Фотоэлектронное устройство для измерения размеров объектов
И Е 345353
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 31.XI I.1969 (¹ 1,392280/25-28) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 14Х!!.1972. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 27Л П.1972
М. Кл. G 01Ь 11/04
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 531.715.27(088.8) Автор изобретения
В. А. Пунгер
Заявитель
ФОТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
РАЗМЕРОВ ОБЪЕКТОВ
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению размеров движущихся объектов и может быть использовано, в частности, для измерения длины движущегося горячего проката.
Известно фотоэлектронное устройство для измерения размеров объекта, например движущегося горячего проката, содержащее фотоэлектрический преобразователь, оптикоэлектрический блок, выполненный в виде волоконно-оптического преобразователя и развертывающего узла электромеханического типа и сопряженный с фотоэлектрическим преобразователем, отсчетное устройство, подключенное через управляемый вход ключа к выходу фотоэлектрического преобразователя, и датчик положения объекта, соединенный с управляющим входом ключа.
Недостатком известного устройства является то, что сканирование выходного зрачка волоконно-оптического преобразователя ведется непрерывно по всей траектории, т. е. и в тех участках траектории, в которых не содержится полезной информации. Обработка каждого элемента изображения при этом осуществляется в течение небольшого периода времени, что не обеспечивает высокой чувствительности устройства.
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что с целью повышения чувствительности устройства оптико-электрический блок выполнен в виде волоконно-оптического преобразователя и сканатора дискретного типа, снабженного шаговым двигателем.
5 Сканирование выходного зрачка волоконнооптического преобразователя в предлагаемом устройстве осуществляется более рационально и эффективно по сравнению с известным, поскольку ведется не непрерывно по всей траек10 тоРии, а JIIIIUb IIQ Te11 сР 3JIeilIcliT351, B котоРых содержится полезная информация, т. е. сканирование осуществляется только по торцам светопроводов, практически без затрат времени на обработку. интервалов между торцами, 15 которые не содержат никакой информации.
Такое эффективное сканирование позволяет проводить «просматривание» каждого торца в течение более длительного времени за тот же цикл измерения, что повышает чувствитель20 ность устройства.
На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит фотоэлектрический преобразователь 1, оптико-электрический блок, 25 выполненный в виде волоконно-оптического преобразователя 2 и сканатора дискретного типа 8 (диска), снабженного шаговым двигателем 4, отсчетное устройство б, подключенное через управляемый вход ключа б к выло30 ду преобразователя 1, датчик 7 положения,34Ь353
30
45 объекта, соединенный с управляющим входом ключа б. Волоконно-оптический преобразователь 2 составлен из светопроводов, например прямоугольного сечения, расположенных на входном зрачке 8 преобразователя 2 вплотную друг к другу в виде линейки. На выходном зрачке 9 преобразователя 2 задние торцы светопроводов расположены по окружности на расстояниях друг от друга, равных или больших, чем ширина сканирующего светопровода
10, передний конец которого закреплен в ci(3наторе 8 (сканирующий диск), а задний расположен по оси диска и подведен к фотоэлектрическому преобразователю 1. Сканирующий диск связан с осью шагового двигателя 4, управляемого сигналами с блока управления 11.
Индексом 12 обозначен измеряемый объект.
Датчик 7 положения объекта в зоне измерения фиксирует наличие движущегося объекта (горячего проката) в точке А, расположенпой на границе измерения АВ.
Устройство работает следующми образом.
Передний торец сканирующего светопровода
10 расположен в исходном состоянии напротив заднего торца первого светопровода, соответствующего краю зоны измерения (точка А) .
В тот момент, когда передний конец движущегося в направлении ЛВ горячего проката входит в зону измерения, фотоэлектрический преобразователь 1 засвечивается и выдает одновременно сигнал через открывшийся ключ б на цифровое устройство и на блок управления
11, который вырабатывает управляющий сигнал для шагового двигателя 4, с помощью которого передний торец сканирующего светопровода 10 устанавливается напротив заднего торца второго светопровода. Когда в процессе движения проката осуществляется засветка второго светопровода, то фотоэлемент вырабатывает второй импульс, который также регистрируется цифровым устройством 5 и переводит торец сканирующего светопровода на следующую (третью) позицию. Таким образом, до момента прихода заднего конца проката в точку А на цифровое устройство будет подано число импульсов, соответствущее из4 мсряемому размеру. После того как задний конец проката выйдет из зоны, фиксируемой датчиком 7, управляющий сигнал на выходе датчика исчезает, ключ б переводится в закрытое состояние. Вырабатываемые преобразователем 1 импульсы используются для дальнейшего продвижения торца сканирующего светопровода до его исходной позиции (напротив выходного торца первого светопровода), где он самостоятельно и останавливается.
Предлагаемое устройство путем исключения динамической ошибки обладает большей точностью измерения, чем изветные аналогичные электромеханические сканирующие устройства с волоконно-оптическими преобразователями.
Кроме того, сигнальные импульсы распределены в течение достаточно длительного цикла измерения, т. е. имеют малую частоту следования, в то время как в известном устройстве цикл измерения стремятся с целью уменьшения динамической ошибки сократить как можно больше, что соответственно приводит к значительно большей частоте измерительного сигнала. Наличие кусков окалины также не вызывает в данном случае появления погрешностей измерений.
Предмет изобретения
Фотоэлектронное устройство для измерения размеров объектов, например движущегося горячего проката, содержащее фотоэлектрический преобразователь, оптико-электрический блок, предназначенный для формирования сигнальных импульсов и сопряженный с фотоэлектрическим преобразователем, отсчетное устройство, подключенное через управляемый вход ключа к выходу фотоэлектрического преобразователя, и датчик положения объекта, соединенный с управляющим входом ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, оптико-электрический блок выполнен в виде волоконно-оптического преобразователя и сканатора дискретного типа, снабженного шаговым двигателем, З4БЗБЗ
Редактор Т. Ларина
Корректор В. )Колудева
Заказ 2405у12 Изд. № 1001 Тираж 406 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, %-35, Раушская наб., д. 4j5
Типография, пр. Сапунова, 2
Г
Г
Г
Составитель Лобзова
Техред А. Камышнинова
