Устройство для измерения площади плоских объектов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11932218 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.1080 (2 ) 2990124/18-28 (31) М. Кл. с присоединением заявки №

G 01 В 7/32

G 01 В 7/30

Государственный комитет

СС.СР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

t 3) УДК 531. 7: 621. .317.39 (088.8) Опубликовано 3005.82 Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 300582

ci E.,",;;. з

13."" - -- ,1, енищ .-:, -i (72) Авторы изобретения

В.Г.Хлыстун,В.А.Бобров, В.Л.Хорошко и Е.И.Павлов

Специальное опытное проектно-конструкторск технологическое бюро СО Всесоюзной ордена академии сельскохозяйственных наук им.B.È. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ

ПЛОСКИХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения площади плоских объектов со сложной конфигурацией и может быть использовано в биологических исследованиях, связанных с определением площади листьев растений, а также в других .областях науки и техники, где требуется измерение площади плоских объектов произвольной формы, неоднородных по оптической плотности, и оптически прозрачных плоских объектов.

Известно устройство измерения пло15 щади. плоских объектов, основанное на применении фотоэлектрического способа измерения и содержащее фотоприемник, прозрачный цилиндр, механизм транспортирования и блок вычисления

1 с естественным источником света (1) . Недостатком устройства является его ограниченное применение, так как при малых уровнях освещенности предь явл яютс я жес тк ие треб ов ани я к конструктивному исполнению фотоприемника, толщине стенки прозрачного цилиндра из-за появления погрешности вследствие засветки на краях измеряемого объекта, и, кроме того, зат- . рудиено измерение площади объектов с малой оптической плотностью.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения площади плоских объектов, содержащее узел сканирования, состоящий из источника и приемника измерительного сигнала, приспособление перемещения объекта, состоящее из барабана и протягивающих валков, и преобразователь углового перемещения барабана. Кроме того устройство содержит электронный измерительный блок, а источник и приемник измерительного сигнала выполнены в виде оптических излучающих и фотоприемных элементов (2).

Однако устройство не позволяет измерять площадь плоских оптически прозрачных объектов и обладает высоким энергопотреблением, что не позволяет создать портативное переносное устройство с автономным питанием для работы в полевых условиях.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет обеспечения измерения площади оптически прозрачных объектов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения площади плоских объектов, содержащем

932218

ro разряда регистра 16. Выход генератора 13 соединен с электродом 11 опорной емкости 10, с электродом 8 преобразователя 6 углового перемещения барабана 2, информационным входом коммутатора 18 и с входом делителя 14 частоты, выход делителя

14 частоты соединен с вторым входом логического элемента 15 и входом логического элемента 20, второй вход . логического элемента 20 соединен с выходом блока 19 сравнения, а выход логического элемента 20 — с входом счетчика 21. Выходы счетчика соединены с соответствующими входами ин-. дикатора 22. Выход логического элемента 15 соединен с информационным входом регистра 16, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора 18, выходы которого соединены с соответстствующими электродами линейки 1 емкостных ячеек 3, общий электрод ячеек образован токопроводящей поверхностью баРабана 2, соединен с входом блока 19 сравнения, второй вход блока 19 сравнения соединен с электродом 12 опорной емкости 10.

Устройство работает следующим образом.

При вращении барабана 2 транспортируется измеряемый объект 23 между электродами линейки 1 и барабаном 2.

Нри вращении барабана на выходе формирователя 9 импульсов преобразователя 6 углового перемещения барабана 2 появляются импульсы, причем перЕдний фронт импульсов соответстствует.совмещению электрода 7 с одним из токопроводящих участков электрода 8 на барабане 2. 3а время между передними фронтами соседних импульсов барабан 2 поворачивается на определенный угол, что соответствует линейному перемещению измеряемого объекта 23 на определенное расстояние. За это же время с делителя 14 частоты через логический элемент

15, через регистр 16,коммутатор 18 поочередно подается частота с генератора 13 на каждый электрод линейки

1 емкостных ячеек 3. Электрический сигнал с общего электрода, образованного токопроводящей поверхностью барабана 2, превышает сигнал с опорной емкости 10, если между электродом линейки 1, на который в данный момент подана частота, и общим электродом, образованным токопроводящей поверхностью барабана 2, имеется объект измерения вследствие различия диэлектрической проницаемости воздуха (опорная емкость) и измеряемого объекта. При превышении сигнала с емкостных ячеек 3 над сигналом с опорной емкости 10. блок 19 сравнений выдает "Разрешение" на прохождение импульсов через логический элемент узел сканирования, состоящий из источника и приемника измерительного сигнала, барабан, протягивающие. валки и преобразователь углового пере- мещения барабана, источник измерительного сигнала выполнен в виде ли- 5 нейки электродов, расположенных по линии сканирования, а приемником сигнала является барабан, выполненный с токопроводящей поверхностью и образующий с электродами линейки 10 емкостные ячейки.

Преобразователь углового перемещения барабана выполнен в ниде емкостной ячейки,при этом один электрод емкостной ячейки расположен по 5 периметру у одного из торцов барабана в виде чередующихся токопроводящих и нетокопроводящих участков, а другой расположен на линейке электродов .

Кроме того крайняя из емкостных ячеек для сканирования используется в качестве опорной емкости, одним электродом которой является токопроводящий поясок по периметру у одного иэ торцов барабана, другой расположен на линейке электродов.

На фиг. 1 приведен узел сканирования, преобразователь углового перемещения барабана и приспособление транспортирования; на фиг. 2 — функциональная схема устройства, Устройство содержит узел сканиро-.вания, состоящий из источника измерительного сигнала, выполненного в виде линейки 1 электродов, приемника 35 измерительного сигнала, выполненного в виде барабана 2 с токопроводящей поверхностью, образующей с электродами линейки 1 емкостные ячейки.3, протягивающие валки 4 и 5, преобразова- 40 тель 6 углового перемещения барабана

2, выполненный в виде емкостной ячейки, образованной электродами 7 и 8, и формирователя импульсов 9. При этом один из электродов 8 выполнен в виде чередующихся токопроводящих и нетокопроводящих участков по гериметру у одного из торца барабана 2. Кроме того устройство содержит опорную емкость 10, образованную двумя электро-50 дами ll и 12, и схему формирования и обработки сигнала, состоящую из генератора 13, делителя 14 частоты, логического элемента 15, регистра 16, RS-триггера 17, коммутатора 18, блока 19 сравнения, логического элемента

55 0, счетчика 21, индикатора 22. змеряемый объект обозначен позицией

3.

Формирователь 9 импульсов преобразователя 6 углового перемещения барабана соединен с установочным входом регистра 16 и R-входом RS — триггера 17, выход которого соединен с входом логического элемента 15, а S-вход соединен с выходом старше- 65

932218

О/55 ное ент", 20 на вход счетчика 21. При включении последнего электрода в линейке 1 емкостных ячеек 3 RB-триггер 17 выдает Запрет на прохождение импульсов через логический элемент 15 на вход регистра 16. При дальнейшей ра- 5 боте импульсы поступают на вход регистра 16 только после очередного импульса с формирователя 9 импульсов преобразователя 6 углового перемещения барабана 2. 10

Таким образом, счетчик 21 суммирует количество импульсов, равное .количеству емкостных ячеек, между электродами которых размещен объект по каждой строке опроса и по всем строкам.

Площадь измеряемого объекта отображается на индикаторе 22.

За счет выполнения узла сканирования в виде линейки емкостных ячеек и используя в качестве одних из элек- 0 тродов емкостных ячеек барабаи приспособления транспортирования, устройство обеспечивает возможность измерения площади неоднородных по оптической плотности и оптически прозрач->> ных объектов.

В расчете на одно устройство годовой экономический эффект составляет

,409,56 руб.

Формула изобретения

1 Устройство для измерения площади плоских объектов, содержащее узел сканирования, состоящий из источника и приемника измерительного сигнала, барабан, протягивающие валкй и преобразователь углового перемещения барабана, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерения площади оптически прозрачных объектов, источник измерительного сигнала выполнен в виде линейки, электродов, расположенных по линии сканирования, а приемником сигнала служит барабан, выполненный с токопроводящей поверхностью и образукиаий с электродами линейки емкостные ячейки.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что преобразователь углового перемещения барабана выполнен в виде емкостной ячейки, один электрод которой расположен по периметру у одного из торцов барабана в виде чередующихся токопроводящих и нетокопроводящих участков, а другой электрод расположен на линейке электродов.

Источники информации, принятые -во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

В 731279, кл. G 01 В 11/28, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2565403/25-28, кл. G 01 В 11/28, 1979 (прототип) ° г Ужгород ул Проектная 4