Прибор для измерения качества поверхности изделия

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И)

3(58 Я 01 В 11/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3284706/25-28 (22) 27.04.81

1(46) 23.06.83. Бюл. _#_e 23 (72) Т. С. Тимощук, В. В. Иванов, О. М. Шапоров, В. А. Солнцев, А. С. Иванов и 5. А. Филимонов (71) Центральный научно исследователь окий проэк гно-конструкторский институт . "no проектированию оборудования для цел люлоэно-бумажной промышленности (53) 531.715.27 (088.8) (56) 1. Grott А. Miernik poiysku:coypu.

"GL ffrmy Zippke. - ргкед1а d Papier ,РарИгп е пу", 1972, N 5.

2. Авторское свидетельство СССР

34 236024, кл. g 01 В 11/30, 1967 (прототип). (54)(57) ПРИБОР ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЯ, 1 .содеркаший основание и укрепленные на . нем осветительную систему, оптическую .приемную систему диффузной составляющей светового потока, оптическую приемную систему зеркальной составляющей свето вого потока и систему измерения интенсивности составляющих светового потока, о т л и ч а ю ш и и с s тем, что,мс целью возможности непрерывного изме ракия гладкости поверхности бумажного полотна, оптическая приемная система диффузной составляющей светового пото ка располЪжена так, что ее ось перпендикулярна к основанию, осветительная система и оптическая приемная система зеркальной составляющей светового пото ка расположены так, что их оси состав» ляют угол 20 - 30 с плоскостью осно

Ь вания, а система измерения интенсивности составляющих светового потока снабжена блоком отношения зеркальной составляющей к диффузной, входы которого подключены к выходам системы измерения интенсивности составляккцих -светоsoro потока.

1024708

Изобретение относится к измеритель ной технике, а именно к оптическим измерителям качества поверхности различных изделий, и предназначено аля использования в бумагоаелательной промышленно сти в случаях, когда необходимо непрерЫвно измерить гладкость поверхности буМаги в процессе ее произвоцства.

Такая необходимость возникает, напри» мер, при производстве бумаги-основы цля искусственного шпона, у которой глац» кость поверхности опрецеляет фактуру шпонаа

Известен прибор цля измерения каче ства поверхности иэделия, основанный на измерении цвух световых потоков - зер . кальной составляющей и направленного

ОЛОрнОГО светОНОгО пОтокар который со держит осветитель, оптическую систему и приемную систему, включающую два фотоэлемента (1)

В этом приборе Обязательно наличие, по крайней мере, двух фотоэлементов, которые в процессе старения меняют свои фотометрические характеристики по-разному, что требует периодической калибров ки схемы прибора, Наиболее близким к изобретению по mx нической сущности является прибор цли измерения качества поверхности изделии, содержащий основание и укрепленные на нем осветительную систему, оптическую приемную систему диффузной составляю шей светового потока, оптическую прием. . ную систему. -зеркальной сос юавляюпвй светойого потока и систему измерения интенсивности составляющих светового потока (2) .

Оптическая приемная система диффузной составляющей светового потока и оптическая приемная система зеркальной составляиивй светового потока располо» жены мк, что их оси составляют угол 4У с плоскостью основания. Ось осветитель

;ной системы перпендикулярна основанию., Недостатком известного-:прибора явля» ется то, что он служит для выявления дефектных участков контролируемой

nosepzaocTa, в связи с чем непосрецствен но он не макет быть использован цля непрерывного измерения гладкости цвиmyeeaocs бумажного полотна в условиях бумаг@целительного произвоцства при наличии бумажной пыли в окружающей среде, Цель изобретения возможность непре,.рывного измерения глацкости поверхности бумажного полотна.

Указанная цепь цостигается тем, что s приборе для измерения качества поверхности изделия, содержащем основание и укрепленные на нем осветительную систе5 му, Оптическую приемную систему диффузной составляющей светового потока, оптическую приемную систему зеркальной составляюшей светового потока и систему

10 измерения интенсивности составляющих светового потока, оптическая приемная система диффузной составляющей светового потока расположена так, что ее ось перпендикулярна к основанию, осветительная система и оптическая приемная chic

t5 теме зеркальной составляющей светового потока расположены так, что их оси составляют угоп . 20 - 30 с плоскостью

О .основания, а система измерения интенсивности составляющих светового потока снабжена блоком Отношения зеркальной

Составлявшей к диффузной, вхоцы которо го поцключены к выходам системы измерения интенсивности составляющих свето

Вого потОка.

На чертеже изображена принципиальная блок -схеме прибора цля измерения качест ва повефхности издВлия . Прибор состоит из основания 1, сопри касакипегося с цвижуш имся бумажным поJ3oTaoM 2. Яа Основании расположены

Осветительная система 3 состояшая из лампы 4 накаливания, фокусируюшей лин зы 5 и з6яиитного стекла 6 Оптическая приемная система 7. циффузной составляюЗ5 шей светового потока, включающая в себя зашитное стекло 8 и фототранэистор 9 и расположенная так, что ее ось перпендикулярна основанию 1; оптическая прием ная система 10 зеркальной составляющей

4О светового потока, включающая в себя защитное стекло 11 и фототранэистор 12; система измерения интенсивности составляющих светового потока, выполненная в вице усилителей 13 и 14 и снабженная

45 блоком 15 отношения зеркальной составляющей к диффузной, входы которого под. Ключены к выходам системы измерения интенсивности СОСФавляюших светового потока.

Осветительная система 1 и оптичеокая приемная система 7 зеркальной составляюшей сиетового потока расположены. так, что их оси составляют угол 20-30 с плоскостью основания 1.

Предлагаемый прибор работает следуюшим Образом»

Лампа 4 накаливания создает пучок света, ньправленный поц определенным

4 блока 15 отношения зеркальной составля юшей к диффузной, с помощью которого осуществляется непрерывное онрецеленке гладкости цвижушейся бумаги путем де» ления текущего значения сигнала, пропор ционального интенсивности зеркальной со» ставляющей, на сигнал, пропорциональный интенсивности диффузной составляющей.

В качестве блока 15 отпадения зеркальной составляющей к диффузной может быть использован стаицартный аналого вый блок деления,. цифровой блок деления. или, например, цифровая ун вы числительная машина, если последняя вхоцит в состав АСУТП бумагоцелательного оборуцования, причем последний вариант исполнения является наиболее перспективным, поскопьку автономное измерение диффузной и зеркальных составляющих позволяет вынести операцию деления эа пределы прибора, что позволит

ПОВЫСИТЬ ЕГО ТОЧНОСТЬ.

Отмеченные Отли ительные способности првцлагаемого приборе обеспечивают следующие его преимуществе: процесс изме рения неразрывен с выдачей результатов измерений гладкости; блок отнршения обеспечивает определение отнашения зеркальной составляющей к диффузной в темпе.сппроцессом измерения, геометрия оптических систем прибора выбрана таким обрезом, чтобы повысить нечувствительность результатов измерения к помехам, %To Обеспечивается se счет sbl6ope углев расположения осей приемных систем по

Отношению к повэркности бумажного полоачмц Опти юрские системы прибора не требуют юсжровки, калибровки и т.д., поскольку просты по «оиструкции.

Старение фототранзисторов в меныпей . степени Оказывает влияние на результаты измерения, поскольку гладкость бумажного полотма Определяется по величине отно шэиия двух составлякицих отраженного сВета»

3 102 470 угломg=20-306 на контролируемую по верхность бумажного полотна 2. Пучок света проходит через фокусирующую лин эу 5, защитное стекло 6 и пцсгупает на контролируемую поверхность бумажноГо 5 полотна 2, one. происходит .его разделение на зеркальную и диффузную составлякнцие.

Диффузная и зеркальная составляющие светового потока поступают на соответ ствующие оптические приемные систему 1б

7 циффузной составляющей светового по тока и систему 10 зеркальной составляю шей светового потока. Зеркальная состав ляюшая светового потока поступает на активную поверхность фототранзистора 12 45 а диффузная - соответственно на фото» транзистор 9.

Сигналы 3 (4) и Р (4) с фототранзиоторов 9 и 12 подвергаются усилению в усилителях 14 и 13; Выходные снгна 2О лы Е<(Ф) и E (t) с усилителей 14 и 13 поступают на входы блока 15 отношения зеркальной составляющей к циффузной; где осуществляется вычисление текущего значения отиошенияЕ ® / „((;), пропор р5 т(ионального гладкости бумаги (Ф).

Отличительной особенностью прецла» гаемого прибора является расположение приеМных оптических систем 7 циффузной и 10 зеркальной составляющих относительно поверкности контролируемого бу мажного полотна 2, характеризующееся значениями углов Р и af., образованных осями этих приемных систем и поверхностью полотна 2. При значениях углов Р 90 и4, = 20+ЗОО обеспечивается линейная -35 . взаимосвязь межцу гладкостью бумаги

И ОТНОШЕНИЕМ Г (И Е (Ц У Е (t), служащим мерой измеренного значения гладкости движущегося бумажного по» лотка 2, а также обеспечивается незави.симость величины циффузной составляияпей . от колебаний угла, обусловленных, например биениями и вибрацией полотна 2 при его движении.

Отличительной особенностью прецлвге емого прибора является также наличие

102 4708

Составитель Л. Лобзоэа

Рецактор В, Лазаренко Техрец М.Коштура,, Корректор .О. Билак

Заказ 4376/35 Тираж 602 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарстненного комитета СССР по целам изобретений и омытий

113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4