Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур Советский патент 1982 года по МПК G01B11/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ НЕПРОЗРАЧНЫХ ПЛОСКИХ ФИГУР

Устройство относится к измерительной технике и быть использовано для измерения площади плоских фигур, например кожевенных изделий.

Известно устройство, используемое при измерении площадей фигур неправильной формы, например, щкур животных содержащ€е ленточный конвейер, импульсный генератор скорости конвейера, осветитель, ряд I фотоэлементов, схему обрабртки сигнала и счетчик импульсов 1.

Недостатком известного устройства яв-; ляется малая надежность работы и AQCtoверность результатов измерения, связанная с ложной информацией фотоэлементов при их отказе или запылении.;

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур, содержащее транспортер, источник светового излучения и светопроводы, коммутатор светопроводов, состоящий из статора, ротора и датчика поочередного приема сигналов, фотодатчик площади, оптически связанный с коммутато-. ром светопроводов, генератор импульсов развёртки, датчик строки, блок обработки информационных сигналов и блок индикации 2.

Недостатком устройства является низкая надежность работы и точность измерения, связанная с неисправностью светопроводящих каналов из-за загрязнения их торцов.

Цель изобретения - повышение надежности и достоверности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство .снабжено датчиком оборотов ротора коммутатора светопроводов и блоком оценки годности светопроводов, к входам которого подключен датчик оборотов ротора коммутатора светопроводов, генератор импульсов развертки и фотодатчик площади, выходы последних подключены также к блоку обработки информационного сигнала.

- 15

Кроме того, блок оценки годности светопроводов выполнен в виде двух R-S-T-триггеров, двух элементов задержки, R-S-триггера, трех элементов И и элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый элемент задержки, первый элемент И, R-S-триггер и ,второй элемент И соединены последовательно, R-входы двух R-S-Т-триггеров соединены между собой и с S-входом R-S-триггера, выходы R-S-Т-триггеров соединены с эле.ментом НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которогосоединен с первым входом третьего элемента И, выход последнего подключен к R-входу R-S-триггера, второй выход первого элемента задержки подключен к R-Sтриггеру, второй элемент задержки подключен между вторым входом третьего элемента И и Т-входом второго R-S-Т-триггера, который соединен также с вторым входом второго элемента И, входы элементов задержки и двух R-S-Т-триггеров являются соответствующими входами блока оценки годности светопроводов, а первый выход первого элемента задержки и второго и третьего -элемента И - его соответствующими выходами.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройсва; на фиг. 2 - принципиальная схема блока определения годности светопроводов.

Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур состоит из транспортера I, источника 2 светового излучения расположенного над ним, светопроводом 3, установленных перпендикулярного плоскости транспортера 1, коммутатора 4 светопроводов. Нижние торцы светопроводов 3 закреплены настаторе 5 коммутатора 4 светопроводов, последний содержит также ротор 6 и датчик 7 поочередного приема сигналов, фотодатчика 8 площади, привода 9 транспортера, привода 10 ротора коммутатора, генератора 11 импулов развертки, датчика

12оборотов ротора коммутатора, датчика

13строки, связанного с транспортером 1, блока 14 обработки информационных сигналов, блока 15 индикации .и блока 16 оценки годности светопроводов. Блок 16 оценки годности светопроводов содержит два элемента 17 и 18 задержки, два R-S-Т-триггера 19 и 20, R-S-триггер 21, три элемента И 22-24 и элемент 25 НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ. Измеряемый объект обозначен позицией 26.

Устройство работает следующим образом.

Транспортер 1 перемещает измеряемый объект 26 в зону измерения между осветителем 2 и светопроводами 3.

При движении часть светопроводов будет затемнена измеряемыми объектами 26. Фотодатчик 8 площади через датчик 7 поочередного приема сигналов при вращении ротора 6 коммутатора 4 опращивает торцы све-. топроводов 3, закрепленных в статоре 5. Одновременно с опросом светопроводов 3 происходит формирование импульсов генератором 11 импульсов развертки площади. Эти импульсы в моменты опроса фотодатчиком 8 площади затемненных светопроводов 3 суммируются в блоке 14 обработки информационного сигнала. Периодичность считывания импульсов в этом блоке задается датчиком 13 строки.

По сигналу датчика 13 начинается суммирование импульсов от затемненных светопроводов 3 в одной строке развертки с помощью датчика 7 поочередного приема сигналов.

Частота вращения привода 10 ротора коммутатора выбрана такой, чтобы опрос всех светопроводов 3, установленных на линии измерения, происходил за время, меньщее периода сигналов от датчика 13 строки. За время прохождения всего измеряемого объекта 26 над линейкой светопроводов 3

в счетчике обработки информационного сигнала блока 14 накапливается результат измерения, который поступает в блок 15 индикации, где фиксируется с помощью цифровых индикаторов.

Устройство для измерения площади плоских фигур работает в двух режимах: измерения и самоконтроля, (в отсутствии измерения).

Начало и окончание режима измерения определяются сигналами, формируемыми

д в блоке И обработки информационного сигнала, причем начало измерения фиксируется при наличии сигналов от определенного числа (например трех) затемненных светопроводов 3 в одной строке развертки, а окончание - по отсутствию сигналов от затемненных светопроводов 3 в строке развертки.

Работа в режиме самоконтроля обеспечивается за счет введения в устройство блока 16 оценки годности светопроводов позволяющего осуществлять обнаружение и

поиск неисправных (запыленных) светопроводов 3.

Кроме того, с помощью блока 16 оценки годности светопроводов обнаруживается неисправность как фотодатчика 18 площади, так и генератора 11 импульсов развертки.

5 Блок 16 оценки годности светопроводов работает следующим образом. За каждый оборот ротора 6 датчик 12 оборотов ротора коммутатора выдает один импульс. Благодаря сдвигу во времени между сигналами с датчика 12 оборотов ротора и с генератора 11 импульсов развертки сигналы от датчика 2 следуют с опережением сигналов от генератора 11 (и соответственно импульсов от считывающего фотодатчйка 18 площади).

Импульсы от датчика 12 оборотов ротора коммутатора поступают на элемент 17 задержки и блок 14 обработки, который в режиме самоконтроля формирует один импульс за оборот ротора 6, поступающий на

один из входов элемента И 22 обработки информационного сигнала блока 16, причем длительность этого импульса больше Bpe fteни задержки элемента 17 задержки по второму выходу (Q2).

$. Элемент 17 задержки по первому выходу (Q1) формирует импульс, устанавливающий в 0. R-S-триггер 21 (по входу R) и счетчик блока 14 обработки информационного сигнала. Задержанный импульс со второго выхода (Q2) элемента 17 поступает через элемент И 22 на установочный S-вход, R-S-триггёра 21, устанавливая его в состояние 1. Кроме того, этот импульс поступает на R-входы R-S-Т-триггеров 19 и 20, устанавливая их в «О. Таким образом, с началом каждой строки развертки, что определяется работой датчика 12, производится установка в «О R-S-Т-триггеров 19 и 20, и. счетчика О-бработки информационного сигнала блока 14, а также установка в «1 R-S-триггера 21, который в течение каждой строки развертки установлен в положение «1, за исключением короткого промежутка времени, определяемого разностью между задержками по выходам (Q2 и Q1) элемента 17 задержки. Если в устройстве отсутствуют неисправные (запыленные) светопроводы 3, то на выходе элемента 25 НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ в момент прихода импульса от элемента 18 задержки всегда присутствует сигнал «О, который Подается через элемент 24 на установочньш R-вход R-S-триггера 21. Таким образом,сброса в «О,установленного ранее (в начале строки) в «1 по S-BXOду R-S-триггера 21 не происходит а счетчик блока 14 периодически, один раз за оборот ротора 6, сбрасывается в «О после подсчета числа импульсов, равного количеству светопроводов 3, от генератора 11 через элемент И 25. Если в устройстве появляются неи-справные (запыленные) светопроводы 3, то в момент опроса затемненного светопровода 3 фотодатчиком 8 R-S-Т-триггер 19 не устанавливается в положение, равнозначное положению R-S-Т-триггера 20, на вход .которого подаются импульсы от генератора 11 импульсов развертки. Следовательно, элемент 25 НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ в момент прихода импульса от элемента задержки сформирует сигнал «1, подаваемый на R-вход R-S-триггера 21 через элемент И 24. Это приводит к сбросу R-S-триггера 21 в «О и прекращении дальнейшего поступления импульсов от генератора 11 импульсов развертки через элемент И 23 на вход счетчика блока 14 обработки информационного сигнала. Таким образом, в счетчике эдектронного блока 14 фиксируется номер неисправного (запыленного) светопровода 3. Одновременно сигнал «1 с элемента 24 выхода ключа И поступает в блок 15 индикации, где индицируется номер неисправного (запыленного) светопровода 3. Сигнал «1 с выхода элемента И 24 поступает также в блок 14, вызывая прекращение формирования сигналов от блока 14 на элемент И 22 блока 16 оценки годности светопроводов, что необходимо для фиксации возникшей неисправности. Аналогичный сигнал неисправности фиксируется при выходе из строя фо- , одатчика 8 площади или генератора 11 имульсов развертки. Таким образом, за счет снабжения предлагаемого устройства блоком оценки годности светопроводов, обеспечивающим непрерывный автоматический контроль состояния оптической системы устройства, повысилась надежность работы устройства, а за счет исключения ошибок, вызванных ложными сигналами от неисправных светопроводов, увеличилась достоверность результатов измерений. Формула изобретения Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур, содержащее транспортер, источник светового излучения и светопроводы, коммутатор светопроводов, состоящий из статора, ротора и датчика поочередного приема сигналов, фотодатчик площади, оптически связанный с ко 1мутатором светопроводов, генератор импульсов развертки, датчик строки, блок обработки информационных сигналов и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности измерений, оно снабжено датчиком оборотов ротора коммутатора светопроводов и блоком оценки годности светопроводов, к входам которого подключен датчик оборотов ротора коммутатора светопроводов, генератор импульсов развертки и фотодатчик площади, выходы последних подключены также к блоку обработки информационного сигнала. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок оценки годности светопроводов выполнен в виде двух R-S-Т-триггеров двух элементов задержки, R-S-триггера, трех элементов И и элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый элемент задержки, первый элемент И, R-S-триггер и второй элемент И соединены последовательно, R-входы двух R-S-Т-триггеров соединены между собой и с S-входом R,-S-тpиггepa, выходы R-S-Т-триггеров соединены с элементом НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход последнего подключен к R-входу R-S pnrrepa, второй выход первого элемента задержки подключен -к R-S-триггеру, второй элемент задержки подключен между вторым входом третьего элемента И и Т-входом второго R-S-Т-триггера, который соединен также с вторым входом второго элемента И, входы элементов задержки и двух R-S-Т-триггеров являются соответствующими, входами блока оценки годности светопроводов, а первый выход первого элемента задержки и второго и третьего элемента И - его соответствующими выходами.,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

L Патент Великобритании № 1421550, кл. G 01 В 11/28, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 168024, кл. G 01 В 9/00, 1964 (прототип).

11

« I

161

П

22

2f 23

I

25 24