ФОТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ОБЪЕКТОВ Советский патент 1972 года по МПК G01B11/04 

Р1зобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению размеров движущихся объектов и может быть использовано, в частности, для измерения длины движущегося горячего проката.

Известно фотоэлектронное устройство для измерения размеров объекта, например движущегося горячего проката, содержащее фотоэлектрический преобразователь, оптикоэлектрический блок, выполненный в виде волоконно-оптического преобразователя и развертывающего узла электромеханического типа и сопряженный с фотоэлектрическим преобразователем, отсчетное устройство, подключенное через управляемый вход ключа к выходу фотоэлектрического преобразователя, и датчик положения объекта, соединенный с управляющим входом ключа.

Недостатком известного устройства является то, что сканирование выходного зрачка волоконно-оптического преобразователя ведется непрерывно по всей траектории, т. е. и в тех участках траектории, в которых не содержится полезной информации. Обработка каждого элемента изображения при этом осуществляется в течение небольщого периода времени, что не обеспечивает высокой чувствительности устройства.

вительности устройства оптико-электрический блок выполнен в виде волоконно-оптического преобразователя и сканатора дискретного типа, снабженного щаговым двигателем.

Сканирование выходного зрачка волоконнооптического преобразователя в предлагаемом устройстве осуществляется более рационально и эффективно по сравнению с известным, поскольку ведется не непрерывно по всей траектории, а лищь по тем ее элементам, в которых содержится полезная информация, т. е. сканирование осуществляется только по торцам светопроводов, практически без затрат времени на обработку интервалов между торцами, которые не содержат никакой информации.

Такое эффективное сканирование позволяет проводить «просматривание каледого торца в течение более длительного времени за тот же цикл измерения, что повыщает чувствительность устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит фотоэлектрический преобразователь 1, оптико-электрический блок, выполненный в виде волоконно-оптического преобразователя 2 и сканатора дискретного типа 3 (диска), снабженного щаговым двигателем 4, отсчетное устройство 5, подключенное через управляемый вход ключа 6 к выходу преобразователя 1, датчик 7 положения

объекта, соединенный с управляющим входом ключа 6. Волоконно-оптический преобразователь 2 составлеп из светопроводов, например прямоугольного сечения, расположенных на входном зрачке 8 преобразователя 2 вплотную друг к другу в виде линейки. На выходном зрачке 9 преобразователя 2 задние торцы светопроводов расположены по окружности на расстояниях друг от друга, равиых или больших, чем ширина сканирующего светопровода

10,передний коиец которого закреплен в сканаторе 3 (сканирующий диск), а задний расположен по оси диска и подведен к фотоэлектрическому преобразователю 1. Сканирующий диск связан с осью шагового двигателя 4, управляемого сигналами с блока управления 11.

Индексом 12 обозначен измеряемый объект. Датчик 7 полол ения объекта в зоне измерения фиксирует наличие движущегося объекта (горячего проката) в точке А, расположенной на границе измерения АВ.

Устройство работает следующми образом.

Передний торец сканирующего светопровода 10 расположен в исходном состоянии напротив заднего торца первого светопровода, соответствующего краю зоны измерения (точка Л). В тот момент, когда передний конец движущегося Б направлении АВ горячего проката входит в зону измерения, фотоэлектрический преобразователь I засвечивается и выдает одновременно сигнал через открывщийся ключ 6 на цифровое устройство и на блок управления

11,который вырабатывает управляющий сигнал для шагового двигателя 4, с помощью которого передний торец сканирующего светопровода 10 устанавливается напротив заднего торца второго светопровода. Когда в процессе движения проката осуществляется засветка второго светопровода, то фотоэлемент вырабатывает второй импульс, который также регистрируется цифровым устройством 5 и переводит торец сканирующего светопровода на следующую (третью) позицию. Таким образом, до момента прихода заднего конца проката в точку Л на цифровое устройство будет подано число импульсов, соответствущее измеряемому размеру. После того как задний конец проката выйдет из зоны, фиксируемой датчиком 7, управляющий сигнал на выходе датчика исчезает, ключ 6 переводится в закрытое состояние. Вырабатываемые преобразователем / импульсы используются для дальнейшего продвижения торца сканирующего светопровода до его исходной позиции (напротив выходного торца первого светопровода), где

он самостоятельно и останавливается.

Предлагаемое устройство путем исключения динамической ощибки обладает большей точностью измерения, чем изветные аналогичные электромеханические сканирующие устройства

с волоконно-оптическими преобразователями. Кроме того, сигнальные импульсы распределены в течение достаточно длительного цикла измерения, т. е. имеют малую частоту следования, в то время как в известном устройстве

цикл измерения стремятся с целью уменьщения динамической ощибки сократить как можно больще, что соответственно приводит к значительно большей частоте измерительного сигнала. Наличие кусков окалины также не вызывает в данном случае появления погрешностей измерений.

Предмет изобретения

Фотоэлектронное устройство для измерения размеров объектов, например движущегося горячего проката, содержащее фотоэлектрический преобразователь, оптико-электрический

блок, предназначеиный для формирования сигнальных имиульсов и сопряженный с фотоэлектрическим преобразователем, отсчетное устройство, подключенное через управляемыйвход ключа к выходу фотоэлектрического преобразователя, и датчик положения объекта, соедипенный с управлякзщим входом ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, оптико-электрический блок выполнен в виде волоконно-оптического преобразователя и сканатора дискретного типа, снабженного шаговым двигателем.