Патент ссср 418725

 

О П И С А И,-И"

ИЗОБPЕТЕ НИ

8725

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлсно 18.1.1972 (№ 1738504/25-28) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 05 !!!.1974. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 24Л 1.1974 л. G 01Ь 19/34

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 531.71(088.8) Автор изобретения

В. А. Пунгер

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ТЕЛ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к фотоэлектрическим бесконтактным способам измерений линейных размеров тел, и может быть использовано, например, в машиностроении и в прокатном производстве для измерения размеров изделий, находящихся в движении.

Известны способы измерения линейных размеров тел, заключающиеся в том, что осуществляют оптическую дискретизацию изображения тела с помощью растровой решетки, производят фотоэлектрическое сканирование изображения и штрихов решетки и подсчитывают количество сигнальных импульсов от штрихов, по которому судят о размере тела.

Недостаток известного способа заключается в том, что он не позволяет получить высокую точность измерения ввиду наличия погрешностей, обусловленных перемещениями контролируемого объекта относительно плоскости измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Это достигается тем, что предварительно фиксируют на голограмме изображения растровых решеток, каждая из которых имеет шаг, пропорциональный одной из возможных координат тела в зоне измерения, осуществляют периодическое возвратно-поступательное движение голограммы на величину шага дпскретизацпп, восстанавливают изображение соответствующей решетки световым лучом, отраженным от измеряемого тела, и синхронизируют момент включения счетчика с моментом появления изображения решетки.

На чертежах 1 и 2 изображено устройство, поясняющее сущность предлагаемого способа.

Измеряется размер t объекта 1, например горячей прокатываемой полосы, ее положение

lo относительно плоскости измерения 0 — 0 может изменяться в диапазоне т.

Устройство содержит объектив 2, источник света 3, фотоэлектрический сканатор 4, в качестве которого может быть использован ска15 нистор или телевизионная трубка. В состав устройства входит голограмма 5, на которой зафиксированы изображения растровых решеток, имеющих равное число полос, причем каждая из пих имеет шаг, пропорциональный

20 одной из возможных координат положения объекта 1 в зоне т.

Проекция 6 объекта 1 закрывает на фоточувствительной поверхности 7 сканатора 4

25 часть штрихов решетки.

Один штрих 8 является маркерным и от штрихов решетки удален на расстояние большее, чем шаг P решетки. К фотоэлектричесскому сканатору 4,подключен генератор 9, ра30 ботающпй в режиме непрерывного формиро418725

65 вания развертывающих сигналов U пилообразной формы.

Дл!! рсгистрации pc3>,<1ьта га >гз)гсрснив используется счеiчик 10. )<правлнющий вход счетчика через ключ 11 соединен с выходом скаEIàòîpà 4. Ключ 11 управ Iяется сигнал0)I с выхода релейного элемента 12, вход которого соедп re!i с выходом Ieiiep пора 9. Рслейный элемсг<т 12 имеет порог ср!<ба<1<,<вин<<><, ранU0.

Способ заключается в следующем.

1Лзображение горячей светящейся полосы 1 проецируется объективом 2 на фоточувствительную поверхность 7 сканатора 4. Одновреve»II0 на этой же поверхности <рормируется изобр<<жение одной из решеток голограммы, шаг которой пропорционален координате полосы в зоне т.

Голограмма выполнена таким образом, что изображения решеток восстанавливаются последовательно одно за другим при смещении объекта от одной границы зоны m чо другой.

Изображения восстанавливаются вследствие пространственного смещения относительно голограммы 5 источника восстанавливающего излучения, в качестве которого в данном случае используется повер ность объек<<1, выполняющая роль вторичного излучателя.

Процесс основан на известном свойстве голограмм, заключающемся в способности избирательного формирования одного из зафиксированных на голограмме изображений в соответствии с определенным положением в пространстве источника восстанавливающего излучения. Изменение взаимной ориентации голограммы 5 и источника излучения (объект 1) приводит к появлению изображения той решетки, шаг которой пропорционален текущему положению объекта в зоне m. Зависимость между координатой объекта (его удалением от плоскости 00) и шагом решетки выбрана, исходя из условия постоянства числа шагов решетки, приходящихся на размер проекции объекта (при фиксированном размере 1). Это обеспечивает удаление объекта от плоскости

Π— О, .вызывающее уменьшение размера l его проекции 6, сопровождается пропорциональным изменением (в данном случае уменьшением) шага P решеток, формируемых на фоточувствительной поверхности 7 сканатора 4, вследствие чего число штрихов любой решетки, находящихся в пределах г проекции 6 объекта, постоянно.

Сканатор 4 в процессе развертки считываег изображение маркерного штриха 8 и вырабатывает при этом управляющий импульс 13.

Этот импульс проходит через ключ 11 на управляющий вход счетчика 10, и счетчик переводится в открытое состояние. При последующем сканировании решетки и проекции 6 светящейся полосы вырабатываются сигнальные импульсы 14, их число за период развертки определяет размер l полосы. Размер l равен разности между числом полос в решетке (по5

45 стоянное число) и числом сигнальных импульсов 14.

Г1ро< с cс <<ме с Г iieс О и f) !! )) ас!<О I0.<<< чеций в зоне m мо;кет о!. ь неско IE KO д<-с;.<1ьов и" è сотен, и они отсто т одно от другого на интервалах, равных Лгг!.

Таким обра:<0)1, нри колебаниях объекта H зоне пг результат измерения вырабатывае<ся каждый раз при прохождении объектом заданных положений. При промежуточных положениях объекта изобра>кение решетки uicy"<ствует. Счетчик 10 закрыт.

При измерении об.ьекта, находящегося в статическом с<)стоянии и занимающего промежуто:шое !<0.1

Ключ 11 и релейный элемент 12 введены в устройство с целью исключения ногрешност:! измерения, которая может быть в процессс появления изображения решетки. 11зображспие появляется постепенно. и измерительные импульсы возникают на выходе сканатора 4 в любой момент времени, так как генератор 9 работает в режиме непрерывного формирования развср)ывающих с-.гIIE! IOB.

Регистрация сигнальных импульсов осущсстьляется лишь при появлении управляющего нм<<ульса 13, который открывает счетчик 10.

1 .«.кение решетки и изображение маркерного штриха отсутствуют, то после достижения развертывающим сигналом уровня Up релейный элемент 12 срабатывает и закрывает ключ 11.

Г!ри этом управлявший вход счетчика 10 блокируется, и, г, случае появления сигнальных импульсов в течение оставшегося за данный период развертки отрезка времени, они не регистрируются счетчиком.

Предмет изобретения

Способ измерения линейных размеров тел, заключающийся в том, что осуществляют оптическую дискретизацию изобра>кения тела с помощью растровой решетки, производят фотоэлектрическое сканирование изображения и штрихов решетки и подсчитывают количество сил!альных импульсов от штрихов, по которому судят о размере тела, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, предварительно фиксируют на голограмме изображения растровых решеток, каждая из которых имеет шаг, пропорциональный одной из воз)и)>кных координат тела в зоне измерения, осуществляют периодическое возвратно-поступательное движение голограммы на величину шага дискретизации, восстанавлпва!от изображение соответствующей решет4i8725 ки световым лучом, отраженным от измеряемого тела, и синхронизируют момен- включения счетчика с моментом появления изображения решетки.

418725

Фиг. Z

Составитель P. Старцева

Техред Т. Курилко

Редактор С. Бычихина

Корректор T. Гревцова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1461113 Изд. № 567 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5