Способ бесконтактного измерения геометрических размеров движущихся тел Советский патент 1974 года по МПК G01B19/37 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения геометрических размеров движущихся тел, например полосы, прутка, труб и т. д.

Известен способ бесконтактного измерения геометрических размеров движущихся тел, например ширины полосы проката, заключающийся в том, что кромки измеряемого тела проецируют на фотоэлектрический преобразователь с помощью двух групп оптических головок, расположенных над кромками в направлении измерения с перекрытием полей зрения, и сканируют изображение.

Предложенный способ отличается от известного тем, что сканирование полей зрения каждой группы оптических головок ведут одновременно и навстречу друг другу и в каждой группе головок измеряют отрезки от наружного края до кромки тела.

Это позволяет повысить точность и надежность измерения.

На фиг. 1 изображено устройство для реализации предложенного способа; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Устройство содержит две группы оптических головок 1, 2, 3 и 4, 5, 6 с развертывающими узлами, установленные в направлении измеряемого размера полосы 7. Количество головок выбирается, исходя из заданного диапа2

зона изменения, измеряемого размера и точности измерения. Оптические головки 1, 2, 3 и 4, 5, 6 устанавливаются таким образом, что их поля зрения 8, 9, 10 и 11, 12, 13 перекрываются.

На чертежах буквами N и Р обозначены соответственно внешний и внутренний края поля зрения 9 головки 2, а буквами Q и М - внутренний и внешний края поля зрения 11 головки 4. Минимальный измеряемый размер теоретически ограничивается внутренними краями полей зрения 10 и 11 головок 3 и 4, а максимальный - внешними краями полей зрения 8 и 13 головок 1 и 6. Расстояние между парами

головок из каждой группы строго фиксируется, следовательно, при заданных параметрах оптических систем головок строго фиксировано и определено расстояние между внутренними и внешними краями оптических систем

данной пары головок.

Измерение производится следующим образом. Тело 7, например горячая полоса, может перемещаться в направлении измерения в пределах полей зрения 8-13, размер В тела 7 может изменяться в широких пределах. Сканирование изображения полей зрения всех головок ведут одновременно, а направление сканирования в головках 1, 2, 3 противоположно

направлению сканирования в головках 4, 5, 6.

На фиг. 2 тело 7 находится в поле зрения 9 и 11 головок 2 и 4.

Тогда при одновременном сканировании всех головок автоматически выбираются головки 2 и 4, которые измеряют соответственно отрезки а и б. Измерение может производиться, например, время-импульсным методом с заполнением временного интервала импульсами. В устройстве, реализующем предлагаемый способ, запоминается размер Л между внешними краями полей зрения измеряющей пары головок 2 и 4. После измерения отрезков Л и 5 их величины суммируют, а затем результат вычитают из расстояния Л, нанример, в сумматоре и нолучают искомый размер В. Может запоминаться размер между внутренними краями полей зрения и к нему добавляется сумма отрезков от кромок до этих краев.

Так как тело 7 может находиться в поле зрения любой пары головок (например, положение, показанное пунктиром), то в устройстве запоминают расстояние между внещними краями всех пар, образованных головками из разных групп (в рассматриваемом примере таких пар девять), а после получения измерительных импульсов в определенных головках с отрезками Л и Б суммируется расстояние Л именно этих головок. Один или два края тела, ограничивающего измеряемый размер, могут находиться сразу в поле зрения двух пар головок. Например, левый край тела 7 находится в поле зрения головок 1 и 2. Так как сканирование во всех головках ведут одновременно, то легко выбрать определенную пару измеряющих головок, например, временной селекцией.

При интенсивном сканировании и параллельной работе всех головок не требуется увеличивать поле зрения каждой головки, чтобы измеряемое тело не выщло из их пределов пр.и перемещениях в направлении измерения.

Суммарное поле зрения головок одной группы начинает действовать как одно целое. При этом точность измерения повышается.

Встречное сканирование изображения в головках различных групп позволяет образовывать видеоимпульс при переходе развертывающего элемента с темного фона на светящееся тело и, следовательно, повысить надежность измерения, так как излучающая снособнрсть различных участков нагретого тела проката может сильно отличаться из-за наличия воды и окалины на его поверхности и приводить к сбоям при измерении.

Предмет изобретения

Способ бесконтактного измерения геометрических размеров движущихся тел, например ширины полосы проката, заключающийся в

ЮМ, что кромки измеряемого тела проецируют на фотоэлектрический преобразователь с помощью двух групп оптических головок, расположенных над кромками в направлении измерения с перекрытием полей зрения, а нзображения сканируют, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения особенно горячих тел, сканирование полей зрения каждой группой оптических головок ведут одновременно и навстречу

друг другу и в каждой группе головок измеряют отрезки от наружного края до кромки тела.

1213