Устройство для бесконтактного автоматического измерения ширины проката

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Социалистических

Реслублик о >982101 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.04.81 (21) 3269053/18-28 (51) М Кл з

С 01 В 7/04 с присоединением заявки ¹â€”

Гэсударстеехньм KoNNT9T (23) Приоритет— СССР

Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46 !

Дата опубликования описания 25.12.82 (53) УДК 53! .7 (088.8) йв мехам нзебретемий и открытий ". . II j:.

В. Я. Обода н (,"!

Научно-исследовательский и опытно-койструк ойпий -.,институт автоматизации черной металлургии (72) Автор изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО

АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ ПРОКАТА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного автоматического измерения ширины проката или других видов непрерывно производимой продукции.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для, бесконтактного автоматияеского измерения ширины проката, содержащее передающую телевизионную камеру, блок развертки, подключенный к ней, блок управления и схему определения размера, соединенную с блоком развертки (1).

Недостатком такого устройства является .невысокая точность измерений, т. е. зависимость показаний от расстояния между прокатом и телекамерой, изменяющегося при поперечных колебаниях проката в процессе его транспортировки или при смене сортамента. Это происходит вследствие изменения масштаба оптического изображения на фотокатоде. передающей трубки.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено оптическим .клином, устанавливаемым перед объективом передающей телевизионной камеры, соединенными последовательно измерителем крутизны фронта видеосигнала, первым распределителем, первым запоминающим блоком, определителем максимума, схемой выборки и перемножителем, преобразователем м асштаба, включенным между выходом определителя максимума и вторым входом перемножителя, соединенными последовательно вторым распределителем и вторым запоминающим блоком, выходы блока управления сое-динены соответственно с блоком развертки и с вторыми входами распределителей, выход схемы определения размера соедийен с вторым распределителем, а второй вход соединен с выходом передающей телевизионной камеры и входом измерителя крутизны фронта видеосигнала.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 3 — изображения, получаемые на фотокатоде трубки передающей телевизионной камеры.

Устройство, предназначенное для измерения ширины проката i, состоит из передающей телевизионной камеры 2, в которую

3 входят объектив 3, передающая трубка 4 и строчная и кадровая отклоняющие катушки 5 и 6, оптического клина 7, блока развертки, содержащего генераторы 8 и 9 строчной и кадровой разверток и управляющего блока 10, схемы 11 определения размера, соединенной с выходами передающей телевизионной камеры 2 и генератора 8 строчной развертки, соединенных последовательно измерителя 12 крутизны фронта видеосигнала, первого распределителя 13, первого запоминающего блока 14, определителя 15 максимума, схемы 16 выборки и перемножителя 17, соединенных последовательно второго распределителя 18 и второго запоминающего блока 19, преобразователя 20 масштаба, включенного между выходом определителя 15 максимума и вторым входом перемножителя 17.

Устройство работает следующим образом.

Генераторы 8 и 9 строчной и кадровой разверток создают в отклоняющих строчной 5 и кадровой 6 катушках пилообразные 2о токи различной частоты (фиг. 2а, б). При этом передающая трубка 4 сканирует прокат 1: направление строчкой развертки перпендикулярно оси проката 1, а кадровой — вдоль оси (за счет установки оптического клина 7 перед объективом 3 изображение проката 1 на фотокатоде трубки 4 имеет вид, показанный на фиг. 3: изображения граней непараллельны друг другу и имеют переменную размытость по длине).

Причем положение участка изображения с наименьшей размытостью меняется при изменении расстояния 1 между прокатом 1 и телевизионнои камерой 2 (фиг. 3 ж, д, и)

Это явление объясняется тем, что при установке клина перед объективом телевизионной камеры 2 оптическая ось системы ста- З5 новится неперпендикулярной оси проката 1, а границы области резко изображаемого пространства (фиг. 3 к) непараллельны оси проката 1.

Аналогичное явление имеет место и в том случае, если телевизионную камеру 2 без

40 клина 7 установить неперпендикулярно оси проката 1.

Таким образом, по положению участка изображения с наименьшей размытостью можно определить фактическое расстояние 4

I . Далее, зная параметры оптической системы и расстояние I можно определить масштаб М оптического изображения и, наконец, контролируемую ширину D проката !.

В процессе и-строчной развертки изображения на выходе трубки 4 видеосигнал 5О (фиг. 2 в) обрабатывается схемой 11 определения размера d. Результат измерения в каждой строке d; распределителем 18 записывается в соответствующую ячейку запоминающего блока 19, общее количество ячеек которого равно числу строк и (распределение размеров изображения d; по ячейкам условно показано на фиг. 2 г).

Кроме этого, видеосигнал анализируется!

4 измерителем 12 крутизны фронта. Величина крутизны фронта 1; через распределитель 13 записывается в соответствующук> ячейку запоминающего блока 14 с количеством ячеек и. К выходу блока 14 подключен определитель 15 максимума. После окончания прямого хода кадровой развертки Т„„ во все ячейки запоминающего блока 14 занесены данные о крутизне фронта видеосигнала (фиг. 2 д) и на выходе определителя

15 максимума появляется номер строки К, в которой имеет место наибольшая четкость изображения. Во время прямого хода кадровой развертки распределители 18 и 13 управляются блоком 10.

После начала обратного хода кадровой развертки схема 16 выборки по сигналу определителя 15 максимума устанавливается в положение К, и на вход перемножителя

17 поступает размер изображения в К-й строке, равный d„.

На другой вход перемножителя 17 поступает величина масштаба изображения М» в К-й строке, образующаяся на выходе функционального преобразователя 20 (зависимость масштаба от номера строки, на которой имела место наибольшая четкость изображения, показана на фиг. 2 е).

Результат измерения определяется как 1кМк и не зависит от расстояния до проката, так как при его изменении смещается положение участка наибольшей резкости изображения (фиг. 3), определяется новое значение масштаба, которое, будучи умноженным на новый размер изображения, дает ту же величину D.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет устранить влияние колебаний проката на результат измерения, в нем отсутствуют механические подвижные узлы, что обеспечивает его высокую точность и надежность.

Экономический эффект от использования изобретения образуется за счет экономии металла на О, 1 /0 при выпуске проката повышенной точности, снижения брака на

2О/0 и повышения производительности стана на 0,2 /р, что для стана производительностью

400 тыс. т в год составит около 50 тыс. руб/год при стоимости заготовки 100 руб/т.

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного автоматического измерения ширины проката, содержащее передающую телевизионную камеру, блок развертки, подключенный к ней, блок управления и схему определения размера, соединенную с блоком развертки, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено оптическим клином устанавливаемым перед объективом передающей телевизионной камеры, соединенными последовательно измерителем крутизны фрон

932101

Фиг.! та видеосигнала, первым распределителем, первым запоминающим блоком, определителем максимума, схемой выборки и перемножителем, преобразователем масштаба, включенным между выходом определителя максимума и вторым входом перемножителя, соединенными последовательно вторым распределителем и вторым запоминающим блоком, выходы блока управления соединены соответственно с блоком развертки и с вторыми входами распределителей, выход схемы определения размера соединен с вторым распределителем, а второй вход соединен с выходом передающей телевизионной камеры и. входом измерителя крутизны фронта видеосигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР №. 154671, кл. G 01 В 21/06, 1962 (прототип).

98210) Редактор С. Тимокина

Заказ 9724/74

Составитель Е. Глазкова

Текрсд И. Верес Корректор Л. Бокшан

Тираж 614 Подннсное

ВНИИПИ ГосударственногЪ комитета СССР по делам изобретений и открытий

113(35, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4