Способ измерения толщины стенки прозрачных труб и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины стенки прозрачных труб. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения погрешности, вызванной клиновидностью стенки трубы. Это достигается путем введения второго регистрирующего канала. Осветительная система 1 формирует узкий световой пучок и освещает контролируемый объект 8 под углом I. Полупрозрачное зеркало 2 делит отраженные от наружной и внутренней поверхности пучки на две пары. Одна пара регистрируется фотоприемным блоком 3, расположенным на расстоянии L 1 от зеркала 2, другая пара регистрируется фотоприемным блоком 4, расположенным на расстоянии L 2 от зеркала 2. Информация о расстояниях D 1 и D 2 между отраженными пучками в каждой паре поступает в вычислительный блок 7, в котором производится операция вычисления толщины T стенки по формуле, приведенной в описании изобретения. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИ ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51) 5 С 01 В 1 t/06

I! в ! д

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О ИРЬ1ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4441348/24-28 (22) 04.05.88 (46) 15.08.90. Бюл. 11 30 (71) Государственный научно-исследовательский институт кварцевого. стекла (72) M.Ï.Íèêoíîâ и M.M.Õåéôåö (53) 531.717.1 (088.8) (56) Харазов В.Г. Управление высокотемпературными процессами с помощью

3BM. — Л.: Стройиздат, 1983, с. 169172. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ

ПРОЗРАЧНЫХ ТРУБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ,ОСУШЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины стенки прозрачных труб. Цель изобретения повышение точности измерений за счет

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толпр ны стенки прозрачных труб.

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет исключения погрешности, вызванной клиновидностью стенки трубки.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства, реализующего способ измерения толщины стенки прозрачных труб; на фиг, 2 — ход отраженных от поверхности стенки. трубы лучей при наличии ее клиновидности.. БЦ„„1585670

2 исключения погрешности, вызванной клиновидностью стенки трубы. Это достигается путем введения второго регистрирующего канала. Осветительная система 1 формирует узкий световой пучок и освещает контролируемый объект 8 под углом i. Полупрозрачное зеркало 2 делит отраженные от наружной и внутренней поверхности пучки на две пары. Одна пара регистрируется фотоприемным блоком 3, расположенl ным на расстоянии 1 от зеркала 2, ! другая пара регистрируется фотоприемным блском 4, расположенным на расстоянии 1 от зеркала 2. Информация о расстояниях а, и о, между отраженными пучками в каждой паре поступает в вычислительный блок 7, в котором производится операция вычисления толIIIHHbI t стенки по формуле приведенной ( в описании изобретения. 2 с.п.ф-лы, 2 ил;

Устройство содержит осветительную систему 1, состоящую из осветителя . и формирователя узкого коллимированного пучка, полупрозрачное поворотное зеркало 2, фотоприемные развертывающие блоки 3 и 4, электронные блоки 5 и 6 обработки информации и вычислителвный блок 7.

Способ реализуется следующим образом.

Осветительная система 1 формирует узкий пучок световых лучей и направляет его на контролируемый объект 8 прозрачную трубу под углом i. В ре1 585670

Отсюда

d2- d., g

1 — 1

d -d

= d

21

da — d1

d = d

1 1 — 1

2 дг «г1

t=(d

1 -1 г 1

1 )

t sin 2i

25 или (d — — --1- 1 ) d2 «1

2 1-1

sin 2i

dd

gt

2tgi cosi

rpedd = 1. tgg

° (sini — arcsin (— — ), 1

Тогда

1tg 6 д аа

sin 2i зультате отражения пучка от внешней и внутренней поверхности трубы возникают два отраженных световых пучка.

Полупрозрачное зеркало 2 делит световые пучки на две пары. Одна пара пучков, отраженных от наружной и внутренней поверхностей трубы поступает на фотоприемньп« развертывающий блок

3, другая, отразившись от полупрозрачного зеркала 2, поступает на фотоприемный развертывающий блок 4, причем фотоприемные развертывающие блоки 3 и 4 расположены на различных расстояниях1 =1 +1 и1 =1 +1

1 1 от измеряемой трубы соответственно.

Сигналы с электронных блоков 5 и 6

1 обработки информации поступают в вычислительный блок 7, в котором производится операция вычисления толщины стенки трубы по формуле:

«22 «г

t=(d )

1 -1 1 sin2i

«Ь -«1

t=(d Х 11)

1-1 2 sin 2i

4 где d,è Й вЂ” соответственно расстоя1

30 ния между световыми пучками, отраженными от поверхностей измеряемой стенки трубы, на фотоприемных развертывающих блоках 3 и 4; 35 и — показатель преломления материала стенки трубы;

При наличии клиповидности стенки, отраженные от ее внутренней и наружной поверхностей, пучки не параллель- 0 ны между собой и расстояние между ними зависит от расстояния от поверхности контролируемой трубы до плоскости регистрации и угла расхождения пучков g (фиг. 2). Погрешность измерения стенки dt определяется выражением

Измеренные расстояния d u d меж1 2ду пучками определяется выражениями:

d, = d+dd, = d+ 1,tg9

d = d+4d =d+1 tge

Таким образом, можно записать, что а толщина t стенки трубы с учетом клиновидности записывается в виде:

Таким образом, измеряя расстояние между отраженными пучками и зная расстояния от измеряемой трубы до фотоприемных блоков, показатель преломления материала трубы и угол падения, определяют толщину стенки независимо от, ее клиновидности.

Формула изобретения

1. Способ измерения толщины стенки прозрачных труб, заключающийся в том, что формируют узкий световой пучок, направляют его на измеряемый объект под углом i к объекту, регистрируют пучки, отраженные от наружной и внутренней поверхностей измеряемого объекта, измеряют расстояние между отраженными пучками и определяют толщину стенки, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерений, перед регистрацией отраженных пучков делят отраженные пучки на две пары, а регистрируют две пары пучков, отраженных от наружной и внутренней поверхностей на различных расстояниях от объекта и определяют толщину t стенки по формуле г.

d2-d1 д (d 1 1 )

11-1 sin 2i

5670

158.или где d

2 расстояние между первой парой световых пучков, отраженных от наружной и внутренней стенок; расстояние между второй пары пучков, отраженных от наружной и внутренней стенок; расстояние от измеряемого объекта до плоскости регистрации первой пары отраженных пучков; расстояние от измеряемого объекта до плоскости регистрации второй пары пучков; показатель преломления материала измеряемого объекта; угол падения светового пучка на измеряемый объект.

2. Устройство для измерения толщины стенки прозрачных труб, содержащее осветитель и последовательно установленные по ходу пучка формирователь узкого коллимированного пучка и регистрирующую систему, выполненную в виде фотоприемного развертывающего блока и электронного блока обработки

10 информации отличающееся

Э тем, что, с целью повьппения точности измерений, оно снабжено полупрозрачным зеркалом, установленным перед регистрирующей системой с возможностью

15 поворота вокруг оси, перпендикулярной оптической оси, дополнительной . регистрирующей системой, установленной по ходу отраженных от полупрозрачного зеркала пучков на расстоянии

20 от зеркала, отличном от расстояния от зеркала до основной регистрирующей системы, и вычислительным блоком, электрически связанным с регистрирую-. щими системами.

1585670

Составитель М.Минин

Текред Л.Сердюкоав КорректоР С.Шекмар

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 2321 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С СР.

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101