетчика-формирователя 0 временно- 1 го интервала, второго элемента И П и счет- j чика-формирователя 12 кода компенсации, I дифференцирующей цепочки 13, выход ко I торой связан с вторыми входагли счетчиков- формирователей 10, 12 временного интер- I вала и кода компенсации и панели 14 на- I бора кода коэффициента преобразования, выход которой связан с третьим входом счетчика-формирователя 10 временного интервала, выход которого связан с первым I входом первого элемента И 9, второй вход I которого связан с вторым выходом переда- ющей телевизионной камеры 1, вход дифференцирующей цепочки 13 связан с третьим выходом передающей телевизионной камеры 1.

Сумматор 6 квадратов (фиг. 3) выполнен в виде последовательно связанных счетчика-преобразователя 15, третьего элемента И 16 и накапливающего счетчика 17, второй вход кбторого связан с третьим выходом передающей телевизионной камеры 1, генератора 18, выход которого связан с вторым входом третьего элемента И 16, выход которого связан с вторым входом счетчика- преобразователя 15, первый вход которого связан с выходом квадратора 5, третий вход - с вторым выходом пере/дающей телевизионной камеры 1.

Устройство работает следующим обра- 30);.

959532

Передающая телевизионная камера 1 устанавливается над роликовым транспор- террм таким образом, чтобы строчная развертка совпадала с вектором скорости транс;, портера. Такое расположение камеры обеспечивает преобразование текущего диаметра яйца в импульс изображения с минимальными искажениями, вызываемыми нелинейностью телевизионного растра. Измерение

.„ объема яйца осуществляется внутри одного телевизионного кадра в момент нахождения яйца в области минимальных геометрических искажений изображения.

При максимальной скорости транспор- ,- тера 1 .м/с или 10 яиц/с только каждый пятый кадр является рабочим, остальные кадры используются только для определения скорости движения транспортера, т.е. формирования кода компенсации N(). Поскольку код компенсации формируется в 20 предыдущем кадре, динамическая погрещ- ность измерения скорости транспортера оказывается пренебрежимо малой - она определяется изменением скорости транспортера внутри длительности телевизион- 2) ного кадра (20 мс).

В течение одного кадра передающая телевизионная камера 1 генерирует 312,5 строк, из которых только 200-220 строк, расположенных в центре экрана, исполь30 зуются для измерения объема яйца.

При формировании кода компенсации кадровый синхроимпульс с третьего выхода передающей телевизионной камеры 1, проходя через дифференцирующую цепочку 13, записывает в счетчик формирователь 10

35 временного интервала значение кода коэффициента преобразования (К), предварительно установленного на панели 14 набора кода коэффициента преобразования. Одновременно обнуляется счетчик-формиро40 ватель 12 кода компенсации. При записи кода К старший разряд счетчика-формирователя 10 временного интервала обнуляется, открывается элемент И 9, и счетчик- формирователь 10 временного интервала начинает работать на вычитание от прихо- дящих на его вход строчных синхроимпульсов с второго выхода передающей телевизионной камеры 1 (ССИ). Процесс счета 10 заканчивается в момент переполнения счетчика-формирователя 10 временного интер5Q вала - установка в единицу его старщего разряда. Таким образом, длительность вре- FvieHHoro интервала (Т,,) оказывается равной

TC Tj-cK К,

где Т(.ц - период строчных синхроимпуль- 55 сов.

Снимаемый со счетчика-формирователя 10 временного интервала сигнал подается иа элемент И 11, через который проходят

импульсы от частотного датчика 7 скорости вращения двигателя привода транспортера. Выходной код компенсации N (ит- К) формируется на счетчике-формирователе 12 кода компенсации.

Переключением тумблеров панели 14 набора кода коэффициента преобразования получают такое значение К, при котором происходит предельно полная компенсация динамической погрешности устройства в заданном диапазоне скоростей транспортера.

Измерение объема яйца в рабочем кадре начинается с обнуления накапливающего счетчика 17 в сумматоре 6 квадратов и фиксации кода компенсации N (ta-K) на выходе преобразователя 8 частота-код.

Запись кода компенсации N (ttf-K) на счетчик 4 и кода квадратора 5 на счетчик преобразователь 15 сумматора квадратов 6 происходит в начале каждой строки под воздействием строчного синхрои.мпульса

сси.

Внутри строки видеоимпульс от передающей телевизионной камеры 1 проходит через двоичный квантователь 2 и в виде прямоугольного импульса поступает на преобразователь 3 временной интервал-код и далее с учетом кода компенсации ) преобразуется в код текущего диаметра яйца. В то же время на квадраторе 5 формируется код квадрата текущего диаметра яйца.

Восьмиразрядный код квадрата от квадратора 5 записывается на счетчик-преобразователь 15, работающий в режиме вычитания. Запись кода переводит старщий разряд счетчика-преобразователя 15 в нулевое состояние, что приводит к открыванию элемента И 16 и прохождению импульсов генератора 18 частотой 8 МГц на ее выход. Элемент И 16 открыт до тех пор, пока счетчик-преобразователь 15 не переполнится и его старший разряд не перейдет в едиССи

fH-

кси

W

ничное состояние. На этом и закончится преобразование кода квадрата в числоим- пульсный код. Четырехразрядный десятичный накапливающий счетчик 17 формирует код объема измеренного яйца.

Таким образом, внутри строки одновременно протекают два процесса-формирование кода квадрата текущего диаметра яГща и формирование кода сум.мы квадратов те- кущего диаметра яйца.

Поскольку последняя строка рабочего кадра гарантированно пустая, то все строки, содержащие изображение яйца, принимают участие в формировании объема яйца.

15

Формула изобретения

Телевизионное устройство для измерения объема яиц на движущемся конвейере, содержащее электронный видеодатчик, измеритель диаметров в ряде сечений и электронный блок обработки информации, от- личаюш,ееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными частотным датчиком, механически соединенны.м с валом двигателя конвейера, и преобразователем частота-код, электронный видеодатчик выполнен в виде передающей телевизионной камеры, измеритель диаметров - в виде последовательно связанных двоичного квантователя, вход которого соединен с первым выходом передающей телевизионной камеры, преобразователя временной интервал-код и счетчика, второй вход которого соединен с выходом преобразователя частота-код, электронный блок обработки выполнен в

виде последовательно соединенных квадратора, вход которого соединен с выходом счетчика, и сумматора квадратов, второй и третий входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами передающей телевизионной камеры и с вторым и третьим в.ходами преобразователя частота- код.

W

12

Фиг.2

15

сси

16

17

/

кси

Фи.З