Фотоимпульсное устройство для измерения геометрических размеров движущихся изделий

Фотоимпульсное устройство для измерения геометрических размеров движущихся изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 435452 (22) 3аявлеио 27.1075 (21) 2184741/25-28

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< 1681-322- (51) М. Кл.

Г 01 В 19/37 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 531 (088. 8) Опубликовано 250879 Бюллетень N9 31

Дата опубликования описания 30 . 08 . 79 (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕНИя П. П. Королько, И. A. Аронов и А. n. Васильев (71) Заявитель (54) ч ОТОИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ

РАЗМЕРОВ ДВИЖУЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности может использоваться для измерения ширины проката.

Известно фотоимпульсное устройство для измерения геометрических размеров движущихся изделий, содержащее два идентичных сканирующих канала с фотодатчиками и формирователями рабочего и тактового импульсов, а также общие для обоих каналов блок формирования измерительного импульса с двумя входами для рабочих импульсов и одним для тактового импульса от второго канала и индикатор результа- 1з та измерения (1).

В этом устройстве в результате сканирования краевых зон проката двумя сканирующими каналами, устанавливаемыми на номинальное значение ширины измеряемого проката, формируются видеоимпульсы с длительностью, пропорциональной положению кромок проката в полях зрения сканирующих каналов, При синфазном сканировании резульТат измерения пропорционален временному сдвигу между рабочими импульсами двух каналов.

Ложные фронты появляются иэ-за того, что при загрязнении оптических объективов или при наличии пара между объективами и измеряемым прокатом создается световой фон по всему полю зрения сканирующих каналов, отличный от светового фона за границей апертурной диафрагмы объективов.

В первом канале ложный фронт появляется в момент начала сканирования, во втором — в момент окончания сканирования.

Полярность и частотный спектр ложных фронтбВ аналогичны рабочим фронтам, формируемым в момент сканирования кромок проката, что затрудняет исключение их воздействия на работу блока формирования измерительного импульса известными метода— ми. В результате появляется погрешность, существенно искажающая результат измерения.

С целью повышения точности и помехоустойчивости измерения предлагаемое устройство снабжено двумя ждущими мультивибраторами и двумя логическими элементами Запрет, один из мультивибраторов с длительностью импульса большей времени сканирования темновой зоны подключен входом к выходу формирователя так— тового импульса первого канала, а

68! 322

15

25

35

45

55

65 лругой мультинибратор с длительно.— стью импульса меньшей времени сканиронания поля зрения подключен входом к выходу формирователя тактового импульса второго канала, логические элементы Запрет включены между формирователем измерительного импульса и формирователями рабочих импульсов, причем упранляющие входи элементов Запрет подключены к выходам ждущих мультивибраторон.

Кроме того, устройство снабжено дополнительным логическим элементом Запрет, первый нход которого через фазоинвертор подключен к первому ждущему мультинибратору, второй к формирователю тактового импульса второго канала, а выход — к тактовому входу блока формирователя измерительного импульса.

На Фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжения, поясняющие принцип работы.

Устройство содержит дна сканирующих канала с фотодатчиками 1, 2 и формирователями З-б рабочих и тактовых импульсов, ждущий мультивибратор

7 с длительностью отрицательногo импульса, большей длительности темноной эоны, ждущий мультивибратор 8 с длительностью положительного импульса, меньшей времени сканирования поля зрения; фазоинвертор 9, логические схемы Запрет 10-12, блок формирования измерительного импульса 13 с двумя нходамв : а, в для рабочих импульсов и одним с для тактового импульса; и индикатор

14 результата измерения.

Устройство измеряет прокат 15, движущийся н плоскости перпендикулярной к плоскости чертежа. Сканирующие каналы установлены на номинальный размер В, измеряется величина ь — отклонения ширины проката от номинального размера B

Устройство работает следующим о6разом. При сканировании полей зрения на фотодатчиках 1 и 2 Формируются видеоимпульсы, показанные на эпюрах а, б. При наличии в поле зрения светового фона в 1-ом канале на фотода"гчике 1 в момент появляется положительный перепад напряжения (ложный фронт), соответствующий началу сканирования.

Во 2-м канале аналогичный переад напряжения возникает н момент соответствующий моменту окончания сканирования. Положительные фронты видеоимпульсов в моменты t< для фотодатчика 1 и t3 для фотодатчика

2 соответствуют моментам сканирования кромок проката.

Формирователи 3, 4 и 5, б рабочих и тактовых импульсов производят выделение указанных моментов времени с помощью дифференциронания видеоимпульсов с последующей привязкой выделенних таким образ" он пав лон к их GTHGcHTpëüíîìó уровню. Ь р миронатели 3 и 4 формируют рабочие импульсы, соответствующие положительным перепадам напряжения. В случае, когда отсутствует световой фон по полю зрения, они совпадают с моментами сканирования кромок измеряемого проката.

При наличии светового фона по полю зрения за период сканирования формируются два импульса: в первом канале — в моменты t, t, во втором— в моменты t>, t+. На эпюрах в, д показаны сформированные рабочие импульсы пунктиром — импульсы от ложных фронтов.

Формирователи 5 и б формируют тактовые импульсы, соответствующие отрицательным перепадам напряжения: для первого канала — в момент 4 окончания сканирования поля зрения, для второго — в момент t начала ска1 нирования (эпюры 2,е) .

Тактовый импульс 1-го канала с формирователя 5 запускает ждущий мультинибратор 7 с длительностью импульса С большей температуры эоны (времени между окончанием сканиронания поля зрения предыдущего периода и началом сканирования последующего) ° Отрицательный импульс со ждущего мультивибратора 7 поступает на управляющий вход логической схемы Запрет 10, запирая ее на время генерации. В результате импульс с формирователя 3 в момент t< не пройдет через элемент 10 на формирователь измерительного импульса 13. Для рабочего же импульса (момент t ) в течение времени сканирования поля зрения элемент 10 буде1 открыт.

Во 2-м канале тактовый импульс с

Формирователя б запускает ждущий мультивибратор 8 с длительностью импульса Т, меньшей времени сканиронания поля зрения, Положительный импульс со ждущего мультивибратора 8 поступает на управляющий вход логического элемента Запрет 11 и открывает его на время генерации.

Окончание генерации ждущего мультивибратора 8 происходит раньше появления положительного перепада напряжения во 2-м канале (момент t@).

С этого момента и до нового запуска ждущего мультивибратора.8 логический элемент 11 закрыт.

Таким образом избирательное запирание тракта формирования рабочего, импульса на время возможного прихода ложных фронтов видеоимпульсов, создаваемых световым фоном, позволяет исключить их воздействие на блок формирования измерительного импульса 13.

Длительность измерительного импульса (эпюра и ) равна нременному интервалу между рабочими импульсами 1 -го и 2-го каналов (моменты

681322

tg) . Для возвращения блока 13 в исходное состояние (состояние готовности к приему рабочих и формирование измерительного импульсов) служит тактовый импульс 2-ro канала, ДЛя предотвращения возможного сбоя устройства при выходе одной иэ 5 кромок проката 15 иэ поля зрения сканирующего канала служит логический элемент Запрет 12, управляющий вход которого подключен через фазоинвертор 9 к выходу ждущего 10 мультивибратора 7.

При выходе проката из поля зрения 1-го канала ждущий мультивибратор 7 не запускается и логический элемент 12 закрыт для тактового импульса 2-го канала. На эпюре к показан ложный измерительный импульс который мог быть сформирован при отсутствии элементов 7 и 12.

Если прокат выйдет из поля зрения 2-ro канала, то не будет формироваться тактовый импульс.

В обоих случаях блок формирования 13 не будет переведен в исходное состояние и измерительный импульс не сформируется.

Формула из обре те ни я

i.ÔoòoèìëóëüñHoå устройство для измерения геометрических размеров дви- 30 жущихся иэделий по авт ° св. 9 435452, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости измерения, оно снабжено двумя ждущими мультивибраторами и двумя логическими элементами 3aпрет, один из мультивибраторов с длительностью импульса большей времени сканирования темновой эоны подключен входом к выходу формирователя тактового импульса первого канала, а другой мультивибратор с длительностью импульса меньшей времени сканирования поля зрения подключен входом к выходу формирователя тактового импульса второго канала, логические элементы Запрет включены между формирователем измерительного импульса и формирователями рабочих импульсов, причем управляющие входы элементов Запрет подключены к выходам ждущих мультивибраторов.

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности измерения, оно снабжено дополнительным логическим элементом Запрет, первый вход которого через фазоинвертор подключен к первому ждущему мультивибратору, второй — к формирователю тактового импульса второго канала, а выход — к тактовому входу блока формирования измерительного импульса, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 435452, кл. Г 01 В 19/37, 1975 °