Способ измерения ширины штриха лимба Советский патент 1991 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле ширины штрихов или прозрачных участков лимбов, кодовых дисков и т п.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет исключения влияния эксцентриситета лимба на результаты измерения.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего способ измерения ширины штриха лимба.

Устройство содержит осветитель (не показан), базировочное устройство (не показано), установленное с возможностью поворота вокруг заданной оси, два фотоэлектрических датчика 1 и 2, установленные на одной прямой, соединяющей ось поворота базировочного устройства и фотоэлектрический датчик 1 на заданном расстоянии RI и R2 соответственно от этой оси, измеритель временного интервала (не показан). Контролируемый лимб 3 с нанесенным на нем штрихом 4 устанавливают на базировочное устройство, при этом величина ЈуСт определяет расстояние между осью поворота О базировочного устройства и центром 01 контролируемого лимба 3.

Выберем систему координат XOY, связанную с базировочным устройством, при этом ось Y проходит через фотоэлектрические датчики 1 и 2, а точка О совпадает с осью поворота базировочного устройства.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

О

чэ

о

00

Кэ

При повороте базировочного устройства штрих 4 контролируемого лимба 3 пересекает фотоэлектрический датчик 1 в точках А и А, а фотоэлектрический датчик 2 - в точках Б и Б1. Сигналы с фотоэлектрических датчиков 1 и 2 поступают на вход измерителя временного интервала, который измеряет временной интервал г, соответствующий моментам пересечения границ штриха 4 фотоэлектрического датчика 1, временной интервал Т2, соответствующий моментам пересечения задней кромки штриха 4 фотоэлектрического датчика 1 и передней кромки штриха 4 фотоэлектрического датчика 2, и временной интервал Гз, соответствующий моментам пересечения границ штриха 4 фотоэлектрического датчика 2. Можно показать, что временные интервалы Т1 , Т2 и тз однозначно определяют ширину штриха 4,

Координаты точки А можно записать в виде:

Хд Ri ... YA Ri cos p,..

(1)

(2)

При этом соп(3)

где (о- угловая скорость вращения базировочного устройства.

Также можно записать координаты точек Б и Б1:

ХБ R2 sin p2 ... YB R2 cos#2...

при ЭТОМ pl ШТ2 ...

ХБ R2 sin(p2 +0з)... (7) YB R2 -cos(Ј )... (8)

где ...(9)

Решение систем уравнений определяет уравнение кромок штриха 4 лимба 3 как уравнение прямых, проходящих через точки АБ и А Б :

io)

V - - R COS - Ri COS

АБ R2 sin ((рз + Р2 ) - Ri sin p

XnU R1 R2.sln (У + PO55

A Б R2Sln(p3+Ґfc)- Ri sin p

(11)

Таким образом, решение уравнений 10 и 11 определяет параметры штриха 4 лимба 3.

Для параллельных кромок штриха 4 ширина В штриха определяется из соотношения

В

г Ri R2sln (гз+Т2-Т1 )

Sin (Гз +Т2 ) -Ri Slnri

Ч

R2 Sin Г2

VR 2-bR22 -2Ri R2cosT2,

Таким образом, предложенный способ позволяет определить параметры штриха 4 лимба 3, в том числе его ширину, с высокой точностью, так как смещение оси лимба относительно оси поворота базировочного устройства не влияет на результаты измерения.

Формула изобретения

Способ измерения ширины штриха лимба, заключающийся в том, что устанавливают контролируемый лимб в базировочное устройство, выполненное с возможностью поворота вокруг Зйданной оси, поворачивают контролируемый лимб вокруг этой оси, преобразовывают с помощью фотоэлектрического датчика ширину штриха контролируемого лимба в электрический импульс и измеряют длительность этого импульса, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, с помощью второго фотоэлектрического датчика, который расположен на прямой, проходящей через ось поворота лимба и первый фотоэлектрический датчик, на заданном расстоянии от оси поворота преобразовывают ширину штриха контролируемого лимба во второй электрический импульс, измеряют временной интервал между задним фронтом первого импульса и передним фронтом второго импульса и длительность второго импульса, а ширину штриха В рассчитывают по формуле

В

- Ri R2 Sin (ТЗ + Т2 -П ) R2 Sin (Г2 -f-T3)-Rl SinfT

Ri

X

R2 Sin T2

50

VR-i +R2 -2 Ri R2COST2

где Ri - расстояние от первого фотоэлектрического датчика до оси поворота;

Ra расстояние от второго фотоэлектрического датчика до оси поворота;

Ti - длительность первого импульса;

Т2 - длительность временного интервала между задним фронтом первого импульса и передним фронтом второго импульса;

Гз - длительность второго импульса.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле ширины штрихов или прозрачных участков лимбов Цель изобретения - повышение точности контроля за счет исключения влияния эксцентриситета лимба на результаты измерения. Устройство, реализующее способ, работает следующим образом. При повороте базировочного устройства штрих 4 контролируемого лимба 3 пересекает фотоэлектрический датчик 1 в точках А и А1, а фотоэлектрический датчик 2 - в точках Б и Б, Сигналы с фотоэлектрических датчиков 1 и 2 поступают на вход измерителя временного интервала, который измеряет временной интервал п, соответствующий моментам пересечения границ штриха 4 фотоэлектрического датчика 1, временной интервал Г2, соответствующий моментам пересечения задней кромки штриха 4 фотоэлектрического датчика 1 и передней кромки штриха 4 фотоэлектрического датчика 2, и временной интервал тз, соответствующий моментам пересечения границ (кромок) штриха 4 фотоэлектрического датчика 2. В соответствии с измеренными временными интервалами рассчитывают ширину В штриха 4 по формуле, приведенной в описании изобретения. 1 ил.