Фотоэлектрический измеритель скорости объекта

 

Использование: измерение параметров движения объекта бесконтактным методом. Сущность изобретения: устройство включает два фотоэлектрических блока, устанавливаемых на заданном расстоянии друг от друга, и измерительную схему. Каждый фотоэлектрический блок включает фотоприемник , подключенный к соответствующему входу измерительной схемы, оптическую систему , пару щелевых экранов и зрительную трубку. Зрительная трубка установлена за экранами с возможностью поворота их в плоскости,- проходящей через щели экранов . В экранах, расположенных перед зрительными трубками, выполнены поперечные прорези в пределах, лежащих вне поля зрения оптических систем. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

nt)s G 01 P 3/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4785452/10 (22) 25.01.90 (46) 30.11.92. Бюл. N 44 (71) Ленинградский научно-исследовательский институт физической культуры (72) В,Б.Пчелкин и Г.В.Скуридин (56) Заявка Великобритании N 1411439, кл. G 01 P 3/36, 1975.

Физический энциклопедический словарь, M.: Сове.гская энциклопедия, т.1, 1960, с.149. (54) ФОТОЭЛ ЕКТРИЧ ЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ОБЪЕКТА (57) Использование: измерение параметров движения объекта бесконтактным методом.

Изобретение относится к измерительной технике, точнее — к устройствам для измерения параметров движения объектов бесконтактным методом.

Известен фотоэлектрический измеритель скорости объекта, содержащий два фотоприемника с оптическими системами, два щелевых формирователя светового поля и измерительную схему, к входам которой подключены фотоприемники.

Недостаток этого устройства состоит в том, что оно не позволяет измерять скорость объекта на большом удалении от измерителя.

Известен также фотоэлектрический измеритель скорости обьекта, содержащий два фотоэлектрических.блока, устанавливаемых на заданном расстоянии друг от друга, и измерительную схему, причем каждый блок включает оптическую схему и фотопри- емник, а выходы фотоприемников подключены к измерительной схеме.

Недостаток этого устройства состоит в том, что оно > е обеспечивает высокой точ. Ж«1778711 А1

Сущность изобретения: устройство включает два фотоэлектрических блока, устанавливаемых на заданном расстоянии друг от друга, и измерительную схему. Каждый фотоэлектрический блок включает фотоприемник, подключенный к соответствующему входу измерительной схемы, оптическую систему, пару щелевых экранов и зрительную трубку. Зрительная трубка установлена за экранами с возможностью поворота их в плоскости,. проходящей через щели экранов, В экранах, расположенных перед зрительными трубками, выполнены поперечные прорези в пределах, лежащих вне поля зрения оптических систем. 5 ил. ности измерения, поскольку поле зрения фотоприемников одинаково как.в горизонтальном. так и в вертикальном направлениях.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Цель достигается тем. что фотоэлектрический измеритель скорости обьекта, содержащий два фотоэлектрических блока, устанавливаемых на заданном расстоянйи друг от друга, и измерительную схему, причем каждый блок включает оптическую систему и фотоприемник, а выходы фотоприемников подключены к измерительной схеме, дополнительно содержит две пары щелевых экранов, две зрительные трубки и средства регулировки и фиксации положения блоков в пространстве, причем щелевые экраны попарно установлены перед оптическими системами. Зрительные трубки установлены за экранами с возможностью поворота их в, плоскостях, проходящих через щели каждой пары экранов, а в экранах. с

1778711 ном штативе так. чтобы расстояние между ними было равно расстоянию между ориен- 50 тирами, а расстояние между фотоэлектрическим блоком соответствующим ему ориентиром в направлении, перпендикулярном плоскости, в которой расположены ориентиры, и расстояние между фотоэлектрическим блоком 2 и соответствующим ему ориентиром в том же направлении были равны между собой.

Затем для обеспечения параллельности щелей щелевых экранов соответствующим расположенных перед зрительными трубками, выполнены поперечные прорези в пределах, лежащих вне поля зрения оптических систем.

На фиг.1 изображен общий вид фотоэлектрического измерителя скорости объекта; на фиг.2 — продольный и поперечный разрезы фотоэлектрического блока; на фиг.3— -вид А на фиг,,2; ; на фиг.4 и 5 — изображения, видимые наблюдателем в зрительную трубу при регулировка положения фотоэлектрического блока.

Фотоэлектрический измеритель скорости обьекта включает два фотоэлектрических блока 1 и 2, подключенных к измерительной схеме 3 (фиг,1), Каждый фотоэлектрический блок содержит фотоприемник 4, короткофокусный обьектив 5, первый щелевой экран 6, второй щелевой экран 7, зрительную трубу 8, установленную в подшипниках 9. Щелевые экраны 5 и 6установленытак, что их щели взаимно параллельны, Ширина щелей порядка 0,1 мм, а длина 120 мм. В верхней части первого щелевого зкрана 6 выполнены поперечные прорези 10 (фиг.3) в пределах, лежащих вне поля зрения фотоприемника 4. Фотоэлектрические блоки устанавливаются на штативах с возможностью независимого регулирования и фиксации их положения в пространстве.

Фотоэлектрический измеритель скорости объекта работает следующим образом.

Перед началом измерения скорости объекта положение в пространстве каждого фотоэлектрического блока 1 и 2 фиксируют следующим образом. На расстоянии 5 — 10 м от фотоэлектрических блоков 1 и 2 s направлении, перпендикулярном направлению движения объекта, выбирают два ориентира, расположенных на расстоянии 0,5 — 2 м друг ат друга и взаимно параллельных. Такими ориентирами могут служить специальна нанесенные на какую-либо видимую поверхность две параллельные линии длинай не менее 1-1,5 м, отвесы, углы построек . и прочее.

Каждый фотоэлектрический блок 1 и 2 уСтанавливают соответственно на отдель5

40 ориентирам регулируют положение в пространстве каждого из этих блоков в отдельности. Для этого оператор устанавливает фотоэлектрический блок так, чтобы зрительная труба 8 (фиг,2) была направлена в сторону соответствующего ориентира и он попал в поле зрения этой трубы, При этом оператор наблюдает картину, представленную на фиг.4. Расширение поля зрения трубы 8 с помощью узких поперечных прорезей 10 облегчает оператору поиск ориентира. Затем, поворачивая фотоэлектрический блок на штативной головке, оператор добивается получения картины, представленной на фиг.5, при которой ориентир строго параллелен щели. Поворачивая трубу 8 вокруг оси подшипника 9, оператор обеспечивает параллельность щели и ориентира на всейдлине последнего. В таком достигнутом пало>кении фотоэлектрический блок фиксируется в пространстве. Аналогичным образом регулируется положение и производится фиксация другого фотоэлектрического блока.

Измерение скорости объекта, движущегося в плоскости, параллельной плоскости, в которой находятся ориентиры, и в направлении, перпендикулярном ориентирам, производят следующим образом.

В момент пересечения объектом узкого пространственного слоя. распол6женного вблизи плоскости, в которой находится первый ориентир и щели фотоэлектрического блока 1, происходит измерение величины светового потока, падающего на фотаприемник блока 1. Сигнал с выхода фотоприемника поступает на один из входов измерительной схемы 3. Затем объект пересекает узкий пространственный слой, расположенный вблизи плоскости, в которой находится второй ориентир к щели фотоэлектрического блока 2, происходит изменение величины светового потока, падающего на фотаприемник блока 2. С выхода этого фотоприемника сигнал поступает на другой вход измерительной схемы 3.

Измерительная схема 3 па . "..элам, поступающим на ее входы, фор> :ирует сигнал, пропорциональный длительности интервала времени . ;ежду моментами поступления сигныов с фотоприемников.

По промежутку времени между моментами поступления этих сигналов судят о скорости движения объекта, поскольку расстояние между пространственными слоями, световая информация из которых поступает на фотоприемники, известно.

Формула изобретения

Фотоэлектрический измеритель скорости объекта, содержащий два фотоэлектри1778711 ческих блока, устанавливаемых на заданном расстоянии друг от друга, и измерительную схему, причем каждый блок включает оптическую систему и фотоприемник, а выходы фотоприемников подключены к изме- 5 рительной схеме, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеритель дополнительно содержит две пары щелевых экранов, две зрительные трубки и средства регулировки и фиксации положе- 10 ния блоков в пространстве, причем щелевые экраны попарно установлены перед оптическими системами, зрительные трубки установлены эа экранами с. возможностью поворота их в плоскостях, проходящих через щели каждой пары экранов, а в экранах, расположенных перед зрительными трубками, выполнены поперечные прорези в пределах, лежащих вне поля зрения оптических систем, 1778711

Составитель А. Рыбкин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Е, Папп

Редактор

Заказ 4191 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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