Фотоэлектрическое устройство для измерения геометрических размеров объемного горячего проката Советский патент 1981 года по МПК G01B11/04 

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ОБЪЕМНОГО

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в прокатном производстве.

Известно фотоэлектрическое устройство для измерения геометрических размеров горячего проката, содержа- 1дее две оптические развертывающие системы(1.

Указанное устройство имеет ограниченные поля зрения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является фотоэлектрическое устройство для измерения геометрических размеров объемного горячего проката, содержгицее две сканирующие системы, каждая из которых включает внешний и внутренний оптические каналы, и измерительный блок 2.

Недостатком известного устройства является значительная погрешность при измерении проката, имеющего помимо поперечных колебаний вертикальные или меняющегося по толщине. Эта погрешность образуется на стыке полей зрения оптических каналов. Различают два случая возникновения погрешности. В первом случае краевые лучи двух полей зрения состыкованы в одной точке, находящейся на линии измереГОРЯЧЕГО ПРОКАТА

ния в плоскости предметов. Кроме того, при поперечных перемещениях объемного проката происходит считывание то нижней, то верхней кромки, что ведет к масштабной погрешности .измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная 1дель достигается

10 тем, что оптические каналы наклонены один относительно другого так, что проекции их смежных краевых лучей на вертикальную плоскость, проходящую через линию измерения, совме15щены.

Кроме того, оптические каналы установлены так, что их совмещенные проекции краевых лучей перпендикулярны линии измерения.

20

На фиг. 1 представлена кинематическая схема устройства, вид вдоль проката; на фиг.2 - кинематическая схема видоизмененного устройства, вид вдоль проката, на фиг. 3 - кине25матическая схема устройства, вид поперек проката; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3 ( по плоскости измерения i на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг.З fno верхней плоскости возможного нахождения измеряемого проката).

Устройство содержит две оптические сканирующие системы 1 и 2, каждая из которых содержит внешний и внутренний оптические каналы. Каждый оптический канал включает сканирующие элементы 3, объектив 4, электронный блок 5, входы которого соединены с выходами сканирующих элементов. Оптический каналб имеет поле зрения . по линии измерения в плоскости измерения. Оптические каналы с осями 7 и 8 наклонены один относительно другого. Проекции 9 их смежных краевых лучей на вертикальную плоскость, проходящую через линию измерения, совмещены. Измеряемый прокат - 10. в видоизмененном устройстве совмещенные проекции краевых лучей 11 и 12 оптических каналов установлены перпендикулярно линии измерения. Плоскость 13 измерения с полем зрения , совпадает с нижней плоскостью проката для внутренних оптических кангшов, и плоскость 14 измерения с полем зрения L совпадает с верхней плоскостью проката для наружных оптических каналов.

Оптические оси 7 и 8 (фиг. 3 ) каналов с шириной поля зрения 5 взаимно наклонены относительно линии измерения. Наклон в этой плоскости необходим для взаимного размещения элементов оптических каналов.

Таким образом, наклон оптических каналов вдоль линии измерения и одновременно поперек линии измерения обеспечивает конструктивное размеще1ше каналов и стык смежных их краевых лучей для каждого горизонтального сечения оптических каналов по прямой, перпендикулярной следу линии измерения на это сечение.

Рабочие зоны 15 и 16 считывания (фиг. 4) состыкованы по линии 17, перпендикулярной линии измерения,, без разрыва и перекрытия.

Рабочие зоны 18 и 19 считывания (фиг.5) состыкованы по линии 20 так же без разрыва и перекрытия. Небольшой сдвиг зон 18 и 19 относительно линии измерения объясняется наклоном оптических каналов в плоскости поперек линии измерения.

Устройство работает следующим образом.

Сканирующие элементы 3 осуществг ляют просмотр полей зрения L оптических каналов систем 1 и 2 и вьщают сигналы на гэлектронный блок 5, который вычисляет размер проката 10. Когда измеряемая кромка проката 10, имеющего вертикальные колебае .ния, попадает на линию стыка оптических каналов, то она обязательно находится в поле зрения одного из каналов, и происходит нормальное считывание размера.

Q При работе видоизмененного устройства при смещении проката 10, например, влево от проекции, совмещенного луча 11 (12) происходит считывание для левой кромки проката оптическим

каналом в плоскости 14 измерения, сов5 псщающей с верхней плоскостью проката, а для правой кромки проката в плоскости 13, совпадающей с нижней плоскостью проката.

В обоих случаях точно вьадерживают0 ся масштабы изображения, тем самал исключаются дополнительные погрешности перехода считывания кромок, расположенных на разных плоскостях.

Формула изобретения

1. Фотоэлектрическое устройс±во для измерения геометрических размеров объемного горячего проката, содержащее

две сканирующие системы, каждая их которых включает внешний и внутренний оптические каналы, и измерительный блок, отличающееся тем, что, с цеЛгэЮ повышения точности измерения, оптические каналы наклонены один относительно другого так, что проекции смежных краевых лучей на вертикальную плоскость, проходящую через линию измерения, совмещены.

2. Устройство ПОП.1, отличаю щ е е с я тем, что оптические каналы установлены так, что их совмещенные проекции краевых лучей перпендикулярны линии измерения. Источники информации

принятые во внимание при экспертизе

1. Воронцов Л.И. Фотоэлектрические системы контроля линейных величин. М., Машиностроение, 1965, с. 168.

2. Авторское свидетельство СССР 134880, кл. G 01 В 19/00, 1957 (прототип).