ФОТОИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО для БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ Советский патент 1972 года по МПК G01B11/02 

Изобретение относится к области измерения геометрических размеров изделий, в частиости проката, и может применяться в металлургической бумажной, химической, текстильной промышленности, где требуется бесконтактное автоматическое измерение размеров.

Известно фотоимпульсное устройство для бесконтактного измерения размеров изделий, содержащее оптическую систему с объективом, дисторсия которого исправлена неполностью, и апертурной диафрагмой, установленной за объективом, развертывающий барабан со щелями, расположенными на боковой поверхности параллельно оси барабана, фотоприемник, преобразователь импульсов и индикатор размеров.

Для обеспечения линейности развертки в нем изображеЕ1ие проектируется на внутреннюю боковую поверхпость барабана, а расстояние от апертурной диафрагмы до поверхности развертки выбрано в пределах 2,5-3,3 (предпочтительно 3) радиуса поверхности развертки развертывающего барабана.

Недостатком известного устройства является то, что в нем геометрические искажения изображения в оптической системе (дисторсия) вызывают погрешность измерения.

рабана на расстоянии, обеспечивающем ком пенсацию дисторсни объектива, равном 1-2,5 радиуса барабана при положительной дисторсии и 3,3-5 радиуса барабана при отрииательной дисторсии.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит осветитель /, расположенный с одной стороны измеряемого изделия

2, оитическую систему с объективом 3, размещенньш с другой стороны изделия так, что его оптическая ось перпендикулярна оси изделия, диафрагму 4, установленную на оптической оси сзади объектива, развертывающий

барабан 5, зеркало 6, расположенное под углом 45° к оси объектива, электродвигатель 7, лннзу 8, фотоприемник 9, преобразователь 10 плгпульсов и индикатор 11 размеров. Предлагаемое устройство работает следую

щим образом.

Осветитель } подсвечивает измеряемое изделие 2. Оитическая система, состоящая из объектива 3 и апертурной диафрагмы 4, проектирует теневое изображение изделия на

внутреннюю боковую поверхность барабана 5. Зеркало 6 поворачивает оптическую ось системы на 90°. Барабан 5 приводится во вращение электродвигателе 7. При вращении барабана щели осуществляют сканирование изобраСветовой поток, прошедший через шель, направляется лпнзой 8 на фотоприемиик 9, который преобразует падающий па него световой импульс в импульсы электрического тока. Преобразователь 10 преобразует импульсы в постояппый ток, пропорциопальпый длительпости импульсов. Величипа тока измеряется ипдикатором //. Шкалу ипдикатора градуируют в единицах длины.

Величина и знак ногрешности, вызванной нелинейностью развертки, зависят от отношеЬ,

шения - , где о - расстояние от апертурнои

диафрагмы до поверхпости развертки, / - радиус барабана.

Эта зависимость использована в предлагаемом устройстве для компенсации погрешиости от дисторсионных искажений изображения погрешностью, обусловлеппой нелинейностью развертки.

В предлагаемом устройстве по известной кривой дисторсионных искажений изображения выбрано такое отношение - , для которого кривая погрешности из-за нелинейности развертки противоположна по знаку и мало отличается по абсолютным значениям от кривой дисторсионных искажений.

При положительной дисторсии отношение

выбирают в пределах от 1 до 2,5, при отR

рицательной - в пределах от 3,3 до 5. ЗначеЬ.6 - г

пия - и - р-5 практически не ипJAА

пользуют. Применение описанного способа компенсации позволяет уменьшать погрешпость измерения в 5-10 раз.

Предмет изобретения

Фото-имиульсное устройство для бесконтактпого измерения размеров изделий, содержашее оптическую систему с объективом, дисторсия которого исправлепа неполностью, и анертурной диафрагмой, установленной за объективом, развертываюший бара-бан со щелями,

расположенными на боковой поверхности параллельпо оси барабана, фотоприемник, преобразователь импульсов и индикатор размеров, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, апертурная диафрагма расположена по отношению к поверхности барабана на расстоянии, обеопечиваюшем ко.мпенсацию дисторсии объектива, равном 1-2,5 радиусам барабана при .положительной дисторсии и 3,3-5 радиусам барабана при отрицательной дисторсии.