Способ контроля диаметра микропроволоки

 

В,К. Александров, В.Н. Ильин и С.В.j Прядченко-.-. ( (72) Авторы изобретения

Институт электроники АН Белорусской (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА МИКРОПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности для контроля диаметра микрспроволокие

Известен фотоэлектрический способ контроля диаметра микропроволоки, заключающийся в том, что получают оптическое изображение микропроволо" ки, анализируют это изображение подвижной щелью, регистрируют изменение светового потока фотоэлементом, длительность выходного электрического сигнала которого является мерой отклонения размера контролируемой микропроволоки $1 ).

Точность контроля по данному способу недостаточна и зависит от нестабильности скорости или частоты сканирования диафрагмы, нелинейности зависимости измеряемого размера от длительности считываемого импульса, величины скорости движения контролируемой микропровслоки.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ контроля диаметра микропроволоки, заключающийся в том, что освещают микропроволоку световым потоком, формируют ее увеличенное изображение, сканируют это изображение в направлении линии измерения, раздваивают его на два полуконтрастных изображения, поворачивают одно полуконтрастное изображение относительно другого на 180, преобразуют све0 товой поток в моменты касания и разьединения движущихся навстречу друг другу полуконтрастных изображений в импульс фототока и по их длительности судят о размере контролируемой микропроволоки (2 3.

Недостатком способа является снижение достоверности контроля микро30 проволок, движущихся в направлении, перпендикулярном линии измерения, ввиду того, что контроль движущихся в направлении, перпендикулярном

859807. 4 изображения, моменты касания и разьединения их регистрируются фотоэлементами 8,9, размещенными после диафрагмы 7, причем расстояние между ее щелями устанавливается согласно соМъ V отношению(= 4.корость движения

Ч ск

Ч и скорость сканирования Ч задают так, чтобы их отношение в процессе измерения было всегда постоянно.

Максимальное значение L зависит от размера изображения и может составлять несколько -сантиметров. В случае, если отношениеЧ в/Ч велико и значеАв ск ние L превышает размер иэображения, возможно применение двух раздельных оптических каналов, формирующих независимые изображения микропроволоки я, с двух соседних участков ° Полученные фототоковые импульсы усиливаются уси2о лителями 10 и 11 и формируются в формирователе 12.импульсов. я Вычислительный блок 13 определет истинный размер микропроволоки, упо- равляет схемой 15 синхронного привода

25 движения микропроволоки и сканирующего элемента и выдает информацию на регистрирующий блок 14. Размер изображения, который пропорционален ло- диаметру микропроволоки, определяют

5я по длительности импульса, начало которого определяют по переднему фронту фотоимпульса, полученного с первого

-участка в момент касания полуконтрастных изображений, а конец — по заднему

35 фронту фотоимпульса, полученного со второго участка в момент разъединения полуконтрастных изображений.

Таким образом, осуществление предлагаемого способа обеспечит достоверность контроля подвижных микрообъектов, поскольку база измерения, т.е. участок микропроволоки, на котором пропроисходит усреднение результата измерения, уменьшился в несколько десятков и даже сотен раз.

55 линии измерения, микропроволок (например, микропроволок в процессе их волочения, травления или перемотки)отличается от контроля неподвижных тем,что,чем выше скорость движения, тем на большем участке происходит усреднение результата измерения

Цель изобретения — повышение достоверности контроля микропроволок, движущихся в Направлении, перпендикулярном линии измерения.

Цель достигается тем, что преобразуют синхронно с первым световым потоком второй световой поток с участка изображения, расположенного на расстоянии1, от первого по

Яч V и

Чс« ходу движения изображения, в импульс фототока, где M размер изображени

У > и V — скорость движения и скорость сканирования микропроволоки, выделяют передний фронт импульса фот импульса, полученного в момент касани полуконтрастных изображений на первом участке, и задний фронт импульса фот тока полученного в момент разъединения полуконтрастных изображений на втором участке, формируют по ним пря моугольный импульс, по длительности которого судят о диаметре микропрово ки.

На чертеже изображена принципиаль ная схема устройства.

Устройство содержит оптический квантовый генератор 1, коллиматор 2, зеркало 3, объектив 4, сканирующий элемент 5 (например вращающийся стек лянный куб), схему 6 раздвоения изоб ражения, диафрагму 7 с двумя щелями, фотоэлементы 8 и 9, усилители 10 и

11,, формирователь 12 импульсов, вычислительный блок 13 и регистрирующий блок 14 схему 15 синхронного .привода движения микропроволоки и сканирующего элемента, Способ осуществляется следующим образом.

Свет от оптического квантового генератора 1 формируется коллиматором 2 в световой поток, который, отразившись от зеркала 3, освещает движущуюся со скоростью Ч микропроволоку 16. Объектив 4 формирует изображение микропроволоки, которое затем преобразуют в движущееся в поперечном направлении со скоростью

Ч „сканирующим элементом 5. Схема б раздвоения. формирует из полученного изображения два полуконтрастных движущихся навстречу друг другу

Способ может найти широкое применение в точном машиностроении, приборостроении, в электронной, радиотехнической, текстильной промышленности и других отраслях при автоматизации измерений и контроля размеров микрообъектов — диаметров и овальности проволок, поперечных размеров нитей, синтетических волокон и др.

Формула изобретения .

Способ контроля диаметра микропроволоки, заключающийся в том, что ос- . вещают микропроволоку световым потоком, формируют ее увеличенное изображение, сканируют это иэображение в направлении линии измерения, раздваивают его на два полуконтрастных изображения, поворачивают одно полуконтрастное изображение относительно другого на 180, преобразуют световой поток в моменты касания и разъединения движущихся навстречу друг другу полуконтрастных изображений в импульс фототока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения достоверности контроля микропроволок, движущихся в направлении, перпендикулярном линии измерения, преобразуют синхронно спервым световымлотоком второй световой поток с участка изображения,расположенного на расстоянии

Мх в

1= от первого по ходу 1 ск движения иэображения, в импульс фо59807 б тотока, где М вЂ” размер изображения, Ч и Ч „- соответственно скорость двйжения и скорость сканирования микропроволоки, выделяют передний фронт импульса фототока, полученного в мсмент касания полуконтрастных изображений на первом участке, и задний фронт импульса фототока полученного в момент разъединения полуконтраст1О ных изображений на втором участке, формируют по ним прямоугольный импульс, по длительности которого судят о диаметре микропроволоки.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11- 241019, кл. G Ol В 11/08, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР щ по заявке В 2699558/25-28 (приоритет от 19.12.1978), кл. G-01 В 11/08 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 7530/61 Тираж 642 Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4