Устройство для измерения диаметра движущейся нити Советский патент 1982 года по МПК G01B11/00 

Изобретение ОТНОСИТСЯ к измерительной технике и может быть использовано в производстве искусственных и синтетических врлокрн, нитей, тонкой проволоки.

.Известно устройство для измерения малых размеров, состоящее из лазера, оптической анализирующей системы, установленной по ходу светового пучка, интерферометра, двух фотоприем- НИКОВ, умножителя и схемы обработки сигнала и индикации 1.

Недостатком данного устройства является малая точность при измере- . НИИ движущихся объектов из-за погрешностей, возникающих от их продольных колебаний.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения диаметра движущейся нити, содержащее источник когерентного излучения, приемник излучения, состоящий из светочувствительных элементов и регистратор 2.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений при больших поперечных колебаниях объекта при его движении.

Цель изобретения.- повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено запоминающим блоком и блоком определения положения нити, информационные входы которых подключены к соответствующим светочувствительным элементам приемника излучения, вход записи запоми10нающего блока соединен с выходом блока определения положения нити, вход блокировки которого связан с выходом регистратора, соединенного с запоминающим блоком, светочувстви15тельный элементприемника излучения, расположенный перпендикулярно- к сэптическбй оси источника когерентного излучения, соединен с опорным входом блока определения положения нити.

20

Кроме того, блок определения положения нитц выполнен в виде соеди-. ненных последовательно компаратора, элемента И-ИЛИ-НЕ и формирователя импульсов записи и генератора импуль25 30 сов, вход которого соединен с третьим входом элемента И-ИЛИ-НЕ, к второму входу которого подключен выход компаратора, первый и второй входы компаратора и четвертый и пятый входаа элемента И-ИЛИ-НЕ являются, соответственно, информационным опорным и блокируйщим входами блока определ ния положения нити, а выход формиро вателя импульсов - его выходом. На фиг. 1представлена блок-схем устройства; на фиг. 2 - схема, блока определения положения нити. Устройство состоит из источника 1когерентного излучения, освещающе го измеряемый объект, движущуюся нить 2, приемника 3 излучения, са(стоящего из светочувствительных эле ментов источника 4 питания, подключенного к приемнику 3 излучения, блока 5 определения положения нити, соединенных последовательно усилите ля-формирователя 6, запоминающего блока 7 и регистратора 8, светочувствительные элементы приемника 3 из лучения подключены к входам блока 5 .,определения положения нити, выход ко торого подключен к входу записи запоминающего блока 7, а выход регист ратс5ра 8 соединен с входом блокиров ку блока) 5 определения положения нити, который состоит из соединенных последовательно компаратора 9, элемента 10 И-ИЛИ-НЕ и формирователя Ц импульсов записи, генератора 12 импульсов и блока 13 согласования, выходы компаратора 9 подключены через блок 13 согласования и являются, соответственно, информационным и опо ным входами блока 5 определения положения нити, а выход формирователя 11 импульсов записи - выходом послед него. При этом приемник 3 излучения может быть выполнен в виде линейки или матрицы из светочувствительных элементов. . Устройство работает следующим образом. При попаданииобъекта типа нити 2в луч уменьшается освещенность эле мента приемника 3 излучения, расположенного на оси луча, и увеличивается освещенность остальных элементов, следовательно, изменяется разность напряжений на входах компаратора 9 в блоке 5 определения положения нити от.носительйо луча. Когда нить 2 занимает заданное положение в луче, разность напряжений на входах компаратора 9 достигает порога срабатывания, напряжение на его выходе изменяется скачком, что приводит к скачкообразному изменению сигнала на выходе элемента 10 И-ИЛИ-НЕ в результате чего на выходе блока 5 определения, положения появляется импульс, подаваемый на вход записи запоминающего блока 7. Двоичные сигналы с выходов формирователя 6, входы которого соединены,с выходами светочувствительных элементов приемника 3-, все одновременно записываются в запоминающий блок 7. Таким образом, для записи в виде кода в запоминающи блок 7 и дальнейшего анализа выбирается картина, полученная при заданном положении нити 2 в луче. Если нить 2 продолжает находиться в заданном положении, на вход записи запоминающего блока 7 (фиг. 1) поступают импульсы с выхода блока 5 определения положения объекта с-частотой, равной частоте генератора 12(фиг.2), входящего в состав блока 5 определения положения. Двоичный код с выходов запоминающего блока 7, содержащий информацию о поперечных размерах нити 2, поступает на входы регистратора 8. Для предотвращения изменения информации в запоминающем блоке 7 fe момент считывания, сигнал на запись в запоминающий блок 7 может блокироваться сигналом регистратора 8, подающимся на вxЪд- блoкиpoвки блока 5 определения положения -нити. В регистраторе 8 производится анализ информационных сигналов и вычисление диаметра нити 2. Таким образом, благодаря определению диаметра нити в моменты, когда она занимает заданное положение относительно оси луча источника излучения, исключается погрешность от ее поперечных колебаний, за счет чего повышается точность измерений. Формула изобретения 1.Устройство для измерения диаметра движущейся нити, содержащее источник когерентного излучения, приемник излучения,состоящий из светочувствительных элементов, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения -очности измерений, оно снабжено запоминающим блоком и блоком определения положения нити, информационные входы которых подключены к соответствующим светочувствительным элементам приемника излучения/ вход записи запоминающего блока соединен с выходом блока определения положения нити, вход блокировки которого связан с выходом регистратора, соединенного с запоминающим блоком, светочувствительный элемент приемника излучения, расположенный перпендикулярно к оптической оси источника когерентного излучения, соединен с опорным входом блока определения положения нити. 2,Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что блок определения положения нити выполнен в виде соединенных последовательно компаратора, элемента И-ИЛИ-НЕ и формирователя импульсов записи и генератора импульсов, вход которого соединен с третьим входом элемента И-ИЛИ-НЕ, к второму входу которого подключен выход компаратора, первый и второй

входы компаратора и четвертый и пятый входы элемента И-ИЛИ-НЕ являются, соответственно, информационным, опорным и блокирующим входами блока определения положения нИти, а выход формирователя импульсов - его выходом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 731278, кл. G 01 В 11/08,: 1978.

2.Патент Великобр|1тг1нии,

1094297, кл. G 1 А, 1970.