Устройство для измерения перемещений

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Поль изобретения - попьпченне точности за счет уменьшения влияния посторонних тяспеток и экранирования излучателей . Устройство состоит из излучлтеля 1, установленного на неподвижном основании, излучателей 2, 3, 4 и 5, предназначенных для установки на контролируемый объект, сканирующего зеркала 6, фотопрнемника 11, стробиругмого компаратора 12, измерителя 14 временных интервалов, коммутатора 16 и логического анализатора 17. При маскировании излучателей 2 или 1 по сигналу с второго входа измерителя 14 происходит отключение коммутатором 16 излучателей 2 и 3 и включение изпучатолей 4 и 5. 3 ил. % (Л о to J 00 со ел Фаг1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 162783

А1 (1)<1 С О! В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (11< с( (, - ГОСУДАРСТЭЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРИТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4639557/?8 (22) 19.01.89 (46) 15.02.91. Вюл. (71) Киевский< позитехни< о<-кпй инс тн r ут нм. 50-летия Великой октябрьской со)(иа.rrrcти <еской per

<< 1508092, кл. (; Пl В 11/00, 1937. (54) УГТРОЙ< ТВП 1JlH 03««1:.Г). ((ИЧ !1Ер(.1<1ГИТНИЙ (57) Изобретение относится к к«нтрольнn-измерительной технике. 1!<.ль изобретения — повьпяение точности за с <ет умень«<ения влияния посторонних RcBeToK и экранироваиия излучателей. Устройство состоит нэ излучателя 1, установленного на неподвижном основании, излучателей 2, 3, 4 и

5, предназначенных для установки на контр<1лнруемь<й объект, сканирующего зеркала 6, < <отоприемника 11, стробируемого компаратора 12 измерителя

14 врем< ппьrx пптерг<а<лов, коммутатора 16 и логического анализатора 17. !

1ри маскировании излучателей 2 или

3 по сигналу с второго входа измерителя 14 происходит отключение коммутатором 16 излучателей 2 и 3 н пкrrèr< еrøe излучатe)reir 4 и 5. 3 ил.

1627835

Изобретение относится к коня ри ьно-измерительной технике и может быть использовано для контроля дефориаций при статических испытаниях объекта.

Цель изобретения — повьппение точности за счет уменьшения влияния посторонних засветок и экранирования излучателей. 10

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2 и 3 - временные диаграммы сигналов блоков устройства.

Устройство состоит из оптического и электронного TpRKToB Оптический тракт состоит иэ опорного излучателя 1, установленного на неподвижном основании, двух основных излучателей

2 и 3, преднаэначенн м для установки на подвижном объекте на заданном вдоль направления измеряемых перемещений расстояния r друг от друга, двух вспомогательных излучателей 4 и 5, установленных на расстоянии r друг от друга вдоль этого же направления, расположенных по ходу излучения зеркала 6 с приводом 7 вращения, образующих сканирующий элемент, объектива 8, оптическая ось которого перпендикулярна оси вращения зеркала 6, диафрагмы 9 с вспомогательной и рабочей щелями, линзы 10 и фотоприемника 11.

Электронньп тракт состоит из стробируемого компаратора 12 и двухпорогового дискриминатора 13, входы которьм подключены к выходу фотоприемника 11, измерителя 14 временных интервалов, вход которого соединен с 40 вьмодом стробируемого компаратора 12, вычислительного блока 15, вход которого соединен с первым выходом измерителя 14, коммутатора 16, счетиьп вход которого соединен с вторым выхо- 4 дом измерителя 14 временных интервалов, логического анализатора 17 и генератора 18, выходы которых соединены с выходом двухпорогoBoI дискриминатора 13, буферного блока 19, входы

50 которого подключены к выходам генератора 18, формирователя 20 строба, первые два входа которого подключены к выходаи буферного блока 19, а выход подключен к входу управления стробируемого компаратора 12, к входам стробирования двухпороговогп дискриминатора 13 и коммутатора 16, триггера 21, блока,?2 сброса, порогового блока 23, вход которого соединен с вторыи выходом буферного блока.19, а выход подключен к входу сброса триггера 21. Логический анализатор 17 имеет три выхода. Первый выход логического анализатора подключен к входу управления формирователя 20 строба, второй выход соединен с входом установки триггера 21, выход которого подключен к входу блока 22 сброса, третий выход логического анализатора .17 соединен с входом управления генератора 18. Два вьмода блока 22 сброса подключены параллельно буферному блоку 19 к выходам генератора 18.

Два выхода литания коммутатора 16 подключены соответственно к входам излучателей 2, 3 и 4, 5, третий выход питания коммутатора подключен к излучателю 1, информационный выход коммутатора подключен к вычислительному блоку 15.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии коммутатора

16 включены излучатели ", и 3. При этом на четвертом выходе коммутатора

16 установлен цифровой сигнал, соответствующий логической единице. Излучатель 1 включец постоянно независимо от состояния коммутатора 16. Излучение включенных излучателей 1-3 попадает на зеркало 6, которое направляет его через объектив 8, диафрагму

9 и линзу 10 на фотоприемник 11. При вращении зеркала 6 излучение излучателей 1-3 поочередно попапает во входной зрачок объектива, прц этом íà щелево . диафрагме 9 сначала на вспомогательной, а затем ц на основной шели, появляются иэображения излучателей

1-3. В результате на «ыходе фотоприемника 11 формируется пара электрических импульсов от каждого включенного излучателя (сигнал g на фиг.2).

Первый по времени цмпуллс лары является вспомогательным импульсом, поскольку формируется при сканировании иэображения излучателя через RcIloMo» гательную щель. Второй импульс каждой пары является основным. Центры основных импульсов соответствуют моментам времени t<, t< и t g. Предварительно при юстировке и настройке излучателей 1-3 добиваются, чтобы амплитуда напряжения вспомогательных импульсов находилась а интервале значений И „я, lt»„ . 11 H a et . H pa1г) 2783S

10!

25

40

55

6oTл излучлтечей 1-3 не стробируется, то лмплитудл осиовиых импульсов будет равнл лмп5и)туле Вспсмоглтельных l)MI)1istüñoâ, что поклзлно нтриховой линией нл h»r.?. В исхоп»<м ссс— тоянии стробируе)!!!й к< мпарлтор 12 закрыт, л пвухпорогс вый a)tel pl!«Ill)IAтор 13 открыт. Ро уровню 0 ми> r)ñïoмогательногo импуги,сл сигнллл g н,l выхоче пвухпорогог)ого Jt«c крим)!1)л) орл

13

Ллительность зтого сttrf)AJ)A иро»еряется в ло)ч!ческом лнллизлтс ре 17 на соответствие рлиее злплнному аппаратным путем трс Г)ог)лнию. Передшш ) ll fê tл ) () . Пеp(г 1)и "1 < !j) nfl г ом сигналл f yc mt)AI)J)tf)3;3(1с > ш)сокий активный уровень c)lã»AJ),3 с) I;3 третьем выхо е лог)r fec.кого <1» )»» )л гсipA 17.

СИГ)tлл g > НОстУГ)ли )1 3 13:;oil )> tfj) 113 леиия rc)tcpA) орл 18, рл.)p< юл< т ()nð))и1)ОВ>3ние Tpc)>) As!1>ных им»у:1) с()1! . Ilj)!) нлличии Itn Вх<):iñ геttep;) Тор;1 18 лк f )t»НОГО си! на:IA (! ГР))СP 11»151 II;11) нньгх выхо:! ë:": и ) ii)11!л (т oj)M) t pn)! 1 1 ) ся нарастаю((ля члсть гиг)IAJ)nf) с заплнной скорост),ю C!, . )(. II;! II(рвом выхоце л»ллизлторл 17 <))np>f)fpvo1— ся сиГнлл yrtPJ)1)JI()tèи )К 3 l))P(3)ffAI<)I>1)tlf в течение J)søòå:II>)Inc Tll 1(t)KS);< лнллиза Т формировлиие стр»6л у»рлвления р нл выхо;!е <3)op )))р< «лтг !я 30.

Если цифровой c )tr)tAJ) Ij r)pof) c TAI)sts) å T из себя оцииочиый импу;)ьс с,

/> сУмма Длительностей(ц + Лс, To c момента ns,o)t÷AI)èst сигнала нл выхоПах генератора 18 «(лчиетси геиерация сигналов, сплплюг»!х с злллииыми скоростями (:8 tJI u Cp )I . При Постижеиии н: пряжениями Q и ф порогов срабатывания формирователя ?О стробя нл Выхопе формировлтели 20 )3OAбужпаются передний и задний фроиты стробя управлег!Ия Р . Параметры Р и при выбранном знлчеиш) угла г(„ злплются Tлк, чтобы строб g перекрывал основной импульс выходного сигнала фотоприемника 11. При равномерной скорости вращения зеркала 6, за-, данной пгирине вспомогательной щели и рл амере )13î6pë>«< Ill)«l II3. f) 1,>1("lя гр;1

Ничиые 3)l;\it(>)lия:t

ОJIHO 3 И (1<1)IO O)IP(/1Е>IS)l<)1 < Sl I< РЕ 3

Макс ц)ирины ))еирозрлчног<) пр<)ме»у I кл )1<;>:—

Пу неляии пил<)рлгм))

Увели е) tèñ илll уменьне)пlе пли— тельности сигиллл ()(, котор< г Мо жет пр<я!Гxn)I)IT), при иере: опе от

ОДНОГО прогмОTp;I пс)

> цругому, t)pit)3eJ

1s!c»ия зеркллл 6 в 1)ред«f;)i(г(1 )3

Cl 13Vl 1>(ИХ J«)f)VC T))Mb) )13MÑ)!< 1»1» Д)»!в тель»oc Tll < ltt »;3!I;1 Л . П< (т; »,)и нл вхо,), упр;1)<л< 1!)ls Строб)(р; (M го ком»;)рлторл 1, гтро6 p n.r)cplt)3;1(г i. IIA ))реми с))о(>й J

Это1 же c t j)<)6 6 !окиру< т р;16<: у порогn))nt Ниокр)!Ми»;)горл 1 1 и

ЛИ»И ВЛЕ1 Ill) I < »< !11»1()CT). 1(1)«jl nl () 113 и злу» с)1 ел (11 1 3 ) f tf)f) l)t) tpn)3;) If ) fbt)< j);11! о .

Предвлрит<л),»о ири нлстройке и )луч)†гелей 1 — 3 «1<)(»11;)югси тлкс и лм»;»11уш,) рлбочего !)м))УJI« с л, ы <)ll;1 1)р(»м)))ял<1 )1oj)i)l ntif I!1 vl)ol)(»ь 1 1, <"«Р,>(>1>р у(мог о )c o Mt t;! p;)т ор <1 1 2 . f I;1» р 51 >«<»: t( 3i1JlЛс Тси т(lк >

tI p(l3n(Х<)пl п);1 мл к(.IIM;!:! 1>)! i)(» <)1, «»,!—

»рижс))ие П!)ух))орого))ого, ()1< !.р)»»1 >ив горл 13 ll . Тако< г<)о l 1)ol п»lfc

Макс обеcrfe

t(nMr)Ap;)1np;) 12 то«11>ко о1 !!р< «11)ври ) аль»оо согллс< !)Л»ш)х llo мо)ч»с)стlt рл )мс*рлм ll упрл»ляемых источш!ко» 1-3 излучении. Тс же !Inc Tnpn«) tf«tv излучл теди или ис m<1)1»)<)l nc))vt>tv)))fsf > отклики );оторих тлкже соответс1 »уют илпере;<

3AJlAt3ItbIM AM11J1IITVJt)lI rM и r)p(.:iM()t)f!) )M требованиям, ие смогут возбу)»)ть цифровых импульсов ), поскольку лмплитуда соответствующего им nc)to)3)tnro импульса остается В интервале (Ljn)vu, UMQ C )

Процессь), происхо; ящ«)е в устройсТЕ3е при анализе сигналя с фотоприемника 11 при маскировлиии одного из излучателей 2 или 3, иоклзлны иа фиг.3. Передние фроиты ))ыхс чНОГО сиГнала г)ВухпО1)ОГО!)Огo писк))и минлтора 13 а перезапусклют логический анализатор 17 через иитервллы времени (.1 и с, длительность л

1б 278 ) 5

I 1-, .. < (Огыг ) !(л пример, и(ньгIP., <, < Р >Е 3 <"11: THTP.;IJHIIÒÐ

::r P-n > .Л (УBP! И>llf13<1

ПО ()1."Оll 1<11 11!1 Лl (l. (if ЗЛ

r l<> Н-,1 > Г ll; Ill)3(н, то .(О)чи(еj 7, > ОКОН < >11<11> IЦ(К„111 >< гк OT рлбо l у г<-:,ii i . (Ot (. (ЛК .К(lll < . I i 3,:, i r n t i 3;1i, ll .".! ф)«Онт lt< си Г I! 1 г

«

J!r>B . r > . <: r>! i1:::1 <, ЕТ If?!I!Iу. (ЬСII 1

1< I ii> »l;1 е: (»; грll(г (p 3 1 Ir б,; .; . .. 3<г:) < Д г<:itnpnторл 1<(. 11и.)Кl!11 <1> <«> ; !! > Ci : 1! 1 Л 6 IIO ОКО НЧ<>13!1И .:.1 (> ). . .3 (l ц (>J(i«I<Ц,« "(! i 1! ОЛ ВЛ <

< i!< t. "i i i! I; i; i <«« O»:(Л CI! T НЛ)!Л У(;(«<113

<>< l « . . .(I С)РООЛ Л .> <> < >

<> < > «>;;»i1 t. .".! 1-«-.б 1 .

Г< -1:1:(тл бн (;!1(11

n >.(I гг>;. i. 1 < >>

15

T >,l (! Л >3. П<

> Ь, «) < P bl (j > r 5(1 > О ввег<Р!ilflf

":(.1(Ц<Л "IICTЕ?(Ы 1; ОР Ui!IBT 35 .» ">; 1, °;.,;1.> !Г >i r«<5> OP >Е .!Е((ЕНИ;1, j.cill. ;.ll (.л<- I Jâ: лциро()л((ил -..-i < i.:;poj-; (и nil)!It из излучлтел<е)(ч 1! 5 пс ((лскируется, на вых >де

1 О iплр,!ò р" 13 )POB.!<(к И)Г(Г».11 C 1 ПО КОТС»РЬП< еn! I< ° го>! их смег(ение оТНос» г -!.," « i>- y>, теле« 2 и 3.

n T> t! У.> Л li 3 O 6 P e Г Е и И Я у(г;>Ой(.тно;(лл измере(игл церемеЩЕПИ("., ГО,<ЕР;<ЛГ(ЕЕ тРИ 1!HJ-g >!;t TPËß, и:p»1>n кот Оры)» ;c TBI(OBJlåí нл непо;<ви;-<и(l ii< >(О(>лнии, л BTopo)I и тре< > t » »,;;>Р;l 11, ; i; j> J(г<" л и(Бг.пес

i, < »; 1. ° t I,CО)3. О! ;t )<ЗМСРИ1 < >,ii <т ".Tоро l I>?nj

)5 («,<>,-<...i r < .r.r, <г,", fтгnr>5< »; (. ((> f

i !, " > г О ; », j < > Г> Т 1 t t I

:-гч,"(—,-т Tt> «1c«13 про, О«;(1!Е „

1 ° ° лт(..rnl — 11 < л (з 30

> < .,<.1>» «<31 Г;< . 1I 1 «((T

1ий пре,<нлзнл(<ены,?515> устлновки нз контролируемом Объекте вдоль нлправ,1(pf(HH измеряемых перемеп((3ци)1, рлсго:(о)ген)!ые по ходу излучения от излу (а те() е!! склнируюпии )лемен т, объек TIIB, (и!л<Ьрлг(!у, !!)(I)a); и фотоприемЦИК И HOCH(i(OBHTЕ)! >HO BI(JII

1 —.(<Гритсл) вреtlpnnllх интервллон и вы>(3(сл((т ельn! 111 блок, О т л и ч а ю щ е е с л тем, что, с це:!ью повьппецил точностl<, г,но снлб)<(ено стробируемым 1(омпа рлтором, включенньп! )!ех(;(у .,отоприемником и и.3(ерите:(ем времеиНЫХ ИМПУПЬCOB, ПОГ I(ГЦ<ЛТЕЛЬHO Спели) енш!ми;<1)у?:поро(ов! "1 дискримина г <:) p O i(< It C",> 131 I I B Х Р) I(O T О р О Г О П O, (Кт! ю и(.!I 1 13(lх<> >» фОТ 11,>ni>tfn!Ii Л > ГCI

Toj)o:1 с;<в",;.Iл г<< I::.О,<;>;",11 > б»()ег): (п! (>iloкot! тр)(Г(Pром 11 б< О(",ot c0рогл ° вы ход((которого nri;rl: 11,> t t !.I I плг)лллельц о:31 IXО, л 1 Г < i I (j>.11 (;1 i;: (",ХО l;lt (бу ферного б !o)i.:) > 1)ОГ:!Опон 31P..IIino соедиi iC:Нlll:П (if .!O Г ll«ЕС Кl! "1 <> 1 t. 111. ЛТ!«j>(« -! )

1!X O 1;(i.! Г> !) Г; < i I I О >1 i "." i i Ц !: Bh(?: ОДУ ДРУХ лоро. Овогc. Hiñêðl!Itl(H;tTО,>л и ()и рмироI3л Г(ÐJ)53 Г троп 3 l>т<»,Оl< п тр()ии вхО

;(ы котор< >" o . О (клп «()Ill к nppnot(«t и

13торо;. 13(!ХО )лм бу(с р:«го б:Iol:B, л

13bIXOjI. n Oil к I П»< (. H 1 i>ХО;l у» 11, >(l lt I C fll!)

ГтрОбиру(мГГi) комплp.l г ;>;l и H вхОду с !P(«< !fPO!<УХН;1;(; 1;Ого ДискРимил(1 орл. 3 <«ро! 1 и )р гlll> выхо;(ы ло111>I ; К -,ГО Л I;IJIИ.(>Л (OП,Л ПО,(К.

13 " o P o.".! >< 13 х О((< T P 1 f l P P <) и . и Р л 13 л л В

)1P)."» 13XOi; < 1 ()1Г в <(ТОР ". I!i)3ft! JT;IT OP OM

) ВТОРО)! выход питания — к второму и третьему излу <лтеллм, л вход строб;!рования — к в((ходу (> «р)л(роллтег<51 стробл, и четвертым и пятым излучателями, ПОДКЛКЧЕНЦI П!И К ТРЕТЕ>ЕМ < Bl!ХО)1У ПИ

1лнил коммутатора, измеритель временtlblx интервл.loB вь(полнен с. дополнительш гм выходом, подключенным к счетцом входу коммутатора, вычислит е1ь)(ы)! блок выполнен с вторым Вхо

;(ОМ, IIOJ(ICJIF)(t!3»)fbef К ИНГ)ОР)(ЛЦИОЦНОму выходу коммутатора, а диафрагма вь(полцена с вспо!Оглтельно)! щелью.

1627835

t2 рие. 2

1627835 МЫС

Составитель М.Кузнецов

Техред М.Дидык Корректор Л.Патай

Редактор IO.Ñåðåäà

Заказ 330 Тираж 378 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКйТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1