Устройство для измерения размеров го-РячЕгО пРОКАТА Советский патент 1981 года по МПК G01B7/04 

читание из полезного сигнала- амплитуды шума, измеренного и усредненного за время его действия, может привести к погрешности измерения - пропусканию ложного сигнала и задержке полезного.

Цель изобретения - повьппение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено одновибратором, подключенным к второму входу амплитудного дискриминатора, командньш блоком, вьшолненным в вяде соединенных последовательно триггера, прямой вход кояорого подключен к выходу тактового генератора а инверсный - к выходу формирователя импульсов, элемента И, второй вход которого соединен с выходом счетного генератора, делителя, и схемы слежения, выход которой подключен к одновибратору,

Кромб того, схема слежения выполнена в виде поеледойательно соединенных счетчика, вход которого подключен к делителю, регистра, nepBOfo сумматора, второй информационный вход которого предназначен для подачи постоянного числа в двоичном коде, второго сум1-1атора и элемента И, выход которого подключен к одновибратору.

На фиг, 1 дана блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений.

Устройство содержит телевизионный датчик 1с дискретным фотоэлектрическим преобразователем, тактовый генератор 2, счетный генератор 3, амплитудный дискриминатор 4, формирователь 5 импульсов, измерительную схему 6, одновибратор 7, командньй блок 8, состоящий из триггера 9, элемента И 10, делителя Пи следящей схемы 12, содержащей, в свою очередь, счетчик 13, регистр V, первый сумматор 15, второй cyMMafop 16 и элемент И 17, . I

Устройство работает следующим образом.

Счетный генератор 3 периодически по команде тактового генератора 2 опрашивает дискретный фотоэлектрический преобразователь (не показан), входящий в телевизионный датчик 1, Формируемая- при этом последовательность импульсов, наряду с полезным сигналом в виде рабочих импульсов содержит и шумовые, амплитуда которых колеблется, что связано с неравномерной мощностью фонового излучения и различной чувствительностью фотопреобразрвателя,

Граница изображения, измеряемого изделия 18 отображается в виде нарастающей по амплитуде последовательности импульсов и характеризуется временем и крутизной нарастания.

Дальнейшая обработка этих импульсов имеет целью определить какое их количество соответстйует измеряемому размеру. При этом на результате не должен сказываться ни характер измерения амплитуд шумовых импульсов, ни время и крутизна нарастания амплитуд самих рабочих импульсов. Наиболее точный результат

0 получен, если формирование рабочих импульсов проводят по уровню и/, величина которого имеет относительное значение, жестко связанное с амплитудой рабочих и шумовых импульс5 сов, например

|| - «х

-Ц

где U - максимальное значение рабочих импульсов; Р U,jj - амплитуда шума

К - коэффициент, определяющий

относительньй уровень формирования.

Причем и,ц определяется в момент, 5 предшествующий появлению рабочих импульсов, а в момент времени, непосредственно следующий за окончанием нарастания амплитуды рабочих-импульсов,

Q Наиболее важной при этом является задача фиксации момента времени, предшествующего появлению рабочих импульсовj и определения именно в этот момент U.

5 Для решения этой задачи служит командный блок 8,

Его работа начинается по сигналу тактового генератора 2, устанавливающего триггер 9 в нулевое состояние.

В результате с его выхода на инверсный вход элемента И 10 подается разрешающая команда, и импульсы счетного генератора 3 делитель I1 поступают в счетчик 13 следящей схемы 12, Назначение делителя 1 1 уменьшить емкость счетчика 13 и последующих узлов и сократить. тем самым, количество оборудования без снижения точности определения. Подсчет импульсов-генератора 3 происхощ1т до момента, соответствующего появлению рабочих импульсов, амплитуда которых превьппает уровень формирования. При этом первый же ра бочий импульс, прошедший через амплитудный дискриминатор 4, сформированный формирователем 5 по длительности и амплитуде и поступивший на инверсный вход Tprffrepa 9, установит его в положение 1, прекратив, тем бамым, дальнейший подсчет счетчиком 1,3 импульсов генератора 3, Записанная в счетчик 13 информация соответствует координате В- кромки измеряемого изделия 18 в данном цикле измерения, Эта ин формация переписывается в регистр 14, а счетчик 13 после этого обнуляется для подсчета импульсов с генератора 3 в следующем цикле измерения. Информация с регистра 14 по- ступает в первый сумматор 15, на вто рой вход которого подается постоянная уставка ДВ - отрицатель/ное. число записанное в двоичном коде. Абсолютное значение дБ равно ,, где п. - количество импульсов, посту пающее с фотопреобразователя за воемя. необходимое для формирования-дискриминатора порогового уровня; п,, - количество нарастающих по амплитуде импульсов, соотве ствующих границе изображени измеряемого изделия; п, - наибольшее изменение коорди наты границы изображения из меряемого изделия между, дву мя соседними циклами измерения. С выхода сумматора 15 снимается и вертированное значение В.-дВ, которое подается на второй сумматор 16, на второй вход которого в следующем цикле измерения со счетчика 13 начнет поступать информация о координате кромки измеряемого изделия (в. ). Причем с выхода счетчика 13 поступает нарастающее значение В (начиная с О) и в момент t , когда это значение станет равным , на всех выходах сумматора 16 появля- ется 1, а на выходе элемента И 17 формируется команда, которая запусти 6 одновибратор 7 с длительностью генерируемого импульса t , Этот импульс, поступив на второй вход дискриминатора 4, разрешает формирование порогового уровня и ц, именно в период времени, непосредственно предшествующий приходу нарастающих импульсов с фотопреобразователя и соответствующих границе изображения измеряемого изделия 18, С выхода амплитудного дискриминатора 4 снимаются только те импульсы, амплитуда которых превышает значение U, Последующее преобразование этих импульсов производится формирователем 5, где по предьщущему циклу .измерения определяется максимальное зна- . чение сигнала Uj,,jj, формируется величина порога и, с которым и сравнивается амплитуда импульсов с дис- криминатора 4, В результате происходит точная фиксация импульса с фотопреобразователя, в наибольшей степени соответствующего границе изображения измеряемого изделия 18, т.е. точное измерение его координаты или размера. Этот первый импульс, как уже говорилось, перебрасывает триггер 9, останавливая прохождение импульсов с генератцра 3 на счетчик 13,. Последовательность же рабочих импульсов, соответствующих размеру измеряемого изделия, приходит в измерительную схему 6, формирующую результат измерения в требуемом виде. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения за счет исключения влияния шумов, вызываемых неоднородной чувствительностью элементов дискретного фотоэлектри- . ческого преобразователя, и переменной мощности фонового излучения. Экономический эффект от использования предлагаемого устройства в условиях значительной фоновой засветки, например от поверхностей транспортирующих прокат роликов рольганга, получают за счет улучшения па- раметрон выпускаемой продукции. Формула изобретения 1, Устройство для измерения размеров горячего прокатаi содержащее телевизионный датчик с дискретным

фотоэлектрическим преобразователем, счетный и тактовый генераторы, подключенные к входам дискретного фотоэлектрического преобразователя, и подключенные к его выходу соединенные последовательно амплитудный дискриминатор, формирователь импульсов и измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено одновибратором, подключенным ко второму входу амплитудного дискриминатора, командным блоком, выполненным в виде соединенных после довательно тривгера, прямой вход которого подключен к выходу тактового генератора, а инверсный - к выходу формирователя импульсов, элемента И, второй вход которого соединен с выходом счетного генератора, дели423928 - .

теля и схемы слежения, выход которой

подключен к одновибратору.

2. Устройство по п. , отличающееся тем, что схема слежения выполнена в виде последовательно соединенных счетчика, вход .которого подключен к делителю, ре- гистра, первого сумматора, второй информационный вход которого предназначен для подачи постоянного числа в двоичном коде, второго сумматора и элемента И, выход которого подключен к одновибратору.

15 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № ЗА3381, кл. Н 03 К 17/28, 1972.

2.Патент США № 2882302,

20 кл. G 06 m 3/14, 1975 (прототип).

Фаг.2.