Фотоэлектронное устройство для измерения толщины горячего и холодного проката Советский патент 1976 года по МПК G01B7/04 G01B11/04 

Известные фотоэлектронные устройства для измерения толщины горячего и холодного проката содержат импульсные осветители, создающие параллельные импульсные световые штрихи на противоположных поверхностях проката, и электронный блок обработки видеосигнала с индикационным

прибором. О толщине проката судят по велчине расфокусировки импульсных световых щтрихов.

Однако измерения толщины проката известными устройствами при повышенных его скоростях получалотся с большими погрешностями.

Предлагаемое устройство снабжено.подающим в блок обработки видеосигналы электронно-оптическим запоминаюишм элементом и оптической системой, проецирующей отраженные световые штрихи на мишень электронно-оптического запоминающего элемента на расстоянии друг от друга, пропорциональном толщине проката.

Это повышает точность измерения при повышенных скоростях перемещения проката.

На фиг. 1 изображена схема описываемого устройства; на фиг. 2 - мишень, со световыми штрихами; на фиг. 3 - картина напряжений соответственно в точках CL,b, с и е скемы.

Фотоэлектронное устройство содержит установленные над противоположными поверхностями проката 1 импульсные осветители 2 и 3, оптическую систему, включаю-

щую объективы 4, 5 и 6 и зеркала 7,8 и 9, оптико-механический затвор 10, электронно-оптический запоминающий элемент, выполненный в виде передающей электроннолучевой трубки 11 с мишенью 12 и

управляющим электродом 13, фокусирующеотклоняющую систему 14, блок 15 развертки и гащения электронного луча трубки 11, электронный блок 16 обработки видеосигнала, включающий усилитель 17,

формирователь 18, триггер 19, интегрирующий фильтр 20 и индикаторный прибор 21.

Для правильной коммутации работы импульсных осветителей 2 и 3, оптико-механического затвора 10 и трубки 11 устройство снабжено блоком 22 программной ком, мутации,. Устройство работает следующим обра- ; зом. Осветитеяи 2 и 3 путем одновремен- ной вспышки света длительностью О, lf-OV5 мсе создают два световых лотока, кото-: рыв проектируются на противоположные грани прсжата 1 в В1ще световых линий штрихов А и Б. При -помсаци объективов 4, 5 и 6 и зеркал 7, 8 и 9 штрихи А и Б проецируются на мишень 12 передающей адектроннолучевой трубки, которая запоминает отраженную от граней проката 1 картину световых штрихов А и Bj- В результате сканирования электрошилм лучом по мишени 12 и трубке 11, например,; по строке вдоль оси Е на сопротивлении П нагрузки 23 образуется видеосигнал, содержащий два импульса (см. фиг. 3), которые соответствуют с:ветоеым штрихам Аир. Эти импульсы повтораются с частотой раз- вертки луча. Расстояние между импульсами tT связано с интервалом проекции световых штр хов А и Б на мишени 12 и размером d поката 1 как: а. I t Ji J „ .где р - скорость развертки электронном Jb - увеличение оптической системы, Очевидно, что Г пропорционально толшине d ,так что измеряя f , можно, определить искомый размер J . Цикл измере«. шш начинается с подготовки электроннооптического запоминающего элемента. При этом запускается блок 15 развертки, кото рый ,воздействуя на фагусирукхце- отклоняю щук систему 14 и управляющий электрод 13, обеспечивает сканироаанне электронным лучом по одной стороне мишени 12 в одном направлении. При этом мишень закрыта оптико-механическим эатйором 10 что предотвращает попадание света на нее извне. За время подготовки луч должен проделать не менее Десяти коммутаций по бтроке, после чего по команде блока 22 аатвор 10 открывает мишень на 10 SO мсек, В момент, когда мишень открыта срабатывают импульсные осве игели 2 и 3, проектируя световые штрихи А и Б на грани проката 1 в течение 0,,о мсек, отражение которых запоминается трубкой 11 на время до 10 мин в зависимости от настройки режима блока 22. После закрывания затвора в pe fuiMe памяти элекл- ронный луч iijtjOflOvMcaeT сканирование по строке с той же частотой и на выходе трубки- 11 появляется видеосигнал U, Этот сигнал усиливается усилителем 17, обрабаПзхвается в формирователе 18, по выходе из которого он приобретает вид и , Затем сигнал подается на триггер 19 с синхронизацией от блока 15 разверт«- ки. Синхронизация устанавливает необходи- ; муж фазу переключения триггера 19 и ycTv. раняет собой фазы из-за внешних помех. Триггер 19 формирует прямоугольные им пульсы с амплитудой Х и длительностью С, которые поступают на интегрирующий фильтр 20, выделяю:дий постоянную составляющуюП , гфОПОрционалТБЙую длительности :импульса Г . Напряжение Ug фиксируется измерительным прибором 21, по показаниям которого определяют величи1гу d . рубка 11, может псмнйть картину све-j товых штрихов А н Б до 1О мин, следо.вательно такое же время прибор 21 будеТ; фиксировать величину d . Для оператора,, управля5№цего клетью стана (на чертеже не показано), понадобится 0,5-1 мин для фиксации d . После этого необходимо произвести следующий замер, но предварительно стереть запом венную картину световых штрихов А и В, хранящуюся в виде потенциального рельефа на мишени 12, Для стирания достаточно (запереть луч трубки 11 на 10-15 сек сиг налом от блока 15 развертки на управляющий электрод 13. После стирания прокз. водится новый цикл измерения, анапоги-ч- ный описанному выше. Формула изобретения Фотоэлектронное устройство для измере-/ кия -голжины горячего и холодного прока- та, содержащее импульсные сюветители, .соагающие параллельные импульсные све-ч. тоаые штрихи на противоположных поверх -i ностях ntJOKaTa, и электронный блок обра- {боткн видеосигнала с индикационным прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измере- ния при повышенных скоростях леремеще ння проката, оно снабжено подающим в блок обработки видеск:1п налы электроннооптическим запоминаю дим элементом и опттеской системой, проецирующей отраженные OiieTOBbie штрихи на мишень элект|-; ронно-оптическотО запоминаюи1его «лемен- та на рассто5шии друг от друга, пропорци- ональкрм толшине проката.

Ur

проёкиия cSemoбык штрихов

Фиг. 2

Ur