Устройство для измерения поперечного размера изделий перемещаемых в продольном направлении Советский патент 1980 года по МПК G01B19/37 G01B7/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения поперечного размера перемещаемых в про- 5 дольном направлении изделий, например ширины листового или диаметра трубного горячего и холодного проката.

Известно устройство для -измере- Ю ния поперечного размера изделий при помощи телевизионного датчика путем цифрового измерения длительности видеосигнала выделенной строки развертки изображения при расположении линии измеряемого размера параллельно строкам развертки или путем подсчета строк развертки, приходящихся на измеряемый размер при расположении 20 линии этого размера перпендикулярно к строкам развертки 1.

Недостаточно высокая точность измерения этим устройством обусловлена влиянием нелинейности и не- 25 стабильности развертывающих напряжений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устрой- д

ство для измерения поперечного размера изделий, перемещаемых в продольном направлении, содержащее телевизионный датчик, трехвходовой селектор выдеоимпульсов первой выделенной строки развертки, управляющий вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, служащиг.1 для выдачи синхроимпульсов кадров развертки, и счетчик единиц отсчета 2.

Это устройство содержит также проекционный блок, создающий на фотокатоде трубки телевизионного датчика изображение линейной измерительной шкалы, накладываемое на изображение контролируемого изделия. Устройство позволяет измерять поперечный размер изделия с точностью, зависящей от допустимого количества штрихов измерительной шкалы, определяемого возможностями телевизионного датчика. Недостаток этого устройства заключается в недостаточно высокой точности измерения, ограничен- й значением единицы отсчета, равной расстоянию между соседними штрихами измерительной шкалы. При этом погрешности измерения обусловлены тем, что при измерении не учитываются длины отрезков между боковыми краями изделия и ближайшими к ним штрихами измерительной шкалы, если значение этих длин меньше расстояния между соседними ш:1рихами измерительной шкалы. Цель изобретения состоит в повы шении точности измерения. Это достигается тем, что предла гаемое устройство снабжено установ ленной перед изделием, если оно светящееся, или позади изделия, если оно несветящееся, оптически сопряженной с телевизионным датчиком маской, на которой в направлении измерения нанесены две группы штрихов, наклоненные встречно и симметрично относительно оси перемещения изделия так, что вместе со строками развертки они составляют два поперечных масштаба, формирова телем селекторных импульсов для выделения заданных равноотстоящих строк, установленным на выходе тел визионного датчика, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров и строк развертки; селектором видеоимпульсов выделенных строк, у кото рого информационный вход соединен с информационным выходом телевизионного датчика, а управляющий вход с выходом формирователя селекторны импульсов; распредели гелем выдеоим пульсов, соответствующих двум груп пам штрихов, соответственно на два выхода, у которого информацион ный вход соединен с выходом селектора видеоимпульсов выделенных стр а управляющий-вход - с выходом фор мирователя селекторных импульсов, блоком управления,вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, служащим для выдачи синхр импульсов кадров развертки; двумя трехвходовьоми блоками сравнения чисел выдеоимпульсов в соседних вы деленных строках развертки, двумя счетчиками долей единицы отсчета и вычислительным блоком, входы которого соединены с выходами счет чика единиц отсчета, счетчиков долей единицы отсчета и блока упра ления, у блоков сравнения по два управляющих входа соединены с выходом телевизионного датчика, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров развертки, и с выходом формирователя селекторных импульсов, информационные входы соединены с разными выходами распределителя, а выходы - с управляющими входами ра ных счетчиков единицы отсчета, у которых счетные входы соединены с выходами формирователя селекторных импульсов, входы сброса всех счетчиков соединены с выходом блока управления, управляющий, вход селектора видеоимпульсов первой выделенной строки развертки соединен с выходом формирователя селекторных импульсов, а информационный вход - с выходом селектора выдеоимпульсов выделенных строк. Схема устройства показана на чертеже. Устройство содержит телевизионный датчик 1, оптически сопряженную с ним маску 2, установленную перед изделием 3, если оно светящееся, или позади изделия, если оно несветящееся; формирователь 4 селекторных импульсов для выделения заданных равноотстоящих строк 5 развертки изображения, селектор б видеоимпульсов выделенных строк, распределитель 7 видеоимпульсов на два выхода, трехвходовой селектор 8 видеоимпульсов первой выделенной строки 9, счетчик 10 единиц отсчета, трехвходовые блоки 11 и 12 сравнения чисел видеоимпульсов в соседних строках развертки, счетчики 13 и 14 долей единиц отсчета, вычислительный 15 и блок 16 управления. На маску 2 в направлении измерения нанесены в соответствии с поперечным масштабом две группы 17 и 18 штрихов 19, наклоненные встречно и симметрично относительно оси перемещения изделия 3. Группы 17 и 18 штрихов 19 нанесены на маску 2 на расстоянии одна от другой. Формирователь 4 установлен на выходе датчика 1, служащего для выдачи синхроимпульсов кадров и строк развертки. Информационный вход селектора б соединен с информационным выходом датчика 1, служащим для выдачи видеоимпульсов. Управляющий вход селектора б соединен с выходом формирователя 4. Распределитель 7 служит для распределения видеоимпульсов, соответствукяцих двум группам 17 и 18 штрихов 19 соответственно на два выхода. Информационный вход распределителя 7 соединен с выходом селектора б, а управляющий вход - с выходом формирователя 4. У селектора 8 первый управляющий вход соединен с выходом датчика 1, служащим для вьщачи синхроимпульсов кадров, второй управляющий вход - с выходом формирователя 4, третий инфор;мационный вход - с выходом селектора б, а выхрд - со счетным входом счетчика 10. У блоков 11 и 12 сравнения по два управляющих входа соединены с выходом датчика 1, служащим для подачи синхроимпульсов

кадров развертки, и с выходом формирователя 4, информационные входы с разными выходами распределителя а выходы - с управляющими входами счетчиков 13 и 14. Счетные входы счетчиков 13 и 14 соединены с выходом формирователя 4, входы сброса счетчиков 10,13,14 - с вы-, ходом блока 16 управления, вход которого соединен с выходом датчика 1, служащим.для подачи синхроимпульсов кадров развертки. Входы вычислительного блока 15 соединены с выходами счетчиков 10,13 и 14 и блока 16 управления.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении изделия 3 в направлении его продольной оси ОО телевизионный датчик 1 сканирует поле, в которое попадают маска 2 и перекрывающее ее изделие 3. При этом датчик 1 формирует видеоимпулсы от штрихов 19 маски 2, перекрытых изделием 3, во всех строках развертки изображениясканируемого поля. Формирователь 4 вырабатывает селекторные импульсы, соответствующие заданным равноотстоящим строка развертки. Управляемый этими импулсами селектор 6 пропускает от датчика 1 только видеоимпульсы, соответствующие заданным строкам, выделенным формирователем 4. Из видеоимпульсов , пропускаемых селектором б, селектор 8 пропускает только видеоимпульсы, сформированные в первой выделенной строке 9 развертки. Эти видеоимпульсы с выхода селектора 8 поступают на счетный вход счетчика 10, который подсчитывает целое число единиц отсчета, равное числу m штрихов 19 полностью перекрытых изделием 3. Значение единицы отсчета равно расстоянию а между соседними штрихами ,19 маски 2. Видеоимпульсы, пропускаемые селектором б и соотвествующие одной груп-пе штрихов 19, например группе 17, через распределитель 7 поступают в блок 11 сравнения. Видеоимпульсы, пропускаемые селектором б и соответствующие другой группе штрихов 19, например группе 18, через распределитель 7 поступают в блок 12 сравнения. Каждый из блоков 11 и 12 сравнивает числа видеоимпульсов в соседних строках 5 развертки. При неравенстве сравниваемых чисел блоки 11 и 12 отпирают счетчики 13 и 14 соответственно. После этого открытые блоками 11 и 12 счетчики 13 и 14 подсчитывают импульсы формирователя 4, которые соответствуют количеству строк 5, пересекающих участки крайних штрихов 19, частично перекрытые изделием 3.

Например, количество таких строк для группы 17 штрихов 19 равно п , а для группь 18 штрихов 19 равна п . В соответствии с этим в счетчике 13 будет накоплено число п долей единиц измерения, а в счетчике 14 - п долей единиц измерения. Значение доли единицы измерения ,составляет

,

10

а - расстояние между сосед-.

где

ними штрихами 19;. 5 - количество згщанных

строк 5 развертки. Вычислительный блок 15 принимает числа из счетчиков 10,13,14 при помощи блока 16 управления и вычисляет измеряемый размер, определяемый формулой:

i-t two п--Ь+п -fo,

оIVгде Е-д- расстояние между группами 17 и 18 штрихов 19; m - число единиц отсчета в счетчике 10;

число долей единиц отсчета в счетчике 13; п - число долей единиц отсчета в счетчике 14;

0 а - значение единицы отсчета;

b - значение доли единицы отсчета, определяемой формулой (1).

Пэ окончании цикла измерения

5 блок 16 управления сбрасывает содержимое счетчиков 10,13,14 и вычислительного блока 15.

Таким образом, использование маски 2 с двумя группами штрихов,

0 нанесенными на нее в соответствии с поперечным масштабом в сочетании с описанной структурой устройства позволяет повысить точность измерения.

5

Формула изобретения

Устройство для измерения поперечного размера изделий, перемещаемых в продольном направлении, содержа0щее телевизионный датчик, трехвходовой селектор видеоимпульсов первой выделенной строки развертки, управляющий вход которого соединен с выходом телевизионного датчика,

5 служащим для выдачи синхроимпульсов кадров развертки, и счетчик единиц отсчета, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено

0 установленной перед изделием, если оно светящееся, или изделия, если оно несветящееся, оптически сопряженной с телевизионным датчиком маской, на которой в направле5 НИИ измерения нанесены две группы