Устройство для автоматического измерения размера объекта

Устройство для автоматического измерения размера объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРА ОБЪЕКТА, содержащее источник света, -установленные последовательно по ходу светового луча оптическую систему и шкалу светочувствительных элементов, сканирующий блок, соединенный со светочувствительньми элементами шкгшы, блок сдвига изображения, счетчик и блок индикации, отличающеес я тем, что, с целью упрощения конструкции и првшаения точности измерения , оно снабжено из юрителем сдвига изображения, соедшненньш с блоком сдвига изображения, и соединеншАш последовательно логическим, блоком и вычислительным блоком, первый выход логического блока соединен с индикатором, второй - со сканирующим блоком, третий - с измерителем сдвига изобраикения, первый вход со сканирующим блоком, а второй вход с измерителем сдвига изображения, блок сдвига изобргикения соединен с логическш блоком и со шкалой светочувствительных элементов, счетчик выполнен в виде счетчика старших разрядов и включен между логическим и вычислитепыолм блоками. О ISD vi СП

1027517

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для автоматического бесконтактного измерения размеров объектов из различных материалов.

Известно устройство для автоматического измерения размера, содержащее оптически связанные проекционную систему и шкалу светочувствительных элементов, а также электрически связанные сканирующий блок, соединенный выходами со светочувствительными элементами шкалы, и счетчик, подключенный к блоку индикации 1,13 .

Недостатком данного устройства является то, что обе границы изобра- 35 жения попадают в зоны нечувствительности шкалы. Это снижает точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматичес- р кого измерения размера объекта, содержащее источник света, установленные последовательно по ходу светово-. го луча оптическую систему и шкалу светочувствительных элементов, сканирующий блок, соединенный с светочувствительными элементами шкалы, блок сдвига изображения, счетчик и блок индикации $2).

Повышение точности измерений при помощи известного устройства может быть обеспечено уменьшением цены деления шкалы светочувствительных элементов или усилением увеличения оптической системы. Однако это ведет к усложнению устройства.

Таким образом, недостатком устройства является сложность конструк-ции, особенно возрастающая при повы« шенин точности измерений.

Цель изобретения - упрощение кон- 40 струкции и повышение точности измерений, Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического 45 измерения размера объекта, содержащее источник света, установленные последовательно Во ходу светового луча оптическую систему и шкалу све- точувствительных элементов, сканирующий блок, соединенный со светочувствительными элементами шкалы, блок сдвига иэображения, счетчик и блок индикации, снабжено измерите» лем сдвига изображения, соединенным с блоком сдвига изображения, и соеди-эз ивиными последовательно логическим блоком и вычислительным блоком, первый выход логического блока соединен с индикатором, второй - со сканирующим блоком, третий - с измерителем 60 сдвига изображения, первый вход - со сканирующим блоком, а второй вход с измерителем сдвига изображения, блок сдвига изображения соединен с логическим блоком и со шкалой светочувст-65 вительных элементов, счетчик выполнен в виде счетчика старших разрядов и включен между логическим и вычислительным блоками.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для автоматического измерения размера объекта состоит из источника 1. света, оптической системы в виде объектива 2 и диафрагмы 3, шкалы 4 светочувствительных элементов, содержащей светочувствительные элементы 5-10, сканирующего блока 11, соединенных последовательно измерителя 12 сдвига изображения, содержащего датчик 13 положения изображения и счетчик 14 младших разря-. дов, логического блока 15, счетчика

16, вычислительного блока 17 и индикатора 18, измерителя 19 сдвига изображения в виде задающего генератора

20 и пьезокерамического преобразователя, 21 перемещений, соединенного с ним.

Устройство работает следующим об.разом.

Иэображение измеряемой детали 22 проекцируют на шкалу 4 светочувствительных элементов. Блок 11 сканирует светочувствительные элементы

5-10 шкалы 4. Число светочувствительных элементов, изменивших свое состояние в результате взаимодействия с иэображением, подсчитывается счетчиком 16 старших разрядов.

По окончании. ; счета логический блок 15 переключает сканирукщий блок 11 на сканирование пары светочувствительных элементов шкалы 4.

Адрес этой пары определяется при первом сканировании шкалы 4 одновременно со счетом светочувствительных элементов 5-10, изменивших свое состояние, как, например, первый в направлении .сканирования, изменивший свое состояние, и как первый следующий, не изменивший свое состоя-. ние.

Например, первым, изменившим свое состояние в результате взаимодействия с изображением, окажется элемент 6. Первым следующим, не изменившим своего состояния, окажется элемент 10. Таким образом, логический блок 15 переключает сканирующий блок

11 на сканирование элементов б и 10.

Поскольку границы П v. С изображения попадают в зону нечувствительности (зоны между элементами 5 и б, 9 и 10 в калы 4, показания счетчика

14 содержат ошибку Л, которая равна

30+ ) 1

1027517

Составитель E. Глазкова

Техред A. Бабинец

Редактор Л. Филь

Корректор A. Повх

Заказ 4720/43 Тираж 602

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где а- величина изображения, попавшая в зону нечувствительности между светочувствительными элементами 5 и б у границы 0 изображения, — величина иэображения, попавшая в зону нечувствительности между светочувствительными элементами 9 и 10 у границыо изображения.

Для устранения этой ошибки логичео40 кий блок 15 одновременно с переключением сканирующего блока 11 на сканирование пары светочувствительных элементов шкалы 4 включает генератор 20, задающий изменение напря- 15 жения на пьезокерамическом преобразователе 21. Это приводит к поступательному перемещению шкалы 4, которое продолжается до тех пор, пока не изменяет своего состояния два светочувствительных элемента шкалы 4. Раньше, -всех изменяют свое состояние зле-! менты, расположенные у границы изображейия в направлении смещения изображения. При этом диапазон перемещения меньше или равен цене деления шкалы 4. Изменение размеров пьезокерамического преобразователя 21, соответствующее величине смещения шкалы 4, контролирует датчик 13.

Пусть, например, при перемещении шкалы 4 вначале изменит свое состояние элемент 10, что регистрируется сканирующим блоком 11, поскольку он сканирует только два элемента б и

10. Изменение состояния элемента 10 используется в качестве импульса, одновременно с получением которого логический блок 15 включает счетчик

14 младших разрядов. При этом также используется импульс блока 11, переключенного логическим блоком 15 после выдачи первого импульса иа сканирование только элемента б. Содержимое счетчика 14 логический блок 15 передает с соответствующим знаком в вы.числительный блок 17 . При получении первого импульса от элемента 10 логи ческий блок 15 передает содержимое счетчика 14 вычислительному блоку 17 со знаком "nmoc" Если при перемещении шкалы 4 вначале изменит свое состояние элемент б, а затем элемент

10, .то блок 15 передает содержимое счетчика 14 вычиолительному блоку

17 со знаком "минус".

Для выбранной пары элементов показания счетчика 16 должны быть увеличены на единицу. Поэтому счетчик 16 при счете числа элеиентов 5-10, перекрытых иэображением объекта 22, всегда начинает счет с числа два.

При срабатывании первым элемента

10 содержимое счетчика 16 оказывается меньшим, чем действительный размер. Поэтому содержимое счетчика 14 прибавляется. При срабатывании первым элемента б содержимое счетчика

16 оказывается большим, чем действительный размер. В этом случае блок

17 вычитает показания счетчика 14 из показания счетчика 16.

Таким образом, предлагаемая схема измерения обеспечиэает возможность выполнения шкалы с дискретностью установки светочувствительных элементов большей, чем заданная точность измерения перемещения, что упрощает конструкцию устройства при повелении точности кзмерения.