Фотоэлектрическое устройство к измерителю линейных размеров

Фотоэлектрическое устройство к измерителю линейных размеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (li) 721676 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21,0878 (21) 2659074/18-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150380. Бкллетень ¹,10

Дата опубликования описания 150380 (51)М. Кп.2

G 01 В 19/36! осудврственный коми1ет

СССР но хепвм изобретений и открытий (53) УДК 531.71

:621.317.39 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.A. Чуперов, Г.К. Соколовский и П.П. Бахарев

Украинское научно- производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (71) Заявитель (54 ) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО К ИЗМЕРИТЕЛЮ

ЛИНЕЙНЬ))с РАЗМЕРОВ

30

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при измерении ширины или длины объектов.

Известно фотоэлектрическое устройство к измерителю линейных размеров, содержащее последовательно соединенные фотоприемник, блок обработки сигналов фотоприемника и блок индикации (1). 10

Это устройство обладает недостаточной точностью измерений, обусловленной наводками, шумами и флуктуациями темновых значений тока, и большим потреблением мощности. 15

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фотоэлектрическое устройство к измерителю линейных размеров, содержащее фотоприемник, два вычислительных блока, выход одного из которых свя-. зан с входом второго, и блок индикации, соединенный входом с выходом второго вычислительного блока, при этом вход первого вычислительного блока соединен с выходом фотоприемника (2), Это устройство обладает недостаточной точностью измерений обусловленной наводками, шумами и флуктуациями темновых значений тока.

Целью изобретения является .повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что фотоэлектрическое устройство к измерителю линейных размеров снабжено блоком корректировки, соединенным входом с вторым выходом первого вычислительного блока, а выходом с вторым входом второго вычислительного блока, Й параллельными узлами, выполненными из последовательно соединенных операционного усилителя и компаратора, каждый из которых соединен выходом с соответствующими входами первого вычислительного блока, и фотоприемник выполнен в виде двух рядов фоточувствительных элементов, расположенных в шахматном порядке со взаимным перекрытием активных поверхностей двух. соседних фоточувствительных элементов, каждый из которых соединен с входом соответствующего операционного усилителя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема фотоэлектрического устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма сигналов фотоэлектрического устройства.

721676

Ф. тоэлектрическое устройство к измерителю линейных размеров содержит фотоприемник 1, два вычислительных блока 2 и 3, блок 4, корректировки, N п аeр а л л еeл ьbнHы х уз л оoв, выполненных из последовательно соединенных операционного усилителя 5 и компаратора б, и блока индикации

7, соединенного входом с выходом вычислительного блока 3.

Фотоприемник 1 выполнен в виде двух рядов фоточувствительных элементов 8, расположенных в шахматном порядке со взаимным перекрытием активных поверхностей двух соседних фоточувствительных элементов, каждый из которых соединен 15 входом соответствующего операционного усилителя.

Каждый компаратор б соединен выходом с соответствующим входом вычислительного блока 2, соединенного 2Q первым выходом вычислительного блока

3, а вторым выходом с входом блока 4 корректировки, соединенного выходом с вторым входом вычислительного блока 3. 25

Фотоэлектрическое устройство работает следующим образом.

При периодическом перемещении щели сканатора измерителя линейных перемещений (на чертеже не показано) над поверхностью фотоприемника 1 происходит развертка иэображения изделия по активным поверхностям фоточувствительных элементов 8. При этом на выходе фоточувствительных элементов 8 образуются импульсы напряжения И4....,И .

На фиг. 2 приведена временная диаграмма работы функциональных узлов устройства для случая, когда передняя граница изображения изделия по- 40 падает на второй фоточувствительный элемент 8, а задняя граница — на

hj-1 фоточувствительный элемент 8. Эти импульсы напря;кения усиливаются соответствующими операционными усилителями 5 и поступают на компараторы б. Так как уровень срабатывания компараторов 6 соответствует среднему уровню поступающих на их вход импульсов напряжения И<.....И„, то на выходе компараторов б появляются импульсы напряжения проямоугольной формы И ....И„, длительность которых

1 пропорциональна длительности импульсов напряжения И,....Ил, взятой по их среднему уровню. На выходе первого вычислительного блока 2 при этом. появляются импульсы напряжения И . длительность которых пропорциональна размеру контролируемого изделия с точностью до разности длительнос- 6(1 тей фронтов (д Г = 7; -(., ) импульсов напряжения И1 .....И„, а период их повторения — частоте сканирования.

Первый вычислительный блок 2 формирует также от заднего фронта импульса И1синхронизирующий импульс

И, поступающий на вход блока 4 корректировки, на выходе которого появляются импульсы поправки И< длительность которых равна а . Второй вычислительный блок 3 суммирует или вычитает (в зависимости от знака) длительности импульсов напряжения

И и И4 при этом íà его выходе появляется последовательность импульсов напряжения И 6, длительность которых строго пропорциональна размеру измеряемого изделия. Эта последовательность импульсов поступает на блок индикации 7, предназначенный для индикации в цифровой или аналоговой форме результата измерения.

Примером реализации изобретения является система контроля телефонного провода в процессе его изготовления, канал измерения диаметра которого выполнен по функциональной схе-, ме, представленной на фиг. 1. Фотоприемник этой системы выполнен в виде двух фототранзисторов, а блок индикации — в виде фильтра низких частот, выделяющего постоянную составляющую последовательности импульсов напряжения, пропорциональную диаметру контролируемого провода.

Изобретение позволяет производить измерение размеров с большой точностью. Повышение точности измерений достигается за счет увеличения отношения диаметра изображения контролируемого иэделия к ширине щели сканирующего устройства при сохранении достаточной чувствительности фотоприемника, а также за счет автоматического введения в результат измерения величины поправки.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство к измерителю линейных размеров, содержащее фотоприемник, два вычислительных блока, выход одного из которых связан с. входом второго, и блок индикации, соединенный входом с выходом второго вычислительного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено блоком корректировки, соединенным входом с вторым выходом первого вычислительного блока, а выходом с вторым входом второго чвычислительного блока, Й параллельными узлами, выполненными из последовательно соединенных операционного усилителя и компаратора, каждый из которых соединен выходом с соответствующими входами. первого вычислительного блока, а фотоприемник выполнен в виде двух рядов фоточувствительных элементов, расположенных в шахматном порядке

721676

Составитель П. Юров

Редактор Н. Аристова Техред O.Àíäðåéêî Корректор M. Шароши

Заказ 118/33 Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 совэаимным перекрытием активных поверхностей двух соседних фоточувствительных элементов, каждый иэ которых соединен с входом соответствующего операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник под редакцией Клюева В.В. Приборы для нераэрушающего контроля материалов и изделий, M., Машиностроение, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 492621, кл. G 01 В 7/04, 1972 (прототип) .