Устройство для бесконтактного автоматического измерения ширины проката Советский патент 1982 года по МПК G01B7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗ/ 1ЕРЕНИЯ ШИРИНЫ ПРОКАТА

, - 1- .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного автоматического измерения ширины проката или других видов непрерывно производимой продукций.

Наиболее близко к предлагаемому устройство ДЛЯ- бесконтактного автоматннеского измерения ширины проката, содержащее передающую телевизионную камеру, блок развертки, подключенный к ней, блок упрайления и схему определения размера, соединенную с блоком развертки 1.

Недостатком такого устройства является .невысокая точность измерений, т. е. зависимость показаний от расстояния между прокатом и телекамерой, изменяющегося при поперечных колебаниях проката в процессе его транспортировки или при смене сортамента. Это происходит вследствие изменения масштаба оптического изображения на фотокатоде передающей трубки.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено оптическим клином, устанавливаемом перед объективом передающей телевизионной камеры, соединенными последовательно измерителем крутизны фронта видеосигнала, первым распределителем, первым запоминающим блоком, определителем максимума, схемой выборки и перемножителем, преобразователем масштаба, включенным Межау выходом определителя максимума и вторым входом перемножителя, соединенными последовательно вторым распределителем и вторым запоминающим блоком, выходы блока управления сое10динены соответственно с блоком развертки и с вторыми входами распределителей, выход схемы определения размера соединен с вторым распределителем, а второй вход соединен с выходом передающей телевизионной камеры и входом измерителя крутизны

15 фронта видеосигнала.

На фиг. I приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 3 - изображения, получаемые на

20 фотокатоде трубки передающей телевизионной камеры.

Устройство, предназначенное для измерения ширины проката 1, состоит из передающей телевизионной камеры 2, в которую входят объектив 3, передающая трубка 4 и строчная и кадровая отклоняющие катущки 5 и 6, оптического клина 7, блока раз-. вертки, содержащего генераторы 8 и 9 строчной и кадровой разверток и управляющего блока 10, схемы 11 определения размера, соединенной с выходами передающей телевизионной камеры 2 и генератора 8 строчной развертки, соединенных последовательно измерителя 12 крутизны фронта видеосигнала, первого распределителя 13, первого запоминающего блока 14, определителя 15 максимума, схемы 16 выборки и перемножителя 17, соединенных последовательно второго распределителя 18 и второго запоминающего блока 19, преобразователя 20 масштаба, включенного между выходом определителя 15 максимума и вторым в.ходом перемножителя 17. Устройство работает следующим образом. Генераторы 8 и 9 строчной и кадровой разверток создают в отклоняющих строчной 5 и кадровой 6 катушках пилообразные токи различной частоты (фиг. 2а, б). При этом передающая трубка 4 сканирует прокат 1: направление строчкой разЕзертки перпендикулярно оси проката 1, а кадровой - вдоль оси (за счет установки оптического клина 7 перед объективом 3 изображение проката 1 на фотокатоде трубки 4 имеет вид, показанный на фиг. 3: изображения граней непараллельны друг другу и имеют переменную размытость по длине). Причем положение участка изображения с наименьшей размытостью меняется при изменении расстояния L между прокатом 1 и телевизионной камерой 2 (фиг. 3 ж, d, и) Это явление объясняется тем, что при установке клина перед объективом телевизионной камеры 2 оптическая ось системы становится неперпендикулярной оси проката 1, а границы области резко изображаемого пространства (фиг. 3 к) непараллельны оси проката 1. Аналогичное явление имеет место и в том случае, если телевизионную камеру 2 без клина 7 установить неперпендикулярно оси проката 1. Таким образом, по положению участка изображения с наименьшей размытостью можно определить фактическое расстояние L. Далее, зная параметры оптической системы и расстояние Ц можно определить масштаб М оптического изображения и, наконец, контролируемую ширину D проката 1. В процессе п-строчной развертки изображения на выходе трубки 4 видеосигнал (фиг. 2 в) обрабатывается схемой определения размера d. Результат измерения в каждой строке d-, распределителем 18 записывается в соответствуюшую ячейку запоминающего блока 19, общее количество ячеек которого равно числу строк п (распределение размеров изображения А по ячейкам условно показано на фиг. 2 г). Кроме этого, видеосигнал анализируется измерителем 12 крутизны фронта. Величина крутизны фронта В через распределитель 13 записывается в соответствующую ячейку запоминающего блока 14 с количеством ячеек п.- К выходу блока 14 подключен определитель 15 максимума. После окончания прямого хода кадровой развертки Тк.пр во все ячейки запомина-ющего блока 14 занесены данные о крутизне фронта видеосигнала (фиг. 2 д и на выходе определителя 15 максимума появляется номер строки К, в которой имеет место наибольшая четкость изображения. Во время прямого хода кадровой развертки распределители 18 и 13 управляются блоком 10. После начала обратного хода кадровой развертки схема 16 выборки по сигналу определителя 15 м,аксимума устанавливается в положение К, и на вход перемножителя 17 поступает размер изображения в строке, равный d. На другой вход перемножителя 17 поступает величина масштаба изображения Мц в К-й строке, образующаяся на выходе функционального преобразователя 20 (зависимость масштаба от номера строки, на которой имела место наибольщая четкость изображения, показана на фиг. 2 е. Результат измерения определяется как D а«м„ и не зависит от расстояния до проката, так как при его изменении смещае тся положение участка наибольшей резкости изображения (фиг. 3), определяется новое значение масщтаба, которое, будучи умноженным на новый размер изображения, дает ту же величину D. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет устранить влияние колебаний проката на результат измерения, в нем отсутствуют механические подвижные узлы, что обеспечивает его высокую точность и надежЭкономический эффект от использования изобретения образуется за счет экономии металла на 0,1% при выпуске проката повышенной точности, снижения брака на 2°/о и повышения производительности стана на 0,2%, что для стана производительностью 400 тыс. т в год составит около 50 тыс. руб/год при стоимости заготовки 100 руб/т. Формула изобретения Устройство для бесконтактного автоматического измерения ширины проката, содержащее передающую телевизионную камеру, блок развертки, подключенный к ней, блок управления и схему определения размера, соединенную с блоком развертки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено оптическим клином устанавливаемым перед объективом передающей телевизионной камеры, соед.иненными последовательно измерителем крутизны фрон

та видеосигнала, первым распределителем, первым запоминающим блоком, определителем максимума, схемой выборки и перемножителем, преобразователем масштаба, включенным между выходом определителя максимума и вторым входом перемножителя, соединенными последовательно вторым распределителем и вторым запоминающим блоком, выходы блока управления соединены соответственно с блоком развертки и с вторыми входами распределителей, выход схемы определения размера соединен с вторым распределителем, а второй вход соединен с выходом передающей телевизионной камеры и.входом измерителя крутизны фронта видеосигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №. 154671, кл. G 01 В 21/06, 1962 (прототип).

а

f 2 t , fi

.np.

AJinJVIUUVA

f 2

.

t/7

a.f