Устройство измерения геометрических размеров

Устройство измерения геометрических размеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - увеличение производительности устройства за счет автоматизации процессов измерения и обработки информации и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения линейных размеров прямоугольной аппроксимации объекта. Перед началом измерений устройство автоматически путем перемещения вдоль оптической оси электронно-лучевой трубки 1 блоком 18 перемещения устанавливает масщтаб изображения проекции объекта на фотокатоде ЭЛТ 1 таким образом, чтобы максимальный размер изображения не выходил за границы, определяемые константами, заложенными в память блока 9 вычисления и управления, .и соответствующими 31-35 строкам, разложения относительно краев растра. Установка масштаба осуществляется как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, дпя чего коммутатором 14 отклоняющих катущек по команде с блока 9 вычисления и управления производится коммутация ортогональной отклоняющей катушки 15. При измерении площади объекта используется времяимпульсный метод.Сигнал , усиленный видеоусилителем 2 и сформированный компаратором 3, посту ( ш (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 G 01 В 21/00 РГ",ÙßÖ

ПА1ЕИп д- )и,! - : j

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q i I t 3 с . " . г"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4319550/24-28

1 (22) 13,07,87 (46) 23.02.89. Бюл. 8- 7 (71) Шахтинский технологический институт бытового обслуживания (72) А.И.Цирвк, В.В.Романов, В.P.Êîêàðåâ, В..Г.Кравчик и С.В.Коваль (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 500465, кл. G 01 В 7/32, 1976, (54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения увеличение производительности устройства за счет автоматизации процесcos измерения и обработки информации и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения линейных размеров прямоугольной аппроксимации объекта. Перед началом измерений устройство автоматически

„„SU„„1460614 А1 путем перемещения вдоль оптической оси электронно-лучевой трубки 1 блоком 18 перемещения устанавливает масштаб иэображения проекции объекта на фотокатоде ЭЛТ 1 таким образом, чтобы максимальный размер иэображения не выходил эа границы, определяемые константами, заложенными в память блока 9 вычисления и управления, .и соответствующими 31-35 строкам .разложения относительно краев растра, Установка масштаба осуществляется как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, для чего коммутатором 14 отклоняющих катушек по команде с блока 9 вычисления и управления производится коммутация ортогональной отклоняищей катушки 15, При измерении площади объекта используется времяимпульсный метод.Сигнал, усиленный видеоусилителем 2 и сформированный компаратором 3, посту14606 пает на вход логической схемы 5, на второй вход которой подаются импульсы заполнения с генератора 6 импульсов заполнения. Количество импульсов заполнения, находящихся в поле видеосигнала, подсчитывается счетчиком 8 импульсов и передается на блок 9 вычисления и управления дпя вычисления площади объекта. Измерение линейных размеров прямоугольной аппроксимации

14 объекта осуществляется путем подсче= та числа строк, занимаемых объектом по вертикали и по горизонтали. Подсчет производится счетчиком 8 импульсов с использованием триггера 4, схемы И 17 и схемы ИЛИ 7. В процессе измерения ортогональная отклоняющая катушка 15 коммутируется коммутатором 14 для поворота растра на 90

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площади объекта и линейных размеров его прямоугольной

1 аппроксимации.

Цель изобретения — увеличение производительности устройства за счет автоматизации процессов измерения и обработки информации, а также расшире-10 ние функциональных возможностей за счет обеспечения измерения линейных размеров прямоугольной аппроксимации обьекта.

На чертеже показана структурная 15 схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит передающую электронно-лучевую трубку 1, видеоусилитель 2, компаратор 3, триггер

4, логическую схему 5, генератор 6 20 импульсов заполнения; схему ИЛИ 7, счетчик 8 импульсов, блок 9 вычисления и управления, пульт 10 управления, датчик 11 перемещения, блок 12 строчной развертки, блок 13 кадровой раз- 25 вертки, коммутатор 14 отклоняющих катушек, отклоняющие катушки 15, схему НЕ 16, схему И 17 блок 18 перемещения трубки. Выход передающей ЭЛТ

1 связан через последовательно соеди- 30 ненные видеоусилитель 2.и компаратор

3 с первыми входами триггера 4 и логической схемы 5, второй вход которой соединен с выходом генератора 6 импульсов заполнения. Выход схемы 5 связан через последовательно соединенные схему ИПИ 7 и счетчик 8 импульсов с первым входом блока 9 вычисления и управления, второй вход которого соединен с выходом пульта 40

10 управления, третий вход — с выходом датчика 11 перемещения, четвертый вход с третьим выходом блока

12 строчной развертки, пятый вход с вторым выходом блока l 3 кадровой развертки. Первые выходы блоков 12 и

13 соединены с соответствуюцими входами коммутатора 14 отклоняющих катушек, выход которого соединен с вхо- дом отклоняющих катушек 15, механически связанных с ЭЛТ 1, Второй выход блока 12 соединен с входом ЭЛТ 1 и через схему НЕ 16 с вторым входом триггера 4, выход которого через схему И 17 связан с вторым входом схемы

ИЛИ 7. Первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока вычисления и управления соединены соответственно с установочным входом счетчика

8, с третьим входом логической схемы

5, с управляющим входом коммутатора

14, с входом пульта 10 и входом блока 18 перемещения ЭЛТ, механически связанного с ЭЛТ 1.

Электронно-лучевая трубка является телевизионной передающей трубкой, снабженной входной оптикой, в качестве которой может быть применен объектив-трансфокатор с плавно изменяющимся фокусным расстоянием. Применение такого объектива позволяет не перемещая саму камеру изменять масштаб изображения, т.е. использовать его в .качестве блока перемещения электронно-лучевой трубки.

Устройство работает в три этапа. .На первом этапе перемещением ЭЛТ с объективом или трансфокатава устанавливается такой масштаб иэображения

t проекции объекта, при котором его максимальный размер не выходит за

S=C К, 35

m где C= а а — количество кадров, участвующих в процессе измерения;

40 m — количество импульсов разложения изображения объекта за а кадров;

С вЂ” среднее количество импульсов разложения изображения объек45 та в одном кадре, К вЂ” масштабный коэффициент.

В режиме измерения размеров окна. в которое вписывается объект (третий этап), блок 9 подает сигнал запрета на логическую схему 5.. После этого блок 9 в момент начала кадра подает управляющий сигнал, разрешающий работу логической схемы И 17. Одновременно строчный импульс с выхода блока

12 строчной развертки через схему

HE 16 попадает на вход триггера 4 и устанавливает его в исходное состояние. Устройство будет находиться в таком состоянии до тех пор, пока на

3 14606 границы, определяемые константами, заложенными в память блока вычисления и управления и соответствующими 3135 строкам разложения относительно краев растра. ЭЛТ 1 преобразует изоб5 ражение проекции объекта в электри- . ческие сигналы, которые усиливаются видеоусилителем 2, обрабатываются компаратором 3 и поступают на вход триггера 4, предварительно блок 9 вычисления и управления разрешает работу логической схеме И 17 и запрещает работу логической схеме 5.

Начало первой строки кадра устанавливает триггер 4 в исходное состояние через схему НЕ 16, далее луч перемещается по проекции изображения объекта и одновременно блок 9 вычисления и управления регистрирует количе- 20 ство строк, пройденных лучом. Если при прохождении первых или последних

30 строк растра на выходе электронно-лучевой трубки 1 появится сигнал присутствия объекта, то блок 9 вы- 25 числения и управления подаст управляющий сигнал на вход блока 18 перемещения ЗЛТ для изменения расстояния между ЗЛТ 1 и объектом. Сигнал останова появится, если изображение объ- 30 екта будет лежать в пределах 31-35 строк. После сигнала останова с блока 9 вычисления и управления поступит управляющий сигнал на вход коммутатора 14, который скоммутирует отклоняющие катушки 15, и развертка о растра повернется на 90 . Если граница изображения проекции объекта окажется в пределах 30 крайних строк растра, то устройство произведет обработку информации и подготовку к процессу измерения по указанному апгоритму, после чего перейдет к осуществлению заданного режима работы, введенного с пульта 10. Если после о поворота растра на 90 изображение проекции объекта лежит за пределами 30 крайних строк начала или конца растра, то устройство перейдет непосредственно к обработке информаций по заданию оператора.

В режиме обмера площадей (второй этап) с выхода пульта 10 управления поступит управляющий сигнал на обработку информации блоку 9 вычисления и управления, который в соответствии с поставленными оператором условиями работы подаст сигнал установки в нулевое состояние счетчика 8 и сигнал запрета на вход логической схемы И

17. После того как с выхода блока

13 кадровой развертки на вход блока

9 поступит сигнал о начале нового кадра, с выхода блока 9 на вход логической схемы 5 поступит сигнал, разрешающий прохождение импульсов на вход счетчика 8. С выхода ЭЛТ сигнал через видеоусилитель 2 и компаратор

3 подается на вход логической схемы 5. На второй вход этой схемы подается сигнал с генератора 6 импульсов заполнения, на третий — сигнал с блока 9, разрешающий работу логической схемы 5. На выходе логической схемы

5 образуется строб, начало и конец которого определяются положением фронтов видеоимпульсов. Количество импульсов в стробе пропорционально .количеству импульсов разложения изображения фигуры на элементарные площадки. По окончании соответствующего импульса кадровой развертки блок 9 подает сигнал на вход логической схемы 5, запрещающий ее дальнейшую работу В целях снижения погрешности от нестабильности работы генератора 6 импульсов заполнения в счетчике 8 производится накопление числа импульсов заполнения.за несколько кадров.

После этого блок 9 производит обработку информации по формуле

5 выходе компаратора 3 не появится сигнал, свидетельствующий о том,что сканирующий луч находится в поле изображения объекта. В этом случае триггер 4 изменит свое состояние, а состояние счетчика 8 увеличится на единицу. Начало следующей строки установит триггер 4 в исходное состояние.

Далее процесс повторится до формирования полного кадра и счетчик 8 зафиксирует количество строк, определяющих один из размеров окна, в которое .вписывается объект. С целью

О уменьшения ошибки измерения количество строк подсчитывается эа несколько кадров и усредняется. После окончания измерения с выхода блока 9 поступит запрещающий управляющий сигнал на вход логической схемы И 17. 20

Затем блок 9 занесет информацию, находящуюся в счетчике 8, в регистры оперативной памяти, установит в нулевое состояние счетчик 8, выдаст управляющий сигнал на вход коммута- 26 тора 14, который, скоммутирует отклоняющие катушки 15, вследствие чего развертка кадра будет происходить под углом 90 по отношению .к предыо. дущей. Затем процесс повторится по gg указанному алгоритму. Значения двух чисел, записанных в регистрах памяти . блока 9, обрабатываются по формуле

14606

h=K Г3

1=К >Д, Формула иэ обретения

1. Устройство измерения геометрических размеров, содержащее электрон-.; но-лучевую трубку (ЭЛТ), видеоусилитель, логическую схему, генератор где h и 1 — геометрические размеры окна, в которое вписывается объект;

Г и Д - количество строк разложе- 4О ния по оси абсцисс и по, оси ординат соответственно, После этого информация отобразит, ся на пульте 10 управления.

Измерение линейных размеров прямо- угольной аппроксимации объекта позволяет определить количество неиспользо. ванного при раскрое материала.

Абсолютная погрешность измерения устройством равна 0,02Х.

14 6 импульсов заполнения, блоки строчной и кадровой разверток и отклоняющие катушки, выход ЭЛТ соединен с входом видеоусилителя, выход генератора импульсов заполнения соединен с вторым входом логической схемы, отклоняющие катушки механически связаны с ЭЛТ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности за счет обеспечения измерения линейных размеров прямоугольной аппроксимации объекта и расширения области использования, оно снабжено компаратором, триггером, схемой ИЛИ, счетчиком импульсов, блоком вычисления и управления, пультом управления, датчиком перемещения, коммутатором отклоняющих катушек, схемой НЕ, схемой

И и блоком перемещения трубки, выход видеоусилителя связан через компаратор с первыми входами триггера и логической схемы, выход которой связан через последовательно соединенные схему ИЛИ и счетчик импульсов с первым входом блока вычисления и управления, второй вход которого соединен с выходом пульта управления, третий вход — с выходом датчика перемещения, четвертый вход с третьим выходом блока строчной развертки, пятый вход с вторым выходом блока кадровой развертки, первые выходы блоков .строчной и кадровой разверток соединены с соответствующими входами коммутатора отклоняющих катушек,. выход которого соединен с входом отклоняющих катушек, второй выход блока строчной развертки соединен с входом ЭЛТ и через схему НЕ с вторым входом триггера, выход которого через схему И связан с вторым входом схемы ИЛИ, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходи блока вычисления и управления ,соединены соответственно с установочным входом счетчика, с третьим входом логической схемы, с управляющим входом коммутатора отклоняющих кату шек, с входом пульта управления и входом блока перемещения ЭЛТ.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения размеров прямоугольной аппроксимации объекта, оно снабжено второй парой кадровых и строчных катушек, обеспечивающих разворот pasвертки растра на 90 .