Устройство для измерения размера объекта

Устройство для измерения размера объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Сециапнстическнк

Республик

<>879294

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)м. к,.з (22) Заявлено 26. 02. 80 (21) 2889839/25-28 с присоединением заявки N9 .(23) Приоритет

Опубликовано 071181. Бюллетень Й9 41

Дата опубликования описания 07. 11. 81

G 01 В 11/10

G 01 В 9/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 531.715.27 (088. 8) (72) Авторы изобретения

М. М. Гутаускас и В. И. Чуприн

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРА ОБЪЕКТА

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для бесконтактного измерения наружного диаметра стержневидных изделий и может быть использовано при определении диаметра пульсирующего анизотропного объекта, в частности, циклически сжимаемого вдоль оси стержня из композиционного материала, деформации наружного диаметра мягкой трубки, по которой течет агент пульсирующего давления, диаметром бревна и т.п.

Известно устройство для бескон- 15 тактного измерения наружного диаметра объекта, содержащее источник света для получения теневой проекции измеряемого объекта и узел для измерения размера проекции, в качестве 20 которого используются фотодатчики (1).

Известное устройство не обеспечи-, вает точного измерения диаметра объекта неправильной исходной формы, которая также меняется при измерении. 25

Поэтому это устройство не может быть использовано например, для определения деформационных свойств армированных реэиноподобных изделий при циклическом сжатии, поперечные деформа- 30 ции которых могут составить несколько сот процентов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения размера объекта, содержащее проектор и экран (2).

На экранах образуются две теневые проекции одновременно, дающие возможность определить размеры объекта.при неопределенном его местонахождении. Данное устройство позволяет получить две проекции объекта, следовательно, замерить его линейный размер с двух сторон и в случае .объекта сложной форне найти средний диаметр иэ двух измерений, например, в перпендикулярных плоскостях, если проекторы и экраны установлены один относительно другого под углом 90 .

Известное устройство обладает недостаточной точностью измерения размера изменяющегося во времени объекта сложного профиля, поскольку измерений по двум проекциям мало для таких объектов, у которых непра-. вильная форма поперечника, неровная поверхность, неизвестная исходная установка в измерительной зоне и неизвестен характер деформирования при сжатии.

879294

Целью изобретения является. повышение точности измерения изменяющегося во времени объекта сложного профиля.

Поставленная цель достигается эа счет того, что в качестве проектора использован источник света, устанавливаемый с возможностью вращения вокруг объекта, а экран выполнен в виде кольцевого нитеобразного фотодатчика, подключенного к блоку обработки информации.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для измерения размера объекта.

Устройство соДержит проектор, в качестве которого. использован источник 1 света, устанавливаемый с возможностью вращения вокруг объекта, экран, выполненный в виде кольцевого нитеобразного фотодатчика 2, подключенного к блоку 3 обработки информации. Измеряемый объект 4 размещен внутри экрана. Описываемое устройство работает следующим образом.

Объект 4-(стержневидный образец, пульсирующий по толщине от циклического сжатия вдоль оси, от внутреннего давления или движения вдоль своей оси) размещается посередине экрана в виде кольцевого нитеобраэного фотодатчика 2. Затем включается проектор-точечный источник 1 света,который излучает направленный в сторону объекта 4 пучок света и одновременно начинает вращаться по дуге окружности вокруг того же измеряемого объекта 4. При этом образуется движущаяся тень объекта 4 на чувствительном элементе кольцевого нитеобраэного фотодатчика 2. Поскольку объект 4 имеет неправильную форму и, кроме того, анизотропно (неравномерно) пульсирует в радиальном направлении (изменяется его поперечник), то тень также изменяется и создает в фотодатчике 2 пульсирующий фототок, который подается в блок 3 обработки информации. Блок 3 обработки информации вычисляет средний моментный размер (диаметр) объекта 4 и его отклонения от средней величины,а также может выдать размер в виде площади поперечного сечения объекта 4.

Частота пульсации объекта 4 в несколько раз ниже частоты вращения точечного источника 1 света (соотношение частот около 1:10).

Использование описываемого устройства позволяет повысить точность измерения изменяющегося во времени объекта сложного профиля (неправильного поперечника) За счет выполнения проектора в виде точечного источника света, который увеличивает размер тени объекта (по сравнению с параллельным пучком света) и точность измерения; за счет вращения проектора, что дает воэможность

"осмотреть" измеряемый объект со всех сторон по замкнутой дуге на уг4. ле 360 ; за счет выполнения экрана

5: в виде неправильного кольцевого нитеобразного фотодатчика, который позволяет замерить и-ое количество моментных линейных размеров (диаметров) и с большой точностью вычислять иэ них средний размер объекта; эа счет применения нитеобраэного фотодатчика, обеспечивающего измерение чисто линейного размера на очень узкой полосе проекции объекта, что исключает отрицательное влияние не15 постоянства размера объекта по его длине.

ЗО

55 бО

Предлагаемое устройство является надежным, удобным, универсальным и точным бесконтактным техническим контрольно-измерительным средством для определения размера различных объектов сложной формы или подвергающихся деформированию. Оно может быть использовано при определении диаметра циклически сжимаемого стержня из анизотропного материала, например образца иэ армированной резины, композиционных пластиков и т.п., а также при определении деформаций анизотропных трубок и цилиндрических сосудов, подвергающихся пульсирующему внутреннему давлению. Устройство также может найти применение при измерении диаметров движущихся вдоль своей оси бревен и других стержневидных изделий из дерева, металлов, пластмасс и других материалов. В последнем случае можно определить кроме диаметра и объем продвигающегося объекта.

Формула изобретения

Устройство для измерения размера объекта, содержащее проектор и экран, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точность измерения изменяющегося во времени объекта сложного профиля, в качестве проектора использован источник света, устанавливаемый с возможностью вращения вокруг объекта, а экран выполнен в виде кольцевого нитеобраэного фотодатчика, подключенного к блоку обработки информации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 349884, кл. G 01 В 11/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 510641., кл. G 01 В 11/08, 1976 (прототип).

879294

Составитель Л. Лобзова

Техред A.À÷ Корректор С. Шекмар

«t

°

Редактор И. Гохфельд

Заказ 9697/5

Тираж 645 Подписное

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