вСЕСОЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК G01B5/26 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны устройства для определения параметров плоских фигур, содержащие барабан с носителем информации и оптичеаки связанные сканирующее зеркало, освет1ители и фотоэлектронный умножитель, соединенный через переключатель, усилитель и триггер, с одним из входов схемы совпадения, связанной со счетчиком.

Однако эти устройства не обеспечивают высокой точности при определении |параметров плоаких фигур.

С целью повыщения точности в предлагаемом устройстве дополнительный барабан со сменной лентой кинематически связан со сканирующим зеркалом, считывающая головка через коническую передачу - с валом двигателя основного барабана, а фотодиод считывающей головки через усилитель соединен с другим входом схемы совпадения.

Принципиальная кинематическая схема устройства нредставлена на фиг. 1; на фиг. 2 изображена анализируемая плоокая фигура. Шаговый двигатель / через зубчатую передачу 2 приводит в движение барабан 3 с носителем информации. Фигура, изображенная на носителе и освещенная осветителями 4, сканируется вращающимся зеркалом 5, посылающим

луч с ПОМОЩЬЮ оптической системы 6 на фотоумножитель 7. Диафрагма 8 вырезает из всего светового потока телесный угол, соответствующий величине элементарной считываемой площадки.

Двигатель 9 через коническую передачу 10, И приводит во вращение дополнительный барабан 12 с расположенной на его боковой поверхности сменной лентой, имеющей несколько рядов отверстий. Рассеянный матовым стеклом 13 Свет от ламп 14 1П01па1дает через отверстия на фотодиод 15 считывающей головки 16. При вращении барабана 12 на выходе фотодиода образуются электрические импульсы, которые затем усиливаются усилителем 17 и попадают на схему 18 совпадения.

Шаговое перемещение фотодиода 15 к следующему ряду отверстий барабана 12 после каждого измерения Xi (фиг. 2) осуществляется с помощью конической 19, 20 и винтовой 21, 22 передач.

Вращение зеркала 5 и барабана 12 осуществляется от одного привода соответственно с помощью передачи, состоящей из щестерни 23 и некруглых колес 24, 25, 26, и передачи (коничеакой) 10, 11; таким образом, неравномерность вращения ротора электродвигателя 9 не может скаваться на результатах измерения. Некруглые колеса 25, 26 имеют на участке сканирования передаточное отношение 1 .-aKc j iiaKc где ф и ФМЕ.КО - текущий и максимальный углы поворота сканирующего зеркала; фмакс - максимальный угол поворота колеса 26, соответствующий углу фмакс. Этим компенсируется нелинейность развертки. Если фигура ограничена контурной линией, то для выработки управляющего прямоугольного импульса в схеме формир01вания управляющего импульса, длительность которого пропорциональна размеру Кг ,при данной текущей ординате г/ (фиг. 2), используют усилитель 27 и триггер 28. Если фигура сплощная, то полученные на выходе фотоумножителя трапецеидальные импульсы предварительно дифференцируются в блоке 29, после чего этот блок формирует им- -пульсы одной полярности, которые поступают на усилитель 27 и триггер 28. Переход ют измерения .контурных фигур к измерениям оплощиых осуществляется с помощью переключателя 30. В обоих случаях на выходе триггера вырабатывается прямоугольный импульс, длительность которого пропорциональна размеру Хг, и поступает на схему 18 совпадений. Последняя пропускает счетные импульсы на электронный счетчик 31 только во время действия управляющего импульса. Переход от измерения одного параметра к другому, например от измерения статического момента к измерению момента инерции, осуществляется сменой ленты с отверстиями на барабане 12, При вычислении площади фигуры фотодиод 15 неподвижен и занимает положение против определенного ряда отверстий, т. е. кинематичеокая цепь 19, 20 в этом случае разомкнута. Определение площади основано на ее представлении в виде: F 2 Дг/с2 Ni A Nf, где с- постоянный коэффициент; F - площадь фигуры; А -цена одного импульса в единицах площади;Л г-ЧИСЛО счетных импульсов, зафиксированных электронным счетчиком за время i-ro измерения. Это соответствует постоянной частоте счетU ОЛ1{ных импульсов, равной / , где Z - число отверстий по окружности в одном ряду; п - скорость вращения барабана 12, об/мин. Статический момент 5 относительно оси ох и объем V тела, полученного вращением фигуры относительно оси ох, осевой момент инерции /ж, осевые моменты 1р /. третьего и четвертого порядков вычисляют относительно оси ох, расположенной на расстоянии от края фигуры, где Аг/ - щаг перемещения лентопротяжного механизма, k - целое число. Выражения, на основании которых определяют значения 5, /т, /f , а также V, имеют вид: S A(k + i)Nt, /ж-42( + 0,; lf A,(k + i)N,; /f Лз11(А + 1/ л,2(й + 0,. А с(Аг/); А, c(At/)«; Л, с(Аг/); Л, с(Аг/) и Л 2tcc(Af/) Для вычисления перечисленных выше характеристик необходимо, чтобы частота / счетных импульсов менялась от измерения Хг к измерению Xi+i, что достигается изменением числа отверстий в (i+l)M ряду. Например, для статического момента: относительно оси ох при первом измеренииfo k-f; при втором измерении fi(k-}-)-f, при n-iM измеренииfn(k + n)-f. Из этих выражений видно, что числа отверстий в рядах должны быть равными соответственно 1; . Требуемый диапазон частот счетных имп льсов / - соответственно равен /о ля или I/ fe+n о. А Г(Щ (Г). предмет изобретения Устройство для определения параметров лоских фигур, содержащее барабан с носитеем информации и оптически связанные скаирующее зеркало, осветители и фотоэлектонный умножитель, соединенный через перелючапгель, усилитель и триггер с одним из ходов схемы совпадения, связанной со счетиком, отличающееся тем, что, с целью увелиения точности работы устройства, в нем доолнительный барабан со сменной лентой кинематически авязан со сканирующим зеркалом, считывающая головка через коническую передачу соединена с валом двигателя основного :ба1рабана, а фотодиод считывающей голонки через усилитель соеди нен с другим входом схемы сов1падения.

Фиг.1

Pug. 2