Фотоимпульсный измеритель диаметра

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например , в кабельной промышленности для измерения диаметра проволоки. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет увеличения помехоустойчивости устройства. Свет от источника 1 света через осветительную систему 2 попадает на контролируемое изделие 24. При развертывании теневого изображения изделия с помошью диска 3 с вырезом по периферии формирователь 12 импульсов формирует измерительный импульс 26 от фотоприемника 10, а формирователь 13 импульсов формирует импульс 27 «поле зрения объектива от фотоприемника 11 при попадании на него света через вырез диска 3. Измерительный импульс 26 заполняется импульсами с генератора 23 импульсов и через элемент И 14, счетчик 15, регистр 16 памяти записывается в индикатор 17. Запись в индикатор 17 осуш,ествляется при наличии разрешаюшего импульса с элемента И 21. Если во время присутствия импульса «поле зрения объектива на выходе формирователя 13 импульсов с выхода формирователя 12 импульсов поступает несколько измерительных импульсов 26 («дробление измерительного импульса вследствие помех), в счетчик 19 через элемент И 18 записывается число, большее «1, и дешифратор 20 не разрешает перепись результата в индикатор 17. Блок 22 управления синхронизирует работу устройства. 3 ил. i (Л С ГС ю со сд О5 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1229568

Ai (51) 4 0 01 В 11 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /,", Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3831940/24-28 (22) 17.12.84 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева и Всесоюзный научноисследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (72) А. М. Милованов, А. А. Абросимов, В. E. Вохрышев, Г. Н. Шляхтер, А. Ю. Мельниковский и А. С. Берина (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1052852, кл. G 01 В ll/08, 1982.

Богачев А. М. и Лямбах P. В. Приборы автоматического контроля размеров проката. М.-Л.: Энергия, 1962, с. 78. (54) ФОТОИМПУЛЬСНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДИАМЕТРА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например, в кабельной промышленности для измерения диаметра проволоки. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет увеличения помехоустойчивости устройства. Свет от источника 1 света через осветительную систему 2 попадает на контролируемое изделие 24. При развертывании теневого изображения изделия с помощью диска 3 с вырезом по периферии формирователь 12 импульсов формирует измерительный импульс 26 от фотоприемника 10, а формирователь 13 импульсов формирует импульс 27 «поле зрения» объектива от фотоприемника 11 при попадании на него света через вырез диска 3. Измерительный импульс 26 заполняется импуль сами с генератора 23 импульсов и через элемент И 14, счетчик 5, регистр 16 памяти записывается в индикатор 17. Запись в индикатор 17 осуществляется при наличии разрешающего импульса с элемента И 21.

Если во время присутствия импульса «поле зрения» объектива на выходе формирователя 13 импульсов с выхода формирователя

12 импульсов поступает несколько измерительных импульсов 26 («дробление» измерительного импульса вследствие помех), в счетчик 19 через элемент И 18 записывается число, большее «1», и дешифратор 20 не разрешает перепись результата в индикатор 17. Блок 22 управления синхронизирует работу устройства. 3 ил.

1229568

40

SQ

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например, в кабельной промышленности для измерения диаметра проволоки.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет увеличения помехоустойчивости устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы; на фиг. 3 — конфигурация диска с вырезом.

Устройство содержит (фиг. 1) источник 1 света, осветительную систему 2, диск 3 с отверстием 4 и вырезом по периферии (фиг. 3), диск 3 (фиг. 1) кинематически связан с электроприводом 5, который совместно с диском образуют блок развертки. Устройство содержит также (фиг. 1) фотообъектив 6, диафрагму 7. Между объективом 6 и диском 3 установлена маска 8 с прорезью 9 (на фиг. 3 прорезь в маске показана пунктиром).

Устройство содержит два фотоприемника, первый фотоприемник 10 установлен перед отверстием диафрагмы 7, второй 1! между диском 3 и маской 8. Выход фотоприемника 10 соединен с первым формирователем 12 импульсов, выход фотоприемника 11 подключен к второму формирователю 13 импульсов.

Первый формирователь 12 импульсов подключен к цепи, состоящей из последовательно соединенных первого трехвходового элемента И 14, первого счетчика 15 импульсов, регистра 16 памяти, индикатора 17.

Устройство содержит также цепь из последовательно соединенных второго трехвходового элемента И 18, второго счетчика 19 импульсов, дешифратора 20, двух входового элемента И 21. К второму формирователю

13 импульсов подключен блок 22 управления, первым выходом соединенный с входами установки нуля первого 15 и второго 19 счетчиков импульсов, вторым — с вторым входом двухвходового элемента И 21. К первому входу первого трехвходового элемента И 14 подключен генератор 23 импульсов. Выход двухвходового элемента И 21 подключен к управляющему входу регистра 16 памяти.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 1 света, проходя через осветительную систему 2, падает на измеряемое изделие, например проволоку 24.

Проходя далее через вырез во вращающемся диске 3, свет попадает на фотоприемник 11 и через отверстие 4 в диске 3, прорезь 9 в маске 8, фотообъектив 6 и диафрагму 7 — на фотоприемник 10.

При движении отверстия 4 в диске 3 в поле зрения объектива 6 на выходе фотоприемника 10 периодически появляются рабочие импульсы 25 фототока (фиг. 2). При этом первый «выброс» соответствует моментам времени от начала попадания отверстия

4 в поле зрения фотообъектива 6 до момента пересечения отверстием 4 тени от измеряемой проволоки 24. «Впадина» соответствует времени, когда отверстие находится в области тени, и второй «выброс» — от момента выхода отверстия 4 из области тени до момента выхода из поля зрения фотообъектива 6.

<формирователь 12 измерительных импульсов формирует прямоугольные импульсы

26 в каждом цикле измерения (фиг. 2), передний и задний фронты которых соответствуют моментам до и после пересечения отверстием диска тени от проволоки.

Второй формирователь 13 импульсов, подключенный к второму фотоприемнику 11, формирует импульс 27 поля зрения объектива (фиг. 2). Для его получения в диске 3 сделан вырез (фиг. 3). Вырез и отверстие в диске ориентируются при изготовлении друг относительно друга таким образом, чтобы импульсы 25 фототока фотоприемника 10 и импульсы 28 фотоприемника 11 перекрывались (фиг. 3). Поскольку вырез в диске имеет значительно большую площадь по сравнению с отверстием, размер которого существенно влияет на уровень импульса фототока и точность измерителя в целом, импульс фототока фотоприемника 11 оказывается сразу большой амплитуды, значительно превышающей уровень помех. Для того, чтобы световой поток, проходя через вырез, не воздействовал на фотоприемник 10, фотообъектив 6 закрыт маской 8, в которой имеется прорезь 9, напротив которой расположено отверстие 4 в диске 3. Длительность импульса 27 определяет длительность цикла измерения. Выходные импульсы с формирователей 12 и 13 импульсов обеспечивают подключение через элемент И 14 выхода генератора 23 импульсов к входу счетчика 15 импульсов на время действия измерительного импульса. В результате в счетчик 15 записывается число, пропорциональное длительности измерительного импульса, а следовательно, и измеряемому диаметру.

Этот результат по команде с элемента 21 переписывается в регистр 16 памяти и фиксируется в индикаторе 17.

Измерительный импульс через элемент 18 в каждом цикле измерения записывается в счетчик 19 импульсов. Дешифратор 20, предназначенный для определения состояния счетчика 19, разрешает коммутацию измерительных импульсов на вход счетчика

19 в каждом цикле измерения.

Блок 22 управления содержит дифференцирующую цепь и формирует два импульса 29 «Установка» по переднему фронту входного сигнала) и «Перепись» (по заднему фронту) .

В начале цикла измерения импульс

«Установка» блока 22 управления устанавливает счетчики 15 и 19 в нулевое состояние. Элемент 14 при появлении изме1229568

Формула изобретения

3 рительного импульса с формирователя 12 импульсов открывается и подключает генератор

23 импульсов к счетчику 15 на время действия измерительного импульса, Одновременно с приходом измерительного импульса в счетчик 19 записывается «1», состояние дешифратора 20 при этом не изменится. В конце цикла измерения блок 22 управления формирует сигнал «Перепись», который проходит через элемент 21, и число, записанное в счетчике 15, переписывается в 10 регистр 16 памяти и фиксируется в индикаторе 17.

При появлении импульса помехи в цикле измерения в счетчик 19 будет записано число больше «1», состояние выхода дешифратора 20 изменится, элемент И 21 окажется закрытым для прохождения сигнала «Перепись» в регистр 16 памяти и в индикаторе 17 сохранится результат предыдущего измерения. В начале следующего цикла счетчики 15 и 19 будут установлены в исходное нулевое состояние.

Таким образом, в процессе измерения из рассмотрения исключаются импульсы, искаженные помехами («раздробленные»), чем и обеспечивается помехоустойчивость устройства. 25

Фотоимпульсный измеритель диаметра, содержащий источник света, осветительную ЗО систему, блок развертки в виде диска с отверстием, кинематически связанного с электроприводом, фотообъектив, маску с прорезью, установленную между диском и фо тообъективом, фотоприемник, оптически связанный с фотообъективом, формирователь импульсов, подключенный к выходу фотоприемника, индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет увеличения помехоустойчивости, диск блока развертки выполнен с вырезом по периферии, устройство снабжено вторым фотоприемником, установленным между маской и диском блока развертки, цепью из последовательно соединенных трехвходового элемента И, счетчика импульсов, регистра памяти, цепью из последовательно соединенных второго трехвходового элемента И, второго счетчика импульсов, дешифратора, двухвходового элемента И, вторым формирователем импульсов, блоком управления, генератором импульсов, выход генератора импульсов подключен к первому входу первого трехвходового элемента И, выход первого формирователя импульсов подключен к вторым входам первого и второго трехвходовых элементов И, второй формирователь импульсов подключен входом к второму фотоприемнику, выходом — к третьим входам первого и второго трехвходовых элементов И и входу блока управления, первый выход которого соединен с входами установки «О» первого и второго счетчиков импульсов, второй — с вторым входом двухвходового элемента И, выход последнего подключен к управляющему входу регистра памяти, выход второго счетчика импульсов соединен с первым входом второго трехвходового элемента И, а индикатор подключен к выходу регистра памяти.

2б

1229568

Составитель Ю. Петраковский

Редактор В. Иванова Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 2223/39 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 36, Раушская наб., д. 4/6 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4