Устройство для измерения шероховатости поверхности

 

Союз Советсимк

Сецмапмстмчвснмк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii 9380 l 7 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Завале о 29.pg.80 (21) 2985578/18-28 (5! )М. Кл.

G 01 В 21/00

G 01 В 21/30 с присоединением заявки М3Ьоудвротоккквй комитет

СССР ао дамм изобретоннк и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень М23

Дата опубликования описания 23.06.82 (53} УДК531,7 (088.8) В.Б. Гепьбштейн, И.И. Вайншток и О..JL Ф пов (72) Авторы изобретения! !

1 ганиайщии тройв7 ";,,: ., Всесоюзный институт по прбектированию о энергетического строи те пьства Оргэнерг (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ :!ЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к контрольноиэмеритепьной технике и предназначено дпя количественной оценки (по профипограмме) качества поверхности строитепьных деталей и узпов как в ходе изготовпения, так и в процессе строительства.

Известно устройство дпя контроля шероховатости поверхности объекта, состоящее из поспедоватепьно распопоженных источника света, световода, светодепительного эпемента, закреппенного в кор пусе, s котором имеются пазы, фотоприемника и регистрирующей схемы, выполненной в вице усилителя амплитудночастотного преоьразоватепя, задающего генератора, бпока сравнения и регистратор (1J.

Недостатком устройства явпяется не высокая точность измерения, связанная с примененной схемой установки приемни->о ка и изцучатепя.

Наиболее бпизкнм к изобретению явпяется устройство дня измерения шероховатости поверхности, соаержащее цве передаюшие телевизионные камеры, бпок развертки, коммутатор, блок формирования и перемещения маркера н блок регистрации.

Блок формирования и перемещения маркера выполнен в виде эпектронного задатчика величины параллакса и соэааег на иэображении поверхности эпектрбнные маркеры, соответствующие точкам поверхности с одинаковым параппаксом f 2).

Однако устройство имеет невысокую точность за счет ограниченной разрешающей с особносчтт. Это объясняется тем, что схема совпадения срабатывает при равенстве входных сигналов, которые являются случайными функциями времени.

Oemü изобретения -.повышение точности измерений путем увепичения раэреша юшей способности устройства.

Поставпенная цепь достигается тем, что устройство для измерения шероховатости поверхности, содержащее две передающие тепевиэионные камеры, бпок развертки, коммутатор, блок формирования

3 9380 и перемещения маркера и блок регистрации, снабжено блоком формирования .времепного импульса, блоком определения порядка чередоваиия импульсов и блоком измерения временных интервалов, блок развертки и коммутатор подключены к соответствующим входам телевизионных камер, коммутатор, блок измерения времен-. ных интервалов и блок регистрации соединены последовательно, входы блока оп- 10 ределения порядка чередования импульсов подключены к коммутатору и к блоку формирования временного импульса, а выход — к блоку регистрации, вход блока формирования временного импульса под- 15 ключен кблоку развертки, выходыблокаформирования и перемещения маркера соединены с соответствующими входами коммутатора, блока определения порядка чередования импульсов, блока измерения времен- 2п ных интервалов и блока регистрации, а вход — с выходом . последнего, блок формйрования и перемещения маркера выполнен оптоэлектронным.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из телевизионных камер 1 и 2, соединенных параллельно с выходом блока 3 развертки, который соединен также с входом блока 4 формирования временного импульса, выходы (телевизионного сигнала) Камер 1 и 2 соединены со входами коммутатора 5, выход коммутатора 5 связан с соответствующим входом блока 6 определения по35 рядка чередования импульсов и первым входом блока 7 измерения временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом блока 4 формирования временного импульса и вторым входом блока 6 определения порядка чередования имцульсов, блока 8 регистрации, входы которого соединены с выходами блока 6 определения порядка чередования импульсов, блока 7 измерения временного интервала, и сигнальной шиной 9 - с блоком 10 фор

45 мнрования и перемещения светового маркера по исследуемой поверхности 11.

Блок 10 формирования и перемещения маркера командными шинами 12-14 сое-динен с коммутатором 5, блоком 6 опре- 5 деления порядка чередования импульсов, блоком 7 измерения временного интервала, и командной шиной 15 - с блоком 8 регистрации.

Устройство работает следующим обра- 55 зом.

Стереотепевиэионную систему ориентируют "нормально" относительно исследу17 ф емой поверхности 11, совмещают направление развертки с направлением оси профилограммы. Включают блок 10 формирования и перемещения маркера и направляют световой маркер в точку рельефа, соответствующую началу профилограммы.

По командной шине 12 из блока 10 формирования и перемещения маркера поступает команда на пропускание коммутатором 5 сигнала от первой телевизионной камеры 1. По командным шинам 13 и 14 поступают команды начальной установки

s блок 6 определения порядка чередования импульсов, и начала цикла,. измеренияв блок 7 измерения временных интервалов..При поступлении в блок 6 последовательностей импульсов, образованных световым маркером и временным импульсом в нем вырабатывается цифровой код "1 или О, соответствующий определенному порядку следования импульсов во времени. В блоке 7 происходит измерение временного интервала между передними фронтами временного импульса и импульса от светового маркера или наоборот.

По окончании измерения в блок 8 регистрации передаются коды результатов измерений от блока 6 порядка чередования импульсов и блока 7 измерения временных интервалов и код номера метки по сигнальной шине 9 из блока 10 формирования и перемещения маркеров. По окончании цифропечати йли съема показаний с индикаторов в блоке 8 регистрации из него по командной шине 15 подается ко» манда в блок 10 формирования и перемещения маркера. Блок 10 формирует и передает пб шине 12 команду на пропускание через коммутатор 5 второго тепевиэионного сигнала. При этом по командным шинам 13 и 14 вновь поступают сигналы на начальную установку и запуск блоков 6 и 7. В блок 8 регистрации вновь передаются данные о порядке череpoaàHèÿ и длительности временных интер валов, измеренные между сигналами второй телевизионной камеры 2 и временного импульса. По окончании регистрации всех данных в блоке 8 регистрации коман. да, поступающая по шине 15, вызывает включение в блоке 10 формирования и перемещения маркера элемента перемещения светового маркера в направлении исследования поверхности на один шаг. В блоке 10 формируется следующий по порядку номер маркера, код которого передается по сигнальной шине„ 9.

Затем описанный цикл измерений повторяется, В результате ряда измерений

9380

BF = о-Ч. = — т

25.регистрируются номера точек измерения и временные интервалы между временным импульсом и импульсом телевизионных сигналов от светового маркера с. учетом их очередности. 5

Временной импульс в устройстве формируется таким образом, что начало

его совпадает с моментом прохождения луча через участок, соответствующий ординате отображения (ось симметрии отображения) с нулевой абсциссой.

По полученным данным производят расчет параметров профипограммы, исполь зуя равенства Ь3 = Я(дх);

В

Д)(=ХО-Х„.= — — T Х о л (1о ало Н о tM)(t 1„,) 3(@-t)-(to- „)K(t„t,,1)-(, „„.) 1 1 (to +ло) (о+по) (to л1Н о п4 где Ло по — отсчеты л и + „, 5О интервал времени, опреде= ленный по левому (правому) отображению от временного маркера до им-. упьса MetKH Ha xenesmэионном сигнале в нулевом и 3-м положении маркера;

- длина развертываемого

Х участка в телевизионной передающей трубке (паспортный параметр); — время развертки расстояИ ния (определяется экспериментально);

l5

Ц - базисное расстояние сте- ° реосистемы;

- фокусное расстояние стереосистемы. +

Таким образом, за счет создания на поверхности светового маркера регистрации его стереосистемой и попучения профилограммы при перемещении маркера

17 6 по поверхности, при соответствующей схеме электронной обработки сигналов, . исключается воэможность получения ложных данных и, тем самым, повышается точность измерения за счет увеличения чувствите пьности.

Экономический эффект при автоматизации отделочных работ с контролем, который осуществляется предлагаемым устройством, составит 80 тыс, руб. на

1 рррр м обрабатываемой поверхности.

Формула изобретения

Устройство дпя измерения шероховатости поверхности, содержащее две передающие телевизионные камеры, блок развертки, коммутатор, блок формирова— ния и перемещения маркера и блок регистрации, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с цепью повышения точности измерений путем увеличения разрешающей способности, оно снабжено блоком формирования временного импульса, блоком определения порядка чередования импульсов и блоком измерения временных интервалов, блок развертки и коммутатор подключены к соответствующим входам телевизионных камер, коммутатор, бпок изме ения временных интервалов и блок регистрации соединены последовательно, входы блока определения порядка чередования импульсов подключены к коммутатору и к блоку формирования временного импульса, а lxoa - к блоку регистрации, вход блока формирования временного импульса подключен к блоку развертки, выходы блока формирования и перемещения маркера соединены с соответствующими входами коммутатора, блока определения порядка чередования импульсов, блока измерения временных интервалов и блока регистрации, а вход - с выходом последнего, блок формирования и перемещения маркера выполнен оптоэлектронным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 706695, кл. 5 01 В 11/30, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N 167312, кп. G 01 С 11/26, 1961 (прототип).