Устройство для измерения диаметра объектов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 В 11/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП4Й (21) 3783946/24-28 (22) 20.08 ° 84 (46) 07,03.86. Бюл. В 9 (72) В.В.Тарасов, В.А.Воробей, А.М.Жилкин, Н.Н.Севастьянова, 1О.Г.Балахнин, А.Б.Лисов и А.В.Фальц ман (53) 531. 7 17 (088. 8) (56) Патент США У 3829220, кл. 6 01 В »/04, 1974 °

Патент США Ф 3905705. .кл. С 01 D 11/04, G 01 В 11/00, 1975.

Патент США У 4260260, кл. G 01 В 11/10, 1981 °

Патент Франции В 2305711, кл. G 01 В 11/04, 1976. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ОБЪЕКТОВ, содержащее оптически связанные источник света, кондеисор, вращающееся зеркало, коллииирующий объектив, ось вращения отражающей поверхности зеркала проходит через фокальную плоскость коллимирующего,объектива, фокусирующий объектив,фотоприемник и блок измерения длительности импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, нто, с целью повышения точности измерения диаметра объектов, име„„SU„„1216641 A ющих отражающую поверхность, оно снабжено блоком управления, коммутатором, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, выход коммутатора соединен с входом блока измерения длительности импульсов> фотоприемник выполнен двухплощадочным, выходы фотоприемника сое. динены с информационными входами коммутатора и входами блока управления, фотоприемник установлен в фокальной плоскости фокусирующего объектива.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е- е с я тем, что блок управления выполнен в виде сумматора, входы которого являются входами блока, узла дифференцирования, вход которого подключен к выходу сумматора, узла селекции полярности, вход которого подключен к выходу узла дифференцирования, двух формирователей, входы которых подключены к выходу узла селекции полярнос ти, двух мультивибраторов, входы которых подключены к соответствующим выходам формирователей триггера, установочные входы которого подключены к выходам -мультивибраторов, вы-ход триггера является выходом блока.

1 1 2 °

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь эовано для измерения диаметра объектов, имеющих отражающую поверхность, Целью изобретения является повышение точности измерения диаметра объектов, имеющих отражающие поверхности.

На фиг.1 представлена функциональ ная схема устройства;на фиг.2 — ход

Ф лучей при сканировании объекта; на фиг.3 — временные диаграммы сигналов на выходе отдельных узлов устройства.

Устройство содержит оптически связанные источник 1 света, конденсор 2, вращающееся зеркало 3, коллимирующий объектив 4 (ось вращения отражающей поверхности зеркала 3 проходит через фокальную плоскость коллимирующего объектива 4), фокусирующий объектив 5, двухплощадочный фотоприемник 6, блок 7 управления, состоящий из усилителей 8 и 9, входы которых подключены к выходам двухплощадочного фотоприемника 6, сумматора 10, входы которого подключены к выходам усилителей 8 и 9, узла 11 дифференцирования, вход которого подключен к выходу сумматора 10, узла 12 селекции полярности, вход которого подключен к выходу узла 11 дифференцирования, формирователей 13 и 14, входы которых подключены к выходам узла 12 селекции полярности, мультивибраторов 15 и 16, входы которых подключены к выходам формирова телей 13 и 14, триггера 17, установочные входы которого подключены к выходам мультивибраторов 15 и 16, и коммутатора 18, управляющий вход которого подключен к выходу триггера

17, информационные входы коммутатора

18 подключены к выходам двухплощадочного фотоприемнйка Ь, блок 19 измерения длительности импульсов, вход которого подключен к выходу ко)а утатора 18.

Измеряется диаметр объекта 20, ° расположенного между коллимирующим

4 и фокусирующим 5 объективами, ° Устройство работает следующим образом.

Пучок света (формируемый источник

1 света) направляется через конденсор 2 на вращающееся зеркало 3, На выходе коллимирующего объектива 4 формируется перемещающийся параллель664!

1О

25 ъб

4О !5

55 но его оптической оси узкий пучок

Ьсвета, пересекающий объект 20, С помощью фокусирующего объектива

5 на двухплощадочный фотоприемник 6 направляются изменяющийся по интенсивности пучок света, преобразуемый им в электрические сигналы.

Электрические сигналы, снимаемые с двухплощадочного фотоприемника 6, поступают на информационные входы коммутатора 18, с выхода которого информационный сигнал поступает на блок 19 измерения длительности импульсов, измеряющий временной интервал, длительность которого пропорциональна диаметру объекта 20, Управление коммутатором 18 осуществляется блоком 7 управления.

При сканировании объекта 20 уз,ким пучком света на обеих площадках двухплощадочного фотоприемника 6 формируются сигналы, длительности которых связаны диаметром объекта

20. Однако на каждую иэ площадок двухплощадочного фотоприемника 6, помимо информационногo светового потока, изменение которого связано с пересечением сканирующим пучком лучей кромки объекта попадают неин) формационные световые потоки, обра" зующиеся при отражении сканирующего пучка лучей от отражающеи поверхностей объекта 20 (фиг,2), создающие сдвиг информационных сигналов на выходе двухплощацочного фотоприемника

6 на величину 41 (фиг.3, ба, бб).

Сигналы, снимаемые с двухплощадочного фотоприемника 6, усиливаются усилителем 8 и 9, суммируются сумматором 10, дифференцируется узлом дифференцирования и поступают на узел 12 селекции полярности, который на один из своих выходов пропускает импульсы положительной полярности, а на другой выход пропускает импульсы отрицательной полярности, которые формируются формирователями

13 и 14, Выходные импульсы формирователей

13 и 14 запускают ждущие мультивибраторы 15 и 16, выходные сигналы с которых попеременно перебрасывают триггер 17, выходной сигнал с которого попеременно подключает фотоприемные площадки двухплощадочного фотоприемника б к входу блока 19 измерения длительности импульсов.

Так как в момент пересечения кромки объекта сканирующим пучком лучей.12;1 6641 на одну из площадок двухплощадочного фотоприемника 6 проецируются информационные пучки лучей, эта площадка подключается коммутатором 18 к входу блока 19 измерения временных интервалов.

В.момент пересечения сканирующим пучком лучей противоположной кромки объекта. к входу блока 19 измерения временных интервалов подключена другая площадка двухплощадочного фото- приемника 6.

Таким образом, устраняется влияние на длительность информационного импульса неинформационных пучков лучей, отраженных от отражающей поверхности объекта.

Использование устройства позволяет повысить точйость измерения диаметра объектов с отражающей поверхностью за счет уменьшения влияния на результат измерения неинформационных пучков лучей, отражающихся от поверхности объекта.

1216641. 121664I

Я

V1$

Фиг Л

Составитель Т.Айсин

Редактор Н.Егорова Техред М.Пароцай Корректор С,Шекмар

Заказ 993/51 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4