Устройство для измерения площади непрозрачных плоских объектов Советский патент 1991 года по МПК G01B21/28 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площади непрозрачных плоских объектов.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет обеспече- ния возможности диагностического контроля устройства в процессе измерения площади объекта.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для измерения площади непрозрачных плоских объектов содержит оптически связанные излучатель 1 и приемник 2 излучения, датчик 3 строк, транспортер 4, предназначенный для размещения объекта излучения и механически связанный с датчиком 3 строк, последовательно соединенные первый счетчик 5, дешифратор 6 и первый индикатор 7, с первой по седьмую схемы 8-14 совпадения, с первого по пятый триггеры 15-19, с первого по третий генераторы 20-22 импульсов, второй 23, третий 24, четвертый 25 и пятый 26 счетчики, схему ИЛИ 27, последовательно соединенные усилитель 28, вход которого соединен с выходом приемника 2 излучения, и пороговый элемент 29, восьмую схему 30 совпадения, блок 31 управления транспортером, блок световых индикаторов, содержащий световые индикаторы Авария 32 Тест 33, Работа 34, кнопку уск 35 и регистрирующий прибор 36. Кнопка Пуск 35 подключена к первым входам пятого счетчика 26 и четвертого RS-триггера 18, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами четвертого 25 и пятого 26 счетчиков, выход соединен с входом светового индикатора Авария 32, входом третьего генератора 22, входом блока 31 управления транспортером и первым входом первой схемы 8 совпадения, второй вход которой соединен с выходом датчика 3 строк, выход соединен с первым входом второго генератора 21 импульсов, первым входом третьего RS-триггера 17, первыми входами второго 23 и третьего 24 счетчиков и первым входом

первого RS-триггера 15, второй вход которого соединен с первым выходом первого генератора 20 и первым входом второго RS-триггера 16, выход соединен с первым

входом второй схемы 9 совпадения, второй вход которой соединен с первым выходом третьего генератора 22 и первым входом третьей схемы 10 совпадения, выход соединен с первым входом первого генератора

20 импульсов, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика 24, вторым входом второго RS-триггера 16 и первыми входами пятой 12, шестой 13, седьмой 14 и восьмой 30 схем совпадения, второй выход

соединен с первым входом приемника 2 излучения, выход второго RS-триггера 16 соединен с вторым входом третьей схемы 10 совпадения, выход которого соединен с вторым входом третьего счетчика 24 и вторым

входом второго генератора 21 импульсов, первый выход которого соединен с первым входом четвертой схемы 11 совпадения, второй выход соединен с вторым входом приемника 2 излучения, второй выход третьего

генератора 22 импульсов соединен с вторым входом четвертой схемы 11 совпадения, третий вход которой соединен с выходом порогового элемента 29 и вторыми входами третьего RS-триггера 17 и второго счетчика 23, выход соединен с входом первого счетчика 5, первый и второй выходы третьего RS-триггера 17 соединены соответственно с вторыми входами седьмой 14 и восьмой 30 схем совпадения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами пятого RS-триггера 19, первый выход которого соединен с входом светового индикатора Тест 33, вторым входом пятого счетчика 26, первым входом

четвертого счетчика 25 и первым входом регистрирующего прибора 36, второй выход соединен с входом светового индикатора Работа 34, вторым входом пятой схемы 12 совпадения и вторым входом регистрирующего прибора 36, пятой схемы 12 совпадения выход соединен с вторым входом четвертого счетчика 25, выходы втррого счетчика 23 соединены с входами

схемы ИЛИ 27, выход которой соединен с вторым входом шестой схемы 13 совпадения, выход которой соединен с третьим входом пятого счетчика 26, третий вход регистрирующего прибора 36 соединен с вторым выходом первого счетчика 5, первый и второй выходы соединены соответственно с вторым и третьим входами первого счетчика 5.

Устройство работает следующим образом.

Нажатием кнопки Пуск 35 осуществляется установка в исходное состояние пятого счетчика 26 и четвертого RS-триггера 18. При этом на выходе четвертого RS-триггера 18 формируется команда, разрешающая запуск третьего генератора 22, включение блока 31 управления транспортером и прохождение через первую схему 8 совпадения на R-вход первого RS-триггера 15 сигналов с датчика 3 строк.

Датчик 3 строк, механически связанный с транспортером 4, формирует команду о разрешении начала считывания информации в строке, поступающую через первую схему 8 совпадения на R-вход первого RS-триггера 15. При этом на его выходе формируется сигнал, разрешающий прохождение сигналов с третьего генератора 22 импульсов на вход первого генератора 20 импульсов, который формирует последовательность команд, необходимую для считывания информации с фотодатчиков приемника 2 излучения на его электрическую часть. После окончания цикла считывания первый генератор 20 импульсов формирует команду на запрет прохождения импульсов с генератора 22 через вторую схему 9 совпадения путем подачи сигнала на первый RS-триггер 15 и одновременно переключает второй RS-триггер 16 в положение, разрешающее прохождение импульсов с третьего генератора 22 через третью схему 10 совпадения на второй генератор 21 импульсов.

Второй генератор 21 импульсов формирует на втором выходе последовательность команд, по которым электрическая информация с приемника 2 излучения выводится последовательной серией импульсов. Информационная последовательность импульсов через усилитель 28, пороговый элемент 29 и четвертую схему 11 совпадения поступает на первый счетчик 5, который суммирует полученную серию импульсов. . Полученное число через дешифратор 6 поступает на блок 7 индикации. Для синхронизации и повышения помехоустойчивости второй генератор 21 импульсов формирует на первом входе четвертой схемы 11 совпадения сигнал разрешения счета. С второго выхода третьего генератора 22 импульсов на второй вход четвертой схемы 11 совпадения подается частота, кратная истинной

измеряемой площади, для приведения в соответствие показаний счетчика. Так, например, при шаге измерения по строке 2 мм и при шаге строк 2 мм на втором выходе третьего генератора 22 за время прохож0 дения одного импульса информации по первому и третьему входам четвертой схемы Псовпадения должно быть сформировано четыре импульса. Тогда показания счетчика 5 отражают информацию о пло5 щади в мм2, т.е. получено истинное значение площади измеряемого объекта.

Одновременно с циклом считывания информации и подсчетом ее первым счетчиком 5 третий счетчик 24 считает количество оп0 рошенных ячеек приемника 2 излучения, получая сигнал от третьей схемы 10 совпадения.

После опроса последней ячейки с выхода третьего счетчика 24 сигнал переводит

5 второй RS-триггер 16 в положение, запрещающее прохождение импульсов с третьего генератора 22 через третью схему 10 совпадения на второй генератор 21, а также устанавливает первый генератор 20 им0 пульсов в исходное состояние. На этом цикл опроса строки окончен. Второй цикл работы начинается по второму сигналу датчика 3 строк.

Применение приемников излучения, ис5 пользующих принцип работы приборов с зарядовой связью, позволяет в процессе работы устройства проводить контроль его работоспособности, определять фазу его работы - Тест, Работа, Аварийный оста0 нов.

Информация, характеризующая исправность устройства - все ячейки приемника излучения освещены. Эта информация говорит об исправности устройства в целом,

5 и следовательно, может быть использована в качестве тестовой.

Эта функция устройства реализуется третьим RS-триггером 17, седьмой 14 и восьмой 30 схемами совпадения и пятым RS0 триггером 19.

Третий RS-триггер 1.7 подготавливается сигналом начала строки с датчика 3 строки, поступающим на него через первую схему 8 совпадения. Информационные им5 пульсы с порогового элемента 29 поступают на R-вход третьего RS-триггера 17. Если информации за всю строку нет, т.е. все элементы приемника 2 излучения освещены, то третий RS-триггер 17 остается в исходном положении и по приходу с выхода

третьего счетчика 24 сигнала на первые входы седьмой 14 и восьмой 30 схем совпадения информация с выхода третьего RS-триггера 17 переписывается в пятый RS- триггер 19. При этом на инверсном выходе его появляется сигнал, который включает световой индикатор Тест 33.

В случае, если одна или более ячеек приемника 2 излучения затемнены, третий RS-триггер 17 изменяет исходное состояние и после прихода на первые входы седьмой 14 и восьмой 30 схем совпадения информация переписывается с него также в пятый RS-триггер 19. Однако при этом на его прямом выходе формируется сигнал, который включает световой индикатор Работа 34.

При этом световой индикатор Тест 33 гаснет.

Информация, которая характеризует потерю работоспособности устройства, может быть представлена в двух вариантах.

Все ячейки затемнены при опросе нескольких строк. Если затемнена одна строка, то устройство должно воспринять эту информацию как сбой в работе.

Эта функция реализуется на втором счетчике 23, схеме ИЛИ 27, шестой схеме 13 совпадения и пятом счетчике 26.

По сигналу начала строки с датчика 3 строк, поступающему через первую схему 8 совпадения на вход установки нуля второго счетчика 23, он устанавливается в ноль. Емкость счетчика должна быть равной количеству ячеек приемника 2 излучения.

Далее информация, поступающая с приемника 2 излучения через усилитель 28 и пороговый элемент 29, поступает на вход второго счетчика 23 и суммируется. Если все ячейки затемнены, что оценивается схемой ИЛИ 27 по сигналам с выходов второго счетчика 23, то по сигналу Конец строки с выхода третьего счетчика 24 через шестую схему 13 совладения информация об этом заносится в пятый счетчик 26. Если происходит сбой в работе устройства, то по сигналу с инверсного выхода пятого RS-триггера 19, т.е. сигналу Тест, пятый счетчик обнуляется. Если все ячейки приемника 2 излучения затемнены на протяжении заданного пятым счетчиком 26 количества строк, на выходе пятого счетчика 26 формируется сигнал на первый вход четвертого RS-триггера 18, а на его выходе после этого формируется команда, включающая световой индикатор Авария 32, а также запрещающая работу третьего генератора 22, прохождение сигнала с датчика 3 строк, и предписывающая

остановить транспортер 4 блоку 31 управления транспортером.

Длина объекта измерения явно превышает количество строк заданных для его измерения.

Эта информация обрабатывается пятой схемой 12 совпадения и четвертым счетчиком 25.

По сигналу Тест с инверсного выхода

0 пятого RS-триггера 19 четвертый счетчик 25 устанавливается в ноль. По окончании считывания строки сигнал с выхода третьего счетчика 24 через пятую схему 12 совпадения при наличии сигнала на втором

5 ее входе с прямого выхода пятого RS-триггера 19 поступает на четвертый счетчик 25 строк.

Если режим Работа заканчивается до переполнения четвертого счетчика 25, то по

0 сигналу Тест с инверсного выхода пятого RS-триггера 19 он установлен в ноль, и устройство продолжает работу.

Если наступает переполнение четвертого счетчика 25, то по его сигналу, посту5 лающему на второй вход четвертого RS-триггера 18, на выходе четвертого RS- триггера 18 формируется команда, включающая световой индикатор Авария 32, а также запрещающая работу третьего гене0 ратора 22, прохождение сигнала с датчика 3 строк и предписывающая остановить транспортер 4 блоку 31 управления транспортером.

Сигналы с выходов пятого RS-триггера

5 19 поступают в регистрирующий прибор 36, который формирует сигнал считывания информации с первого счетчика 5 по сигналу с инверсного выхода пятого RS-триггера 19 и затем сигнал на его обнуление.

0

Формула изобретения Устройство для измерения площади непрозрачных плоских объектов, содержащее оптически связанные излучатель и прием5 ник излучения, транспортер, предназначенный для размещения объекта измерения, датчик строк, механически связанный с транспортером, последовательно соединенные первый счетчик, дешифратор и ин0 дикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно снабжено восемью схемами совпадения, пятью RS-триггерами, тремя генераторами импульсов, вторым-пятым счетчиками,

5 схемой ИЛИ, последовательно соединенными усилителем, вход которого соединен с выходом приемника излучения и пороговым элементом, блоком управления транспортером, блоком световых индикаторов, содержащий световые индикаторы

соответственно Авария, Тест и Работа, кнопкой Пуск и регистрирующим прибором, кнопка Пуск подключена к первым входам пятого счетчика и четвертого RS- триггера, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами четвертого и пятого счетчиков, выход четвертого RS-триггера соединен с входом светового индикатора Авария, входом третьего генератора, входом блока управления транспортером и первым входом первой схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом датчика строк, выход первой схемы совпадения соединен с первым входом второго генератора импульсов, первым входом третьего RS-триггера, первыми входами второго и третьего счетчиков и первым входом первого RS- триггера, второй вход первого RS-триггера соединен с первым выходом первого гене ратора и первым входом второго RS-триггера, а выход соединен с первым входом второй схемы совпадения, второй вход которой соединен с первым выходом третьего генератора и первым входом третьей схемы совпадения, выход второй схемы совпадения соединен с первым входом первого генератора импульсов, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика, вторым входом второго RS-триггера и первыми входами пятой-восьмой схем совпадения, второй выход первого генератора импульсов соединен с первым входом приемника излучения, выход второго RS- триггера соединен с вторым входом третьей схемы совпадения, выход которой соединен с вторым входом третьего счетчика и вторым входом второго генератора

импульсов, первый выход которого соединен с первым входом четвертой схемы совпадения, второй выход второго генератора импульсов соединен с вторым

входом приемника излучения, второй выход третьего генератора .импульсов соединен с вторым входом четвертой схемы совпадения, третий вход которой соединен с выходом порогового элемента и вторыми входами третьего RS-триггера и второго счетчика, выход четвертой схемы совпадения соединен с первым входом первого счетчика, первый и второй выходы третьего RS-триггера соединены соответственно с вторыми входами седьмой и восьмой схем совпадения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами пятого RS-триггера, первый выход которого соединен с входом светового индикатора Тест, вторым входом пятого счетчика, первым входом регистрирующего прибора и первым входом четвертого счетчика, второй выход пятого RS-триггера соединен с входом светового индикатора

Работа, вторым входом пятой схемы совпадения и вторым входом регистрирующего прибора, выход пятой схемы совпадения соединен с вторым входом четвертого счетчика, выходы второго счетчика соединены с входами схемы ИЛИ, выход которой соединен с вторым входом шестой схемы совпадения, выход которой соединен с третьим входом пятого счетчика, а третий вход, первый и второй

выходы регистрирующего прибора соединены соответственно с вторым выходом, вторым и третьим входами первого счетчика.

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства, за счет обеспечения возможности диагностического контроля устройства в процессе измерения площади объекта. Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур содержит оптически связанные излучатель 1 и приемник 2 излучения, датчик 3 строк, механически связанный с транспортером 4 и формующий команду о начале считывания информации в строке. По этой команде открывается вторая схема 9 совпадения и сигнал с третьего генератора 22 запускает первый генератор 20, который осуществляет считывание информации с фотодатчиком приемника 2 излучения на его электрическую часть. По окончании считывания сигнал с выхода генератора 20 закрывает вторую схему 9 совпадения и открывает третью схему 10 совпадения, через которую сигнал с генератора 22 запускает второй генератор 21 импульсов, который осуществляет вывод информации с приемника 2 излучения через усилитель 28, пороговый элемент 29 и четвертую схему 11 совпадения на первый счетчик 5. По сигналу с третьего счетчика 24 цикл считывания строки заканчивается. Если все ячейки приемника 2 излучения освещены, пятый RS-триггер 19 включает индикатор "Тест" 33, сбрасывает четвертый счетчик 25, устанавливает в исходное состояние пятый счетчик 26 и через регистрирующий прибор 36 устанавливает в ноль первый счетчик 5. Если часть ячеек приемника 2 излучения заполнены, пятый RS-триггер 19 включает индикатор "Работа" 34, открывает пятую схему 12 совпадения и разрешает перепись информации из первого счетчика 5 на регистрирующий прибор 36. Если размер объекта превышает установленный или в течение нескольких строк не все ячейки затемнены, срабатывает четвертый RS-триггер 18, включающий индикатор "Авария" 32 и отключающий блок 31 управления транспортером. 1 ил.