УСТРОЙСТВО для СКАНИРОВАНИЯ КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1972 года по МПК G01D5/58 

Изобретение относится к устройствам преобразования оптической информации и размерах кусковых материалов в набор электрических импульсов и может быть применено, например, в датчике зернового состава продуктов дробления конусных дробилок.

Известны устройства сканирования, состоящие из осветителя в виде лампы с конденсатором, светозащитного корпуса с входной оптической системой, внутри которого вращается диск со сканирующими отверстиями и фотоприемник.

Цель изобретения - повысить точность и разрещающую способность а также сократить габариты и упростить конструкцию устройства.

Достигается это тем, что осветитель устройства выполнен в виде платы с дугообразной прорезью и расположенными по обе ее стороны лампами, интервал между которыми убывает к краям прорези, и рефлектора, прикрепленного к плате, кроме того, приспособление для подачи исследуемых материалов выполнено в виде наклонного лотка с дугообразной нижней кромкой, а светозащитный корпус снабжен дугообразной щелью, содержит внутри вращаемый диск с оптическими, создающими изображение, элементами, расположенными равномерно но окружности, и снабжен неподвижным светонепроницаел1ым

экраном со сканирующим отверстием, размещенным за диском вместе с фотопрнемником.

На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемое устройство.

Плата / осветителя имеет дугообразную прорезь 2, которая повторяет след строки развертки, приведенной к плоскости платы. По обе стороны дугообразной прорези укреплены осветительные лампы 3 таким образом, что густота их расположения вдоль прорези возрастает от середины к краям по функциональной зависимости. Все осветительные лампы укрыты общим рефлектором 4, который прикреплен к плате / осветителя. В корпусе камеры 5 с дугообразной щелью помещен диск 6 с приводом 7, предназначенный для перемещения изобран ения исследуемых объектов. В диске 6 выполнены отверстия 8 для изображения объектов по принципу камеры - обскуры на светонепроницаемом экране 9, в котором имеется одно сканирующее отверстие 10. Непосредственно за экраном 9 расположена светочувствительная поверхность фотоприемника //, предназначенного для преобразования светового потока, прошедшего через сканирующее отверстие 10, в электрический сигнал (между отверст е.м 10 и фотокатодом может быть помещен рассеиватель в виде, например, матового стекла). Плата 1 осветитескреплена с корпусом камеры 5 таким образом, что центр фотокатода фотоприемника 11, сканирующее отверстие 10, отверстие 8 в диске и центр дугообразной прорези 2 расположены на одной оси/ К корпусу камеры 5 при помощи стержней 13 и рамы 14 крепится наклонный лоток 15 с профильным дном, которое имеет расходящиеся книзу направляющие 16. Лоток 15 предназначен для подачи кускового материала в поле предметов устройства и установлен под углом, несколько больщим угла скольжения кускового материала по лотку (лоток может быть установлен под углом меньщим угла скольжения и снабжен вибратором). В ппжней части лотка для создания условий свободного падения кускового материала имеется барьер 17, предназначенный для гашения скорости кускового материала, и щель 18, предназначенная для пропускания кускового материала в поле предметов устройства под действием гравитационных сил. Форма нижнего края лотка 15 повторяет форму следа строки развертки в плоскости поля предметов. Нижний край лотка 15 поднят па определенную высоту над следом строки развертки в поле предметов таким образом, что расстояние по вертикали между нижним краем лотка и следом строки развертки в поле предметов выполнено одинаковым. Высота установки лотка 15 и угол его наклона могут регулироваться изменением длины стержней 13. Длина дугообразной щели светозащитного корпуса равпа длине дуги между соседними отверстиями 8 в диске 6.

При включении устройства в питающую сеть зажигаются осветительные лампы 3, вращается диск 6 с отверстиями 8, подается питающее напряжение на фотоприемник //. Свет, создаваемый лампами 3, отражается рефлекторами 4 и через дугообразную прорезь 2 в плате освещает поле предметов (освещенность поля предметов возрастает от середины к краям по зависимости, обратной закону падения освещенности от центра к краю изображения, создаваемого оптической системой при равномерной освещенности поля предметов) . Кусковой материал подается на верхний конец лотка 15 и, двигаясь под действием сил тяжести по дну лотка (показано стрелками) имеющего направляющие 16, достигает нижнего края лотка, где ударяется о барьер 17, изменяет направление движения и проваливается в щель 18 между нижним концом лотка 15 и барьером 17. Во время дальнейщего свободного падения каждый кусок материала с одинаковой скоростью пересекает освещенное пространство, соответствующее следу строки развертки, и в это время одним из отверстий 8 (которые в данном случае являются оптическими элементами, создающими изображение кусков материала) на светонепроницаемом экране 9 создается изображение падающих кусков материала. При вращении диска 6 изображение движется относительно сканирующего отверстия 10, осуществляя сканирование, дугообразная щель корпуса обуславливает только одпо изображение одновременно, свет, прощедший через сканирующее отверстие 10, попадает всегда на один и тот же участок светочувствительной поверхности фотоприемника //. Время одной строки равно времени поворота диска на угол между соседними отверстиями 8. Световой поток через сканирующее отверстие 10, а, следовательно, и фототок за время одной строки прерывается

столько раз, сколько кусков материала находится в это время в освещенном пространстве, соответствующ,ем следу строки развертки в поле предметов. Длительность каждого прерывания зависит от размеров куска.

В разработанном устройстве угол зрения устройства около 60°, частота сканирования 200 строк в секунду, расстояние между строками в поле предметов 5 мм, диаметр сканирующего отверстия 0,18 мм, диаметр отверстий, создающих изображение 0,8 мм.

Предмет изобретения

Устройство для сканирования кусковых материалов, включающее осветитель, приспособление для подачи исследуемых материалов, светозащитный корпус с вращаемым диском, фотоприемник, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности, а также сокращения габаритов и упрощения конструкции, осветитель выполнен в виде платы с дугообразной прорезью и расположенными по обе ее стороны лампами, интервал между которыми убывает к краям прорези, и рефлектора, прикрепленного к плате, кроме того, приспособление для подачи исследуемых материалов выполнено в виде наклонного лотка с дугообразной нижней кромкой, а светозащитный корпус снабжен дугообразной

щелью, содержит внзтри вращаемый диск с оптическими, создающими изображение, элементами, расположенными равномерно по окружности, и снабжен неподвижным светонепроницаемым экраном со сканирующим отверстием, размещенным за диском вместе с фотоприемником.

Фиг I

.

v -109

/

fl //

5