Фотоэлектрическое устройство для измерениянеплоскостности

Фотоэлектрическое устройство для измерениянеплоскостности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ()847025

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1 0879 (2I) 2816449/25-28 5> > „з с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

С 01 В -11/24

Государственный комитет СССР по деяам изобретений н открытий

Опубликовано 150781. Бюллетень Н9 26

Дата опубликования описания 150781

Ю) УДК 531 ° 72 (088. 8) 1

В.В.Иванов f ;

1 "

Ф

Всесоюзный научно-исследовательскии Институт авто тиэации черной металлургии (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НЕПЛОСКОСТНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в прокатном производстве для контроля волнистости и коробоватости.

Известно фотоэлектрическое устройство,для измерения неплоскостности стальных лент и полос, содержащее источник. света, телевизионную камеру, 10 видеоусилитель, формирователь измерительных импульсов, электронную схему и основанное на опредении наклона поверхности полосы (или ленты) по смещению зеркально отраженных изображений, например изображения источника света удлиненной форьы (трубчатая лампа со щелевой диафрагмой). При искривлении полосы соответственно искривляется иэображение источника света, что вызывает изменение интервалов вре-2О мени между измерительными импульсами, вырабатываеьыми многоканальной электронной схемой, связанной с выходом телевизионной камеры $1) .

Недостатками известного устройства являются низкая точность измерения и ограниченная область применения. Эти недостатки обусловлены преимуществен- но или полностью диффузным характе- у} ром отражения контролируеьых полосовых материалов.

Наиболее близким к данному решению по технической сущности и достигаемому результату является измерение методом оптической триангуляции. Фотоэлектрическое устройство для измерения неплоскостности материала, например полосового, выполненное по схеме двойного микроскопа и содержащее проекционную систему, приемный объектив, сканирующую систему с фотоприемником, формирователь измерительных импульсов и электронный измерительный блок. В известном устройстве проекционная система проецирует на поверхность контролируемой полосы под углом к вертикальной плоскости световое пятно в форме точки или узкой полоски. Для определения неплоскостности по всей ширине объекта (полосы) одновременно используют несколько таких устройств (измерительиых каналов), установленных s ряд поперек полосы f23.

Наличие нескольких каналов делает устройство весьма сложным и не позволяет обеспечить достаточно высокую разрешающую способность устройства.

847025

Цель изобретения — повышение разрешающей способности устройства.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено линейным растром, установленным в предметной плоскости проекционной системы так, что его линии в процессе измерения ориентированы параллельно кромкам материала, и распределителем импульсов, включенным между формирователем измерительных импульсов и электронным измерительным блоком с числом каналов, равнымчислу точек измерения.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — один из вариантов выполнения проекционной и сканирующей систем; на фиг. 3 — один из вариантов схемы распределителя импульсов.

Устройство содержит проекционную систему 1, включающую в себя источник 2 света и.линейный растр 3, установленный в предметной плоскости проекционной системы 1. Линии растра

3 параллельны кромкам контролируемой полосы 4. Проекционная система

1 расположена сбоку от рольганга,по которому движется контролируемая полоса 4. С противоположной стороны рольганга установлены объектив 5 и сканирующая система 6 с фотоприемником. Плоскость сканирования сканирующей системы 6 совмещена с плоскостью изображений объектива 5. Электрический выход сканирующей системы б соединен со входом формирователя 7 измерительных импульсов, выход формирователя 7 соединен со входом распределителя 8 импульсов, а выходы распределителя 8 — co входами многоканального электронного измерительного.блока 9. Число выходов распределителя и.каналов электронного измерительного блока 9 равно числу точек измерения, Устройство работает следующим образом.

Проекционная система 1 проецирует на поверхность контролируемой полосы 4 линейный растр 3 в виде чередующихся светлых и темных полосок (линий), параллельных кромкам полосы 4. Поле изображения проекционной системы 1 охватывает зону измерения, включающую весь диапазон ширины контролируемых полос и возможные пределы дОперечных колебаний полосы в процессе измерения. Объектив 5 изобража т поверхность полосы 4 с линиями Матра 3 в плоскости сканирования сканирующей системы б. Направление сканирования перпендикулярно линиям растра 3. Сканирующая система

6 преобразует пространственную последовательность линий растра 3 во временную последовательность импульсов, Формирователь 7 измерительных импульсов формирует из имПульсов, образующихся в результате сканирования изображения растра 3, измерительные импульсы. Распределитель 8 импульсов распределяет эти импульсы по каналам электронного измерительного блока 9. Для сокращения числа каналов могут использоваться не все из верительные импульсы, а через один или два и т.д. С выходов распределителя 8 импульсы поступают на входы многоканального электронного измерительного блока 9.

Если на некоторых участках полосы

4 образуется волнистость или коробоватость, то эти участки смещаются относительно базовой плоскости, соответствующей плоской полосе, располо- женной в среднем положении. Это вызывает смещение линий растра 3 на данных участках и соответствующий сдвиг во времени измерительных импульсов. В электронном измерительном блоке 9 измеряется временной сдвиг измерительных импульсов и по величине этого сдвига, с учетом параметров оптической системы, определяются показатели неплоскостности полосы для каждой точки,. через которую проходит линия растра.

В варианте конструктивного выполнения проекционной и сканирующей систем (фиг. 2) для проекции растра используется теневой метод, отличающийся простотой и надежностью. Проекционная система состоит из линейного источника 2 света, установлен- . ного сбоку от рольганга, по которому движется контролируемая полоса 4, параллельно ее кромкам. Растр 3 выполняется в виде многощелевой маски и устанавливается между источником

? света и полосой 4. Щели растра параллельны источнику 2 света.

Сканирующая система выполнена в виде цилиндрического барабана 10, установленного на валу электродвигателя 11. На цилиндрической поверхности барабана 10 имеются щели, параллельные оси барабана. При вращении барабана 10 каждая его щель, перемещаясь по изображению участка полосы с линиями растра, поочередно пересекает все линии. В моменты пересечения на фотоприемнике сканирующей системы 6 образуются импульсы, временная последовательность которых соответствует расположению линий растра в плоскости сканирования.

В варианте выполнения распределителя импульсов для растра, состоящего из 32-ух линий, и 16-канального электронного измерительного блока (фиг. 3) используются не все измерительные импульсы, а через один (четные). Распределитель состоит из последовательно соединенных счетного триггера 12, четырехразрядного двоичного счетчика 13 и дешифратора

14 двоичного кода.

847025

Формула изобретения

Измерительные импульсы поступают н а вход счетного триггера, д

12 елят ься на дв а после чего четные импул ка 13. В сы подаются на вход счетчика мрезульт тате счета измерительных и пульс ьсов в счетчике 13 записывается ко соответствующий номеру изм р— код, с т ко с выхотельного импульса. Этот код етчика 13 поступает на входы дов счетчи в ение ф атора 14 и вызывает появл деши р гнала на том из его шест дц на ати вы-, сиг ходов, номер которого соответст у в ет льно номекоду на входах, следовател ру .и змерительного импульса.

Сброс триггера 12 и счетчи ка 13 на нуль производится в начале каждого период о а сканирования специальными опорными импульсами, которые выраб ваются сканирующей систе мой. аты е имТаким образом, измерительны пульсы р аспределяются по выходам дес их порядшифратора в соответствии с их ковыми номерами (с учетом деления на 2). число

В предложенном устройстве точек измерения может быть достаточно велико ко за счет выбора соответствующего числа линий растра и каналов электр онного измерительного блока т.е ° не требуется использовать ф ° ° одновременно несколько устр с ойств.

Фотоэлектрическое устройство для измерения неплоскостности материала, например полосового, выполненное по с хеме двойного микроскопа и содержаный

5 щее проекционную систему, приемны объектив, сканирующую систему с фотоприемником, формирователь измерительных импульсов и электронный измерительный блок, о т л и ч а ю щ е е— о с я тем, что, с целью повышения э ешающей.способности устройства, стаоно снабжено линейным растром, у новленным в предметной плоскости проекционной системы так, чт что его

15 линии в процессе измерения ориентированы параллельно кромкам материала, и распределителем импульсов, включенным между формирователем измерительных импульсов и электронным измериЩ тельным блоком с числом каналов,равным числу точек измерения.

Источники информации, принятые в о внимание при экспертизе

1. Ргос; Int. Cont. ScI. and Technol 1гоп and Steel Tokyo, 1970,.

Part 2.

2. Патент Франции 9 2308908, кл. 6 01 В 11/30, 1976 (прототип).

k ф щ 1 в измерим. имп мьсо8

3е ииеиру мемед

Фиг,D

Составитель С. Грачев

Редактор Т.Парфенова Техред Ж. Кастелевич Корректор М. Шароши, Заказ 5462/61 Тираж 642 Поддисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж»35; Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4