Устройство для считывания и измерения геометрических параметров протяженных объектов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОТЯЖЕННЫХ ОВЪЕКТОВ, содержащее исполнительный блок, привод которого соединен с датчиком сигналов и с приемником, выход которого подключен к усилителю-ограничителю, генератор опорной частоты, соединеш ный с датчиком сигналов, с первым детектором и с входом первого;триггера , выходы которого подключены к одним входам элементов И группы, другие входы которых соединены с усилителем-ограничителем, первый счетчик, подключенный к индикатору. первый элемент И, один вход которого соединен с вторым триггером, другой подключен к генератору импуль сов, а выход соединен с вторым счетчиком, усилитель мощности, подключенный к цифроаналоговому преобразователю; и к приводу исполнительного блока, блок памяти и второй элемент И, о т л и ч .а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности устройства , оно содержит второй детектор, вход которого соединен с выходом одного элемента И группы, третий триггер, Bjiofl которого подключен к второму детектору, а выход 1сЬедйн.ей с одним входом второго Элемента И, другой вход которого подключен к генератору импульсов, дифференцирую (О щий элемент, соединенный с входом и выходом.второго триггера, подклюс ченного к первому и второму детекторам , сумматор, входы которого соеди§ нены с дифференцирующим элемент9М, с блоком памяти и с вторьм счетчиком , а выход подключен к цифроаналоговому преобразователю, и третий детектор, соединенный с выходом :о другого элемента И группы и с вхо- . ч дом третьего триггера. ю ;о :о

09) (10

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А 3(59 606 К 9 62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ()(21) 3420666/18-24 (22) 12.04.82 (46) 23.08.83. Бюл. Р 31 (72) В.И.Ветерис, A.P.Ãåäâèëàñ, Б.И.Кучинскас и В.В.Гедвнлене (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 681.327.12(088.8) (56) 1. Патент Японии Р 52-19416, кл. 97(7) В 622, опублик. 1977.

2. Патент США Р 3980990, кл. 340-143.3, опублик. 1976(прототип) . (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

И ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ IIAPANETPOB IIPOTHEEHHbK ОБЪ)АКТОВ, содержащее исполнительный блок, привод которого соединен с датчиком сигналов и с приемником, выход которого подключен к усилителю-ограничителю, генератор опорной частоты, соединен1 ный с датчиком сигналов, с первым детектором и с входом первого. триггера, выходы которого подключены к одним входам элементов И группы, другие входы которых соединены с усилителем-ограничителем, первый счетчик, подключенный к индикатору, первый элемент И, один вход которого соединен с вторым триггером, другой подключен к генератору имнуль. сов, а выход соединен с вторым счет чиком, усилитель мощности, подключенный к цифроаналоговому; преобразователю . и к приводу исполнительного блока, блок памяти и второй элемент

И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит второй детектор, вход которого соединен с выходом одного элемента И группы, третий триггер, вг од которого подключен к второму детектору, а выход,соединей, с одним входом второго элемента И, другой вход которого подключен к генератору импульсов, дифференцирующий элемент, соединенный с входом и выходом. второго триггера, подключенного к первому и второму .детекторам, сумматор, входы которого соединены с дифференцирующим элементдм, .Я с блоком памяти и с вторык счетчиком, а выход подключен к цифроаналоговому преобразователю, и третий детектор, соединенный с выходом другого элемеггта И группы и с входом третьего триггера.

1037293

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для считывания и измерения геометрических параметров протяженных объектов и может быть использовано при контроле многоелойных объектов, например толщины раз- " личных покрытий,в том числе ледяным на дорожных трассах.

Известно устройство для считывания и измерения геометрических пара" метров протяженных объектов, содержащее датчики сигналов, подключенные через коммутатор к генератору опорной частоты, амплитудный дискриминатор, вход которого соединен с при- 15 емником, триггер элементы И, счетчик и индикатор 1

Известно также устройство, содержащее исполнительный блок с датчиком сигналов и с приемником, привод "20 которых подключен к усилителю мощности, генератор опорной частоты, подключенный к детектору и к триггеру, элементы И группы, счетчики, блок памяти, усилитель-ограничитель, сое- 25 диненный с приемником $2).

Недостаток известных устройств заключается в недостаточно высокой точности

Цель изобретения состоит в повыше З0 нии точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее исполнительный блок, привод которого соединен с датчиком сигналов и с приемником, выход которого «подключен к усилителю-ограничителю, генератор опорной частоты, соединенный с датчиком сигналов, с первым детектором и с входом первого триггера, выходы которого подключены к одним входам 40 элементов И группы, другие входы которых Чоединены с усилителем-ограничителем, первый счетчик, подключенный к индикатору, первый элемент

И, один вход которого соединен с 45 вторым триггером, другой подключен к генератору импульсов, а выход соединен с вторым счетчиком, усилитель мощности, подключенный к цифро" аналоговому преобразователю и к при- 50 воду,.исполнительного блока, блок памяти и второй элемент И, введены второй детектор, вход которого соединен.с выходом одного элемента И группы, третий триггер, вход которого подключен к второму детектору, а выход соединен с одним входом второго элемента И, другой вход которого подключен к генератору импульсов, дифференцирующий элемент, соединенный с выходом второго триггера,подключенного к первому и второму де».текторам,сумматор, входы которого соединены с дифференцирующим элементом, с блоком памяти и с вторым счетчиком, а выход подключен к цифро Ь5 аналоговому преобразователю, и.третий детектор, соединенный с выходом другого элемента И группы элементов и с входом третьего триггера .

Яа чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство включает привод 1 с датчиком 2 сигналов, вынолненным, например, в виде передатчика, приемник 3, исполнительный блок 4, усили-тель 5 мощностй, цифроаналоговый пре. образователь:(ЦАП) 6, сумматор 7, блок 8 памяти, первый 9 и второй 10 счетчики, индикатор 11, первый 12 и второй 13 элементы И, грулпу элементов И 14 и 15, первый 16, второй 17 и третий 18 триггеры,.генератор 19, опорной частоты, генератор 20 импульсов, первый 21,второй 22 и третий

23 детекторы, выполненные, например, в виде триггеров Шмидта, дифференцирующий элемент 24 и усилитель-ограничитель 25, первый 26 и второй 27 слои изображения объекта исследования. !

Устройство работает следующим образом.

Генератор 19 опорной частоты вырабатывает последовательность синусоидальных колебаний, поступающих в датчик 2, который излучает их в сторону плоской поверхности последнего объекта, и каждый раз в момент формирования синусоидальных колебаний генератор вырабатывает синхронизирующий импульс, поступающий на вход триггера 16, устанавливая его в нулевое состояние.

При достижении синусоидальных колебаний первого слоя 26 они отражаются от его поверхности и поступают через приемник 3 и усилитель-ограничитель 25 на элементы И 14 и 15.

Поскольку триггер 16 находится в нулевом состоянии, то синусоидальные колебания через элемент И 14 поступают на детектор 22.

Параллельно с этим опорное синусоидальное найряжение с выхода генератора 19 поступает на детектор 21.

Детекторы 21 и 22 нуля, выполненные по схеме триггера Шмидта, вырабатывают импульсы в моменты перехода входных синусоидальных сигналов через нуль. В результате этого сначала триггер 17 срабатывает от опорного сигнала A в момент запуска датчика 2, при этом открывается элемент

И 12 и счетчик 10 начинает вести отсчет импульсов от генератора 20.

Затем обратный переброс триггера 17 и прямой переброс триггера 18 осуществляется сигналом В. Время, в течение которого открыт триггер 17, пропорционально сдвигу фаз между опорным сигналом A и отраженным от поверхности первого слоя сигналом В.

1037293

1 3/52 сное

При возвращении триггера 17 в исходное состояние перепад напряжения на его другом выходе дифференцируется элементом 24. ИмпуЛьсом, соответствующим моменту прйхода сигнала В, запускается сумматор 7, который суммйрует величину эталонного расстояния от, датчика 2 до ,поверхности 26, хранящуюся в блоке

8 памяти.в обратном коде с показания счетчика 10.

Разность этих величин через ЦАП

7 и усилитель 5 мощности поступает на привод 1 в качестве сигнала рассогласования. Последний будет обрабатывать этот сигнал до получения сумматором 7 нулевой разности.

Как только сигналы опорной частоты достигнут границы, разделяющей сяои 26 и 27, они отражаются от нее (сигнал С ) и через усилитель-ограничитель 25, и элемент И 15, который теперь открыт потенциалом триггера

16, так как последний переведен в противоположное состояние с дифференцирующего элемента 24 после прихода сигнала о, поступают на .детектор 23.

5 Этот детектор фиксирует момент ,перехода синусондального напряжения через нуль и вырабатывает импульс, который возвращает триггер 18 в э исходное состояние, снимая тем самым

Я разрешающий потенциал с элемента

И 13.

За время разности фаз, пропорциональное толщине верхнего слоя 26, счетчик 9 зафиксирует определенное число импульсов, которое с учетом соответствующсй градуировки индикатора 11 дает точную характеристику толщины покрытия носителя..

Введение новых узлов и блоков позволило существенно повысить точность предлагаемого устройства.

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.ÏðoåêòHàÿ,4