Фотоэлектрическое устройство для измерения линейных размеров изделий Советский патент 1982 года по МПК G01B21/00 G01B11/00 

(5k) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения линейных размеров изделия, например проката.

Известно устройство для автоматического измерения ширины рулонных материалов, содержащее осветитель две линейки фотодатчиков, счетнорешающий блок, два блока вентилей, регистр текущих значений ширины,регистр эталонной ширины, блок сравнения и элемент задержки tn.

Недостатком устройства (вляе-тся большая погрешность измерений при наличии помех в оптическом канале за счет инерционности механической системы подстройки линеек фотодатчиков.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фотоэлек-рическое устройство для .измерения линейных раг. меров изделий, содержащее дискретный фотоэлектрический преобразователь

на приборах с зарядовой связью, гене ратор опроса, формирователь счетных импульсов, счетчик результатов и:змерения, блок памяти, счетчик тактовых 1мпульсов и индикатор 121.

Недостаткам устройства является малая точность измерений при наличии помех, например, задымленности, водяных брызг в оптическом канале за счет того, что для обеспечения

10 удовлетворительного отношения си1- нал/шум необходимо значительно увеличить время экспозиции для увеличения амплитуды выходных сигналов фотопреобразователя, но в этом слу15

чае при измерении движущихся объектов с большими поперечными смещениями происходит увеличение длительносТи фронтов информационных видеосигналов.,.

20

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устоойство снабжено дополнитель3ным дискретным фотоэлектрическим пр образователем на приборах с зарядов связью, формирователем импульсов сд га, коммутатором, блоком формирования величины и знака разности и.эле ментом ИЛИ, элемент ИЛИ, формироват.ель счетных импульсов, счетчик результатов измерения, блок памяти и индикатор соединены последовательно выход счетчика тактовых импульсов подключен к блоку памяти, индикатору, счетчику результатов измерения и формирователю импульсов сдвига, вход последне го подключён к коммута тору, входы формирователя величины .if знака разности подключены соответ ственно к счетчику результатов изме ,рения и к блоку памяти, а выходы к коммутатору и формирователю импульсов сдвига, выхбды которых соединены с входами соответствующих дискретных фотоэлектрических преобр зователей, выходы последних подключены к элементу ИЛИ, а генератор опроса соединен с входом коммутатор и счетчика тактовых импульсов. На чертеже показана схема предла гаемого устройства для измерения линейных размеров. Устройство состоит из оптической системы 1, дискретных фотоэлектрических преобразователей 2 и 3 соединенных последовательно элемента it ИЛИ, формирователя Ь счетных импульсов, счетчика 6 результатов ,измерейия, блока 7 памяти и индикатора 8, соединенных последовательно генератора 9 опроса, коммутатора 10 и формирователя 11 импульсов сдви га, входы двух последних элементов .соединены дискретными фотоэлектрическими преобразователями 2 и 3, выходы которых связаны с элементом Ч ИЛИ формирователя 12 величины и знака разности и счетчиком 13 тактовых импульсов, Измеряемый объект обозна чен позицией 1, Устройство работает следующим образом. Объект 14 проецируется оптическо системой 1 на светочувствительные секции дискретных фотоэлектрических преобразователей 2 и 3- Процесс измерения состоит из нескольких такто число которых регулируется установкой в счетчике 13 тактовых импульсо Зарядовые пакеты, накопленные в светочувствительной области дискрет 834 ного фотоэлектрического преобразователя 2, передаются в его секцию перенрса регистр сдвига) и сканируются при помощи подачи на вход преобразователя 2 импульсов от генератора 5) опроса через коммутатор 10. Выходной сигнал преобразователя 2 через элемент k ИЛИ поступает на формирователь j счетных импульсов, где счетные импульсы формируются с малым отношением сигнал/шум и подсчитываются счетчиком 5 результатов измерения. Формирователь 12 величины и знака разности определяет разность величины, записанной в счётчике 6, результатов измерения и записанной в блоке 7 и равной результату предыдущего измерения. При этом код разности подается на вход формирователя 11 импульсов сдвига, а знака - на коммутатор 10. В результате выход .генератора Э опроса в требуемой фазе подключается к преобразователю 3 и обеспечивает смещение записанной информации в нужную сторону (в зависимости от кода разностиJ, Затем информация в виде зарядовых пакетов, накопленная в светочувствительной области преобразователя 3, передается в его область переноса, где суммируется с зарядовыми пакетами предыдущего такта измерения. При неоднократном повторении такта измерения в регистре преобразователя 3 накапливаются зарядовые пакеты, обеспечивающие достаточно точное формирование длительности информативных фронтов измерительных сигналов. По окончании вибрационного числа тактов измерения информация из регистра преобразователя 3 по сигналу счетчика 13 тактовых импульсов передается через элемент k ИЛИ на вход формирователя 5 счетных импульсов и импульсы с выхода последнего подсчитываются счетчиком 6 результатов измерения и через блок- 7 памяти поступают на индикатор 8. Таким образом, за счет применения в предлагаемом устройстве формирователя величины и знака разности коммутатора, формирователя импульсов сдвига и дополнительного фотоэлектрического преобразователя повышается точность измерения, так как сокращается длительность фронта информационного сигнала, что обеспечивает возможность точного измерения, например, низкотемпературного проката при значительных поперечных колебаниях и в условиях оптических помех. Экономический эффект при использо вании устройства составит 10-15 тыб; руб. в год. Формула изобретения Фотоэлектрическое устройство для измерения, линейных размеров изделий содержащее дискретный фотоэлектричес кий преобразователь на приборах с зарядовой связью, генератор опроса, формирователь счетных импульсов, счетчик результатов измерения, блок памяти, счетчик тактовых импульсов и индикатор, отли чающееся тем, что, с целью повышения точности измеренийj оно снабжено дополнительным дискретным фотоэлектрическим преобрачЭователем на приборах с зарядойо связью, формирователем импульсов сдвига, коммутатором, блоком формиро ания величины и знака разности и элементом ИЛИ, элемент ИЛИ, формирователь счетных импульсов, счетчик результатов измерения, блок памяти и индикатор соединены последовательно, выход счетчика тактовых импульсов подключен к блоку памяти, индикатору, счетчику результатов измерения и формирователю импульсов сдвига,вход последнего подключен к коммутатору, входы формирователя величины и знака разности подключены соответственно к счетчику результатов измерений и к блоку памяти, а выходы - к коммутатору и формирователю импульсов сдвига, выходы которых соединены с входами соответствующих дискретных фотоэлектрических преобразователей, выходы последних подключены к элементу ИЛИ, а генератор опроса соединен с входом коммутатора и счетчика тактовых импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 533815, кл. G U1 В 7/Oi, 1У76. 2.Патент США № 388230ii, кл. G Об М (235-У2), 1У7Ь (прототип).