Устройство для измерения площади плоских объектов

 

Союз Советских

Соцналнстнческнк

Республнк

< >731279 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21,1277 (21) 2558606/18-28

Р11М,2 с присоедииениел заявки И9 (23) Приоритет

G 01 В 11/28

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.0480.Бюллетень Р 16 .

Дата опубликования описания 300480 (53) УДК 531.715..27(088.8) (72) Авторы изобретения

Б.Л. Буковский, С.И. Жужгин и В.Л. Хорошко

Специальное опытное проектно-конструкторское т ехнологическое бюро Сибирского отделения ВАСХНИЛ (71) Заявитель (54) . УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИВ(ЕРЕНИя НЛОщАдИ НЛОСКИХ

ОРЬЕКТОВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для измерения площади плоских объектов со сложной конфигурацией, и может .быть использовано преимущественно в биологических исследованиях, связанных с определением площади листьев растений, а также в других областях науки и техники,-где требуется измерение площади гибких плоских объектов произвольной формы.

Известно устройство для измерения плошади плоских объектов, содержашее два вращаюшихся прозрачных полых барабана (один иэ них может быть заменен прозрачной движущейся лентой), между которыми проходит объект измерения, источник света и блок дискретных фотоприемников, расположенные с разных сторон йэмеряемого объекта внутри полых барабанов (1).

Однако известное устройство непригодно для измерения объектов с ограниченной свободой перемещения, имеет значительные габариты и вес и потребляет большую с точки зрения применения в переносном приборе мощность

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения плошади плоских объектов, содержащее прозрачный полый цилиндр, источник света в виде удлиненной лампы, размещенный внутри цилиндра, и точечный измерительный фотодетектор, перемеШаюшийся снаружи цилиндра вдоль

0. его образуюшей при помощи механизма наступательного двикения, что обеспечивает непрерывную спиральную развертку площади измеряемого объекта, закрепленного на поверх15 ности цилиндра (2).

Недостаток данного устройства состоит в том, что оно не может быть использовано для измерения площади объектов с ограниченной

20 свободой перемещения, например несорванных со стебеля листьев растения, из-за вращения цилиндра, на поверхности которого должен быть закреплен измерительный объект.Кроме того мощность, потребляемая удлиненной лампой, расположенной внутри цилиндра, значительно увели чивает энергопотребление устройства, усложняя применение его в по30 левых условиях. Указанные недостат731279

5О ки снижают производительность из— мерения.

11ель изобретения — повышение производительности измерения за счет обеспечения возможности изме-. рения площади закрепленных объектов, в частности листьев вегетирующих растений, без их срыва со стебля в полевых условиях.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено валом, расположенным внутри прозрачного полого цилиндра и соединенным с приводом вращения и механизмом поступательного движения, фотодетектором сравнения, установленным парал— лельно точечному измерительному фотодетектору и связанным с приводом вращения, компаратором, вход которого соединен с выходами фотодетекторов, а выход подключен к электронному блоку, прозрачный полый цилиндр установлен подвижно, а точечный фотодетектор расположен на ва- уНа чертеже представлена принци— пиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит неподвижный прозрачный полый цилиндр 1, расположенный внутри него вал 2, соеди— ненный с приводом 3 вращения и механизмом 4 поступательного движения, выполненный в виде винтовой пары измерительный точечный фотодетектор 5, расположенный на валу 2 и связанный с приводом 3 вращения, фотодетектор 6 сравнения, установлен— ный параллельно точечному измерительному фотодетектору 5, компаратор 7, вход которого соединен с выходами фотодетекторов 5 и 6, а выход подключен к электронному блоку

8, контролируемый объект 9.

Устройство работает следующим образом. Контролируемый объект 9 закреп.ляют на поверхности полого прозрачного цилиндра 1, например при помощи тонкой прозрачной пленки, охватывающей боковую поверхность цилиндра. Привод 3 сообщает равномерное вращательное движение валу 2, а вместе с ним измерительному точечному фотодетектору 5 и фотодетектbpy 6 сравнения. Одновременно механизм 4 поступательного движения, выполненный, например, в виде винтовой пары, обеспечивает валу 2 равномерное поступательное движение вдоль оси цилиндра, а вместе с ним и фотодетектору 5. При этом фотодетектор 5 обегает по непрерывной спирали всю поверхность цилиндра, регистрируя величину затемнения внешнего светового потока контролируемым объектом 9 .

Величина внешнего светового потока различна с разных сторон ци5

)5

45 линдра, что связано с условиями освещения, расположением и видом окружающих предметов и т.п., поэтому сигналы с измерительного фотодетектора 5 и с синхронно вращающегося с ним фотодетектора 6 сравнения (фотодетектор сравнения вращается вне зоны измерения и следовательно не затеняется объектом измерения) подаются на вход компаратора 7. При отсутствии пЕред изме- рительным фотодетектором 5 объекта измерения сигналы обоих фотодетекторов равны и на выходе компаратора

7 сигнал равен нулю вне зависимости от величины внешнего светового потока. При прохождении фотодетектором 5 зоны, перекрытой контролируемым объектом 9, сигнал фотодетектора 6 сравнения превышает сигнал фотодетектора 5 и на выходе компаратора 7 появляется сигнал, пропорциональный по длительности элементарной площади, который поступает на электронный блок 8.

При полном цикле измерения вся поверхность цилиндра 1 просматривается равномерно и последовательно, в результате чего регистрируется суммарная величина затенения поверхности цилиндра контролируемым объектом 9, по которой одним из известных методов (например с использованием того или иного генератора маркерных меток, время-импульсных систем и т. д. ) определяется величина измеряемой площади.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить скорость измерения в 20-30 раз, при этом снижается трудоемкость процесса измерения, полностью исключаются случайные ошибки, на порядок уменьшаются методические ошибки измерения.

Исключение искусственного источника света практически не ограничивает (кроме ночного времени) применения устройства, позволяя при этом снизить общую потребляемую им мощ ность до 1,0 Вт.

Формула из о брет ени я

Устройство для измерения площади плоских объектов, например листьев растений, содержащее прозрачный полый цилиндр, точечный измерительный фотодетектор, привод вращения, механизм поступательнoro движения и электронный блок, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности измерения, оно снабжено валом, расположенным внутри прозрачного полого цилиндра и соединенным с приводом вращения и механизмом поступательного движения, фотодетектором сравнения, установленным параллель731279

1, Патент СИР, М 3717414, кл. G 01 В 11/28, 1970.

Составитель Л. Лобз ова

Редактор И. Михеева Техред Ж. Кастелевич Корректор МЗаказ 1493/20 Тираж 80 1 Подпи сное

ПИИИПИ Государственного комитета СССР по дЕлам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгорОд, ул. Проектная, 4 но точечному измерительному фотодетектору и связанным с приводом вращения, компаратором, вход которого соединен с выходами фотодетекторов, а выход подключен к электронному блоку, прозрачный полый цилиндр установлен неподвижно, а точечный фотодетектор расположен на валу .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Акцептованная заявка Франции

9 7303882, кл. Q 01 В 19/00, 1972 (прототип) .