Устройство для определения положения оптического волокна в соединительных наконечниках

 

Устройство относится к измерительной технике. Целью изобретения является автоматизация измерения и повышение надежности работы за счет получения информации о положении оптического волокна в цифровом виде и замены оптико-механических элементов на электронные. Устройство содержит последовательно соединенные осветитель 1, наконечник 3 с оптическим волокном 2, зафиксированном в центрирующем патроне 4. Свет от источника через волокно 2 и микрообъектив 5 поступает в телевизионную камеру 6, где формируются видеоимпульсы и синхроимпульсы кадров и строк. Эти сигналы выделяются из полного телевизионного сигнала камеры 6 селектором 7 телевизиочного сигнала и поступают на электронный блок 8, где Измеряются координаты центра светового пятна в плоскости кадра. Затем патрон 4 с наконечником 3 и волокном 2 поворачиваются на 180 , и снова измеряются координаты светового пятна. Координаты центра вращения или центра наконеч- -Ника 3 определяются как полусумма координат измеренных центров световых пятен, а смешение центра оптического волокна 2 относительно него определяется как разность координат центра вращения и координат второго положения светового пятна. На блоке 10 видеоконтроля формируется изображение светового пятна. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. S сл ю со оо ел 4; СЛ 22 22

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, э0„„129854 (51) 4 G 01 В 21/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. ф»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4020792/24-28 (22) 27. 12. 85 (46) 23.03. 87. Бюл. Ф 11 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) П.И. Кравец, В.А. Скаржепа, С.Д. Хомук и В.Ф. Фаловский (53) 531.7 (088.8) (56) Патент Франции В ?506930, кл. G 01 В 11/27, 1983." (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА В СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ НАКОНЕЧНИКАХ (57) Устройство относится к измерительной технике. Целью изобретения является автоматизация измерения и повышение надежности работы за счет получения информации о положении оптического волокна в цифровом виде и замены оптико-механических элементов на электронные. Устройство содержит последовательно соединенные осветитель 1, наконечник 3 с оптическим волокном ?, зафиксированном в центрирующем патроне 4. Свет от источника 1 через волокно 2 и микрообъектив 5 поступает в телевизионную камеру 6, где формируются видеоимпульсы и синхроимпульсы кад— ров и строк. Эти сигналы выделяются из полного телевизионного сигнала камеры 6 селектором 7 телевизионного сигнала и поступают на электронный блок 8, где Измеряются координаты центра светового пятна в плоскости кадра. Затем патрон 4 с наконечником 3 и волокном 2 поворачиваюто ся на 180, и снова измеряются координаты светового пятна. Координаты центра вращения или центра наконечника 3 определяются как полусумма координат измеренных центров световых пятен, а смешение центра оптического волокна 2 относительно него определяется как разность координат центра вращения и координат второго положения светового пячна. На блоке

10 видеоконтроля формируется изобра— жение светового пятна. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 129

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения положения оптического волокна в соединительных наконечника.

8545 2 ра режима работы счетчика 33, выходы 49 и 50 схемы 31 управления подключены к тактовым входам 51 регистров 34 и 37, выходы 52 и 53 соедине10

Цель изобретения — повышение точности измерения и надежности работы путем автоматизации процесса измерения за счет исключения погрешностей оптико-механических элементов.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг ° 2 структурная схема электронного блока.

Устройство для определения положения оптического волокна в соединительных наконечниках (фиг.l) содержит последова ельно соединенные осветитель 1, создающий световой поток, падающий на измеряемое волокно

2, наконечник 3, закрепленный в патроне 4, микрообъектив 5, телевизионную камеру 6, селектор 7 телевизионного сигнала, электронный блок 8 определения координатных осей (Х иУ) центра наконечника и координат смещения (АХ и «У), формирователь 9 видеосигнала, блок 10 видеоконтроля, а также генератор 11 опорной частоты, причем управляющие входы 12—

14 электронного блока 8 соединены соответственно с выходами 15 — 17 селектора 7 телевизионного сигнала, выходы 18 и 19, определяющие положение координатных осей Х и Y соединены соответственно с входами 20 и

21 формирователя 9 видеосигнала, вьгходы 22 и 23, определяющие координаты смещения h X и лУ, являются выходами цифровой информации величины и знака отклонения аХ и лУ, вход 24 формирователя 9 соединен с выходом телевизионной камеры 6, вход 25 — с выходом 15 селектора 7, а выход

26 — с входом видеоконтрольного устройства 10, выход 30 генератора 11 опорной частоты соединен с тактовым входом 27 электронного блока 8, входы 28 и 29 которого являются входами внешнего запуска.

Электронный блок 8 (фиг.2) содержит схему 31 управления, два счетчика 32 и 33 и четыре регистра 34 — 37.

Выходы 38 — 41 подключены к счетному 42, управляющему 43 входам и входам 44 и 45 выбора режима работы счетчика 32, выходы 46 — 48 и 41 подключены к счетному 42, управляющему 43 входам и входам 44 и 45 выбоны с тактовыми входами 51 регистров

35 и 36, входы 54 счетчиков 32 и 33 соединены с выходами 55 регистров

34 и 37, информационные входы 56 регистров 34 и 35 соединены с выходами 57 счетчика 32, информационные входы 56 регистров 36 и 37 соединены с выходами 57 счетчика 33, причем выходы 58 счетчиков 32 и 33 также подключены к информационным входам 56 регистров 35 и 36, выходы

59 счетчиков 32 и 33 являются выходами, определяющими положение осей

Х и У, а выходы 22, 23, 55 регистров

35 и 36 являются выходами цифровой информации величины и знака отклонения 6Х и гЛ.

Устройство работает следующим образом.

Наконечник 3 с оптическим волокном 2 фиксируется в центрирующем патроне 4, свободный конец волокна

2 освещается источником I. Свет из зафиксированного торца волокна 2 через микрообъектив 5 поступает в телевизионную камеру 6, при этом на видеоконтрольном устройстве 10, формируется изображение светового пятна.

Электронный блок 8 измеряет координаты центра светового пятна в плоскости кадра, затем фиксирующий патрон 4 с наконечником 3 и оптическим волокном 2 поворачивается на 180 и снова измеряются координаты светового пятна.

Так как полученные координаты являются диаметрально противоположными и принадлежат одной окружности, то координаты центра вращения определяются как полусумма-координат измеренных центров световых пятен, а координаты смещения центра светового пятна относительно него определяются как разность координат центра вращения и координат второго положения светового пятна.

Устройство определения положения оптического волокна в соединительном наконечнике реализует данный алгоритм следующим образом.

Исходными сигналами, несущими информацию о положении пятна в плоскости экрана, являются видеоимпульсы и синхроимпульсы кадров и строк, фор1?о8 i 7 мируемые телевизионной камерой 6, Эти си гналы выделяют ся и 3 полно го телевизионного сигнала передающей камеры 6 селектором 7 телевизионного сигнала и служат: видеоимпульсы для 5 указания местоположения светового пятна; синхроимпульсы кадра для определения начала координат плоскости кадра; сннхроимпульсы строк для определения координат пятна по оси 10

Y и для определения начала координаты оси Х. Координаты пятна по оси Х определяются подсчетом импульсов генератора 11 опорной частоты.

После поступления по входу 28 импуль 15 са внешнего запуска, начиная с им— пульса кадра, электронный блок 8 подсчитывает импульсы строк, фиксируя моменты появления и окончания видеоимпульсов пятна, и определяет коорди-20 нату центра Уl/2 этого пятна. В то же время, начиная с момента существования первого видеоимлульса пятна, подсчитываются импульсы генератора

11 опорной частоты и с учетом начала и конца видеоимпульса пятна в строке формируется координата его центра Xl/2 °

После того, как фиксирующий патрон 4 с наконечником 3 и оптическим 30 волокном 2 оказывается повернутым на 180, в электронный блок 8 по входу 29 поступает сигнал внешнего запуска. При этом в электронном блоке

8 происходит процесс прибавления к å найденным координатам X l/2 и

Yl/2 вновь найденных координат

Х2/2 и Y2/2, сумма этих координат, определяет координаты Х и Y центра вращения, которые являются исходны- 40 ми для формирования на видеоконтрольном устройстве 10 координатных осей.

В следующем кадре после опр"деления координат центра вращения координаты Х2 и У2 центра светового пят- 45 на вычитаются из уже найденных коор-. динат Х и Y и по окончании кадра на выходы 22 и 23 в цифровом виде выводятся значения координат смещения центра светового пятна hX и 50 аУ относительно центра вращения.

Для отображения светового пятна и координатных осей на экране видеоконтрольного устройства 10 формирователь 9 видеосигнала вырабатывает ис- 55 кусственный телевизионный сигнал.

Он представляет собой сумму видеоимпульсов светового пятна, сигналов, определяющих координатные оси

Х и Y и смеси кадровых и строчных синхронизирующих и гасящих импульсов.

Таким образом, получение информации в цифровом виде об отклонениях оси волокна 2 от центра наконечника

3 позволяет непосредственно судить о величине этого отклонения и форми— ровать управляющий сигнал необходимой величины на исполнительные шаговые двигатели, управляющие механиз— мом центровки.

Формул а изобретения ! . Устройство для определения положения оптического волокна в соединительных наконечниках, содержащее последовательно соединенные осветитель, создающий световой поток, падающий на волокно, патрон, микрообъектив и телевизионную камеру, а также блок видеоконтроля, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения и надежности, оно снабжено селектором телевизионного сигнала, подключенным . к выходу телевизионной камеры, электронным блоком определения координатных осей центра наконечника и координат смещения центра зоны излучения сердечника волокна относительно центра наконечника, формирователем видеосигнала и генератором опорной частоты, первый, второй и третий входы электронного блока соединены с выходом селектора телевизионного сигнала, четвертый вход соединен с выходом генератора опорной частоты, пятый и . шестой входы являются входами внешнего запуска, первый и второй выходы электронного блока связаны с первым и вторым входами формирователя видеосигнала, третий и четвертый выходы электронного блока являются цифровыми выходами, определяющими координатные смещения центра зоны излучения сердечника волокна относительно центра наконечника, третий вход формирователя соединен с выходом телевизионной камеры, четвертый вход формирователя связан с выходом селектора телевизионного сигнала, а выход формирователя связан с входом блока видеоконтроля.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что электронный блок содержит схему управления!

298545

Составитель С. Конюхов

Редактор С. Патрушева Техред М.Ходанич Корректор И. Эрдейи

Заказ 876/41 Тираж 678 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 с тремя управляющими, одним тактовым и двумя входами внешнего запуска, два счетчика и четыре регистра, первый, второй, третий и четвертый выходы схемы управления подключены соответственно к счетному, управляющему и двум входам выбора режима работы

Первого счетчика, пятый, шестой, седьмой и четвертый выходы подключены соответственно к счетному, управляющему и двум входам выбора режима работы второго счетчика, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый выходы подключены соответственно ктактовым входам первого, второго, третьего и четвертого регистров, параллельные входы первого и второго счетчиков соединены соответственно с параллелвными выходами первого и второго регистров, информационные входы первого и третьего регистров и второго и четвертого регистров подключены поднарно к параллельным выходам первого и второго счетчиков соответственно, выходы . знака отклонения первого и второго счетчиков подключейы соответственно к входам третье10 го и четвертого регистров, выходы переноса счетчиков являются выходами положения осей центра наконечника, а выходы третьего и четвертого регистров являются цифровыми выходами, 15 определяющими координаты смещения центра зоны излучения сердечника волокна относительно центра наконечника.