Способ бесконтактного измерения диаметров цилиндрических объектов Советский патент 1990 года по МПК G01B11/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения наружного диаметра

Цель изобретения упрощение осуществления способа за счет использо вания в процессе измерения данных о моменте времени прохождения пучков через взаимно перпендикулярные на правления.

На фиг.1 изображена схема устрой Ътва для осуществления способа бес контактного изме5 ения диаметров ци- |линдрйческих объектовj на фиг,2 - |диа;граммы импульсов, используемых при измерении.

Устройство содержит лазер , полупрозрачное зеркало 2, электродви-- гатель 3,.шестерни 4, зеркала 5 и 6, датчики 7 и .8 положения световых пучков, датчик 9 синхронизатора, фо топриемники 10 и 11, блок 12 усили телей-формирователей импульсов, мик- роЭВМ ГЗ, индикатор 14,

Способ осуществляют .следующим С б- разом.

От Лазера 1 с помощью полупрозрач ного зеркала 2 получают Два световых пучка I и II, которые направляют в центр соответствующих вращающихся

зеркал 5 и 6, механически связанных через шестерни 4 с злектродвигате- лем 3, Вращающимися световыми, пучками I и и сканируют трубу 15 в . плоскости, перпендикулярной оси трубы, в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Изменение светового по тока при перекрытии лучей поверхностью трубы преобразуют с помощью распределенных фотоприемников 10 и П в электрические импульсы. Во время сканирования датчики 7 и 8 преобразуют в электрические сигналы моменты прохождения пучков через точку взаиьр но перпендикулярного пересечения пучков. Датчик 9 синхронизатора вырабатывает электрические сигналы, характеризующие время (через угол об) измерения трубы (фиг,2), Электрические импульсы с выходов фотоприемни- ков 10 и 11 и датчиков 7-9 поступают в блок 12 усилителей-формирователей импульсов. Сформированные и усиленные импульсы поступают в микроЭВМ 13, где определяется время Т,, Т, Т, т, Т (фиг,2), затем вычисляют угловую скорость СО , при которой производится измерение, по формуле

об

03 Г изм

и по формуле

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения наружного диаметра труб. Цель изобретения - упрощение реализации способа за счет использования в процессе измерения данных о моменте времени прохождения пучков через взаимно перпендикулярные направления. Вращающимися световыми пучками I991 и II 1 сканируют трубу 15 в плоскости, перпендикулярной оси трубы, в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Изменение светового потока при перекрытии лучей поверхностью трубы 15 преобразуют с помощью фотоприемников 10, 11 в электрические импульсы. Датчики 7 и 8 вырабатывают электрические сигналы, соответствующие прохождению пучков по взаимно перпендикулярным направлениям. Датчик синхронизатора 9 вырабатывает сигналы, используемые для вычисления угловой скорости ω сканирования. Диаметр трубы Д вычисляют по формуле. 2 ил.

D и 2L sin

С)

т ,

(I Т,

г ., «/со

LL ..§ i JLi tj:i 2JL

т т - г

,Т2

I

1 t tg

1

ычисляют диаметр трубы,т -

де D - диаметр измеряемой трубы 15; L - расстояние от центра вращения зеркала 5 и 6 до точки взаимно перпендикулярного Пересе- 45 чения пучков; время прохождешдя первого пучка от момента касания на- Т - ружной поверхности диаметра трубы до момента прохождения 50 пучком точки взаимно перпендикулярного пересечения п}гч- ков; время от момента прохождения

первым пучком точки взаимносе

перпендикулярного пересечения пучков до момента касания пучком внутренней поверхности диаметра трубы;

Tf

2JL

т т - г

,Т2

--.

I

Т,

tg I cj

время прохождения второго пучка от момента касания наружной поверхности диаметра трубы до момента прохождения пучком точки взаимно перпендикулярного пересечения пуч- кпв;

время от момента прохождения вторым пучком точки взаимно перпендикулярного пересечения пучков до момента касания пучком внутренней поверхг ности диаметра трубы, причем знак плюс в числителей и знаменателе используют, когда

знак минус в числителе и знаменателе используют, когда

« « Т + Ti

Т

2

знак плюс в числителе и минус в менателе используют, когда I яI «

Т|

т;

и

Тг + Тг

знак минус в числителе и плюс в знаменателе используют, когда

12 ТЧ

и -

II

.Т2.

Вычисленное значение диаметра выводится на индикатор 1А,

I

Упрощение реализации способа обеспечивается за счет того, что при привязке временных параметров, характеризующих положение краев контролируемой трубы, к моменту прохождения пучков излучения через взаимно

перпендикулярные направления, не требуется сложного оборудования,

Формула изобретения

Способ бесконтактного измерения диаметров цилиндрических объектов, заключающийся в .том, что контроли Q руемлй объект сканируют в двух взаимно перпендикулярных направлениях, отличающийся тем,- что, с целью упрощения его осуществления, сканирование производят вращающимися

15 пучками излучения, определяют време- на прохождения пучков от момента касания ими поверхностей контролируемого объекта, наружных по отношению к направлению сканирования, до мо-

20 мента прохождения пучков по взаимно перпендикулярным направлениям и далее от указанного момента до момента касания пучками излучения внутренних поверхностей контролируемого

25 объекта и по полученным данным судят о диаметре контролируемого объекта.

j a j Si-« S. «- a