Способ контроля диаметра микропроволоки Советский патент 1981 года по МПК G01B11/10 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА МИКРОПРОВОЛОКИ

t

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности для контроля диаметра микропроволо- ки.

Известен фотоэлектрический способ контроля диаметра микропроволоки, заключающийся в том, что получают оптическое изображение микропроволоки, анализируют это изображение подвижной щелью, регистрируют изменение светового потока фотоэлементом, длительность выходного электрического сигнала которого является мерой отклонения размера контролируемой микропроволоки D1.

Точность контроля по данному способу недостаточна и зависит от нестабильности скорости или частоты сканирования диафрагмы, нелинейности зависимости измеряемого размера от длительности считываемого импульса величи1&1 скорости движения контролируемой микропроволоки.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ контроля диаметра микропроволо- ки, заключаюшсийся в том, что освещают микропроволоку световым потоком, формируют ее увеличенное изображение, сканируют это изображение в направлении линии измерения, раздваивгиот его на два полуконтрастных изображения, поворачивают одно полу10конхрастное изображение относительно другого на 180, преобрг зуют световой поток в моменты касания и разъединения движущихся навстречу друг другу полуконтрастных изображений

5 в импульс фототока и по их длительности судят о размере контролируемой микропроволоки 2.

Недостатком; способа является снижение достоверности контроля микро10проволок, движу дахся в направлении, перпендикулярном линии измерения, ввиду того, что контроль движущихся в направлении, перпендикулярном 3 линии измерения, микропроволок (например, микропроволок в процессе их волочения, травления или перемотки)отличается от контроля неподвижных тем,что,чем выше скорость движения, тем на большем участке происходит усреднение результата измерени Цель изобретения - повьшение достоверности контроля микропроволок, движущихся в йаправлении, перпендику лярном линии измерения. Цель достигается тем, что преобразуют синхронно с первым световым потоком второй световой поток с участка изображения, расположенного на расстоянии L 7- от первого по ходу движения изображения, в импульс фототока, где Мч . размер изображени Vig и скорость движения и скорость сканирования микропроволоки, вьщеляют передний фронт импульса фот импульса, полученного в момент касан полуконтрастных изображений на перво участке, и задний фронт импульса фот тока полученного в момент разъединения полуконтрастных изображений на втором участке, формируют по ним пря моуТольный импульс, по длительности которого судят о диаметре мйкропрово ки. На чертеже изображена принципиаль ная схема устройства. Устройство содержит оптический квантовый.генератор 1, коллиматор 2 зеркало 3, объектив 4j сканирующий элемент 5 (например вращающийся стек л янный куб) , схему 6 раздвоения изоб ражения, диафрагму 7 с двумя щелями фотоэлементы 8 и 9, усилители 10 и 11,. формирователь 12 импульсов, вычислительный блок 13 и регистрирующий блок 14, схему 15 синхронного привода движения микропроволоки и сканирующего элемента. Способ осуществляется следукнцим образом. Свет от оптического квантового генератора 1 формируется коллиматором 2 в световой поток, которьй, отразившись от зеркала 3, освещает движущуюся со скоростью Уддмикропро волоку 16. Объектив 4 формирует изо ражение микропроволоки, которое затем преобразуют в движущееся в поперечном направлении со скоростью Vj; сканирующим элементом 5. Схема 6 раздвоения.формирует из полученного изображения два полуконтрастных движущихся навстречу друг другу . зображения, моменты касания и разъединения их регистрируются фотоэлеентами 8,9, размещенными после диарагмы 7, причем расстояние между ее щелями устанавливается согласно соотношениюЬ--.: -Скорость движения ск, Удо и скорость сканирования V. задат так, чтобы их отношение в процессе измерения было всегда постоянно аксимальное значение L зависит от размера изображения и может составлять несколько-сантиметров В случае, если oтнoшeниeV.п/V велико и значение L превьш1ает размер изображения, возможно применение двух раздельных оптических каналов, формирующих независимые изображения микропроволоки с двух соседних участков. Полученные фототоковые импулъсы усиливаются усилителями 10 и 11 и формируются в формирователе J2 импульсов. Вычислительный блок 13 определет истинный размер микропроволоки, управляет схемой 15 синхронного привода движе1шя микропроволоки и сканирующего элемента и выдает информацию на регистрирующий блок 14. Размер изображения, который пропорционален диаметру микропроволоки, определяют по длительности импульса, начало которого определяют по переднему фронту фотоимпульса, полученного с первого -участка в момент касания полуконтрастньгх изображений, а конец - по заднему фронту фотоимпульса, полученного со второго участка в момент разъединения пол жонтрастных изображений. Таким образом, осуществлееие предлагаемого способа обеспечит достоверность контроля подвижных микрообъектов, поскольку база измерения, т.е. участок микропроволоки, на котором пропроисходит усреднение результата измерения, уменьшился в несколько десятков и даже сотен раз. Способ может найти широкое применение в точном машиностроении, приборостроении, в электронной, радиотехнической, текстильной промьшшенности и других отраслях при автоматизации измерений и контроля размеров микрообъектов - диаметров и овальности, проволок, поперечных размеров нитей, синтетических волокон и др. Формула изобретения Способ контроля диаметра микропроволоки, заключающийся в том, что освещают микропроволоку световым потоком, формируют ее увеличенное изображение, сканируют это изображение в направлений линии измерения, раздваивают его на два полуконтрастных изображения, поворачивают одно полуконтрастное изображение относительно другого на 180, преобразуют световой поток в моменты касания и разъединения движущихся навстречу друг другу полуконтрастных изображений в импульс фототока, отличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности контроля микропроволок, движущихся в направлении, перпендикулярном линии измерения, преобразуют синхронно с первым световым потоком второй световой поток с участка изображе- ния,расположенного на расстоянии

MX Уде

L rj- - от первого по ходу

ск

движения изображения, в импульс фо-

тотока, где размер изображения,

Via и У.„- соответственно скорость де СИ.

движения и скорость сканирования микропроволоки, ввдеяяют передний фронт

импульса фототока, полученного в момент касания полуконтрастных изображений на первом участке, и задний фронт импульса фототока полученного в момент разъединения полуконтрастных изображений на втором участке, формируют по ним прямоугольный ш пульс, по длительности которого судят о диаметре микропроволоки,

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

от 19.12.1978), кл. G-01 В 11/08 (прототип).