ФОТОИМПУЛЬСНЬШ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ Советский патент 1965 года по МПК G01B11/04 

Известны фотоимпульсные способы определения линейных размеров тел путем развертки изображения тела с помощью вращающейся или колеблющейся цилиндрической поверхности со щелями, расположенными вдоль образующей поверхности, с последующим заполнением импульса развертки, вырабатываемого фоточувствительным датчиком, равномерной последовательностью масштабных импульсов.

Для компенсации нелинейности развертки предлагается в процессе развертки перемещать фоточувствительный датчик вдоль прямой, перпендикулярной к оси вращения узла развертки и проходящей через центр развертки. Закон перемещения датчика задается в функции угла развертки (угла поворота щели) в соответствии с расстоянием от оси узла развертки до измеряемого тела и радиусом окружности - направляющей цилиндрической поверхности.

На фиг. 1 показана схема измерения согласно предлагаемому способу; на фиг. 2 - схема устройства для осуществления предлагаемого способа с кулачковым механизмом для перемещения фотодатчика.

В результате равномерного вращения узла развертки (цилиндра / со щелью 2) с некоторой постоянной угловой скоростью га конец М луча развертки, т. е. прямой, проходящей через фотодатчик 3 и щель 2, равномерно скользит вдоль измеряемого предмета 4 с некоторой постоянной линейной скоростью V. Тогда фотодатчик 3 должен перемещаться вдоль оси У по некоторому закону.

Установим закон движения фотодатчика.

Уравнение движения щели относительно оси цилиндра имеет вид:

Ф ш,

где ф - угол поворота щели;

t - время (аргумент). Уравнение движения точки М

(конца луча развертки);

.

где / - измеряемый размер. Для определенности предположим, что скорость перемещения точки равна:

)Я,

где Я - расстояние от оси развертывающего

устройства до измеряемого предмета.

Тогда,

Обозначим отрезки: , OB b,

тогда

а гз1пф

(f

Из подобия треугольников ААВОнААСМ находим:

У4-Я /

У+Ь а

Подставляя значения а, Ь, I, получим:

У+Н У- г cos tfrsin ср

sin If - г cos p

откуда: У Я г

-

Последнее уравнение дает закон перемещения фотодатчика (точки А) вдоль оси У в процессе просмотра измеряемого предмета, в зависимости от угла ф поворота щели.

Полученный от фотодатчика прямоугольный импульс «засветки или «затемнения можно заполнить равномерной последовательностью масштабных импульсов.

Цена масштабного импульса выбирается в зависимости от необходимой точности измерения.

Движение фотодатчика по полученному закону, описываемому уравнением в диапазоне возможных углов развертки (±45°), может быть осуществлено при помощи кулачкового механизма (фиг. 2).

Задавшись определенной нелинейностью развертки, легко определить положение неподвижного фотодатчика, при котором погрешность измерения из-за нелинейности развертки не будет превышать допустимой.

Описанный способ может быть применен для измерения длины и габаритных поперечных размеров горячего и холодногопроката.

Предмет изобретения

Фотоимпульсный способ определения линейных размеров тел путем развертки изображения тела с помощью вращающейся или колеблющейся цилиндрической поверхности со щелями, расположенными вдоль образующей поверхности, с последующим заполнением импульса развертки, вырабатываемого фоточувствительным датчиком, равномерной последовательностью масштабных импульсов, отличающийся тем, что, с целью компенсации нелинейности развертки, фоточувствительный датчик в процессе развертки перемещают вдоль прямой, перпендикулярной к оси вращения узла развертки и проходящей через центр

развертки, причем закон перемещения датчика задают в функции угла развертки (угла поворота щели) в соответствии с расстоянием от оси узла развертки до измеряемого тела и радиусом окружности - направляющей цилиндрической поверхности.

(риг.

.2