Устройство для измерения поперечных размеров протяженных изделий

Устройство для измерения поперечных размеров протяженных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советсник

Сецнаннетнцвскии реемубянн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 31 03 80 (21) 2903132/18-28 с присоединением заявки М(23) Приоритет (5l)M. Кл.

G 01 B 11/08 РкударетеелкыМ. квинтет

Фпср де делам каебретенкй н вткрыткя

Опубликовано 30 ° 12 81 ° Бюллетень ¹ 48

Дата опубликования описания 30 (53) УДК 531.715 (088.8) 1

В.п.Ñìèðíîâ, Л.В.Крутова и А.И.Крутов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ

РАЗМЕРОВ ПРОТЯЖЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения поперечных размеров протяженных изделий, например, диаметра микропроволоки, диаметра стекловолокна и т.д.

Известно устройство дпя измерения поперечных размеров протяженных из" делий, содержащее источник когерентного излучения, привод, положительную линзу, фотоприемник, блок обработки информации и блок индикации, подключенный к .выходу блока обработки информации . Устройство также содержит отражающий элемент, связанный с приводом, вход которого подключен к выходу блока обработки информации fl ).

Недостатком устройства является малое быстродействие.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения поперечных размеров протяженных изделий, содержащее оптически связанные источник когерентного излучения, положительную линзу, элемент сканирования и фотоприемник, привод, связанный с элементом сканирования, блок обработки информации и блок индикации, подключенный к выходу блока обработки информации(2 ).

Недостатком известного устройства является то, что информационным параметром является расстояние между дифракционными максимумами первого и последующих порядков, энергетическая яркость которых значительно отлича" ется друг от друга, что приводит к возникновению погрешностей их определения.

Цель изобретения - повышение точ» ности измерений.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено вторым фотоприемником, дифференциальным усилителем, блоком амплитудной селекции, блоками выделения положительного и отрицательного экстремумов, входы дифференциального усилителя подключены к фотоприемникам, выход соединен с входами блоков выделения положительного и отрицательного экстремумов, выходы которых соединены с S входами блока отработки информации.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 когерентного излучения, положитель- 1о ную линзу 2, элемент 3 сканирования, выполненный в виде зеркала, ограничивающий экран 4, привод 5, датчик 6 углового положения, преобразователь

7 угол-код, экран 8, фотоприемники

9 и 10, дифференциальный усилитель 11, блок 12 амплитудной селекции, блоки, 13 и 14 выделения положительного и отрицательного экстремумов, блок 15 обработки информации, включающий дешифраторы l6""18, ключевые элементы

19 и 20, регистры 2! и 22, вычитатель

23, ключевой элемент 24, буферный регистр 25 „ преобразователь 26, индикатор 27, регистрирующий размеры конт- д ролируемого изделия 28. Входы дифференциального усилителя подключены к фотоприемникам, выход соединен с входами блока выделения положительного и отрицательного экстремумов, выходы которых соединены со входами блоков обработки информации.

Устройство работает следующим образом.

Коллимированный световой поток от

35 источника 1 когерентного излучения претерпевает дифракцию на контролируемом изделии 28, дифракционное иэображение которого строится положительнОи линзой 2 в плОскОсти экрана 8 °

Дифракционное изображение контролируемого изделия 28 сканируется по поверхности экрана 4 с помощью зеркала

3, вращаемого приводом 5, и преобразуется с помощью фотоприемников 9 и

4S

10 в электрические сигналы, поступающие на входы дифференциального усилителя .11. Расстояние между фотоприемниками 9 и 1О .значительно меньше ширины дифракционного максимума нулевого

56 порядка.

На выходе дифференциального усили-, теля 11 формируется электрический сигнал, пропорциональный дифференциалу дифракционного иэображения контролируемого изделия 28 по углу.

Сигнал с выхода дифференциального усилителя 11 поступает на вход блока

12 амплитудной селекции, осуществляю7 4 щего селекцию информационных сигналов по амплитуде и пропускающего на выход блока сигналы, превышающие по модулю сигналы, пропорциональные производной от дифракционных максимумов первого и последующих порядков.

Сигнал с выхода блока 12 амплитудной селекции поступает на входы блоков 13 и 14 выделения положительного и отрицательного экстремумов, формирующих импульсные сигналы при изменении знака производной от дифракционного максимума нулевого порядка.

Информация об угловом положении зеркала 3 считывается датчиком 6 углового положения, преобразуется в код преобразователем 7 угол-код, с выхода которого параллельный код поступает на дешифраторы 16-18 и ключевые элементы 19 и 20.

При достижении зеркалом 3 углового положения, при котором на выходе блока 13 положительного экстремума,формируется сигнал, отпирающий ключевой элемент 19, код с выхода преобразователя 7 угол-код записывается в регистр 21. При дальнейшем повороте зеркала 3 на выходе блока 14 отрицательного экстремума формируется сигнал, отпирающий кйючевой элемент 20, и код с выхода преобразователя 7 записывается в регистр 22.

Вычитатель 23 производит вычитание кодов, снимаемых с регистров 21 и 22.

Разность кодов, вычисляемая вычитате" лем 23 связана с точками перегиба дифракционнога максимума нулевого порядка контролируемого изделия, т.е. с его поперечным размером.

Синхронизация работы устройства осуществляется с помощью дешифраторов l6-I8.

В начале цикла измерений с дешифратора 18 снимается импульсный сигнал, сбрасывающий регистры 21 и 22 в нулевое состояние.

Перед окончанием цикла измерения дешифратор 16 формирует импульсный сигнал, сбрасывающий буферный регистр

25 в нулевое состояние.

После окончания цикла измерения дешифратор 17 формирует импульсный сигнал, открывающий ключевой элемент

24; параллельный код с вычитателя 23. переписывается в буферный регистр 25, преобразуется преобразователем 26 и поступает в индикатор 27. формула изобретения

5 8943

Ограничивающий экран 4 уменьшает влияние: излучения лазера, не претерпевшего дифракцию„

Устройство для измерения поперечных размеров протяженных изделий,со-.. держащее оптически связанные источник когерентного излучения, положительную В линзу, элемент сканирования и фотоприемник, прИвод, связанный с элементом . сканирования, блок обработки информации и блок индикации, подключенный к выходу блока обработки информации, 1% о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено вторым фотоприемником, 57 4 дифференциальным усилителем, блоком амплитудной селекции, блоками выделения положительного и отрицательного экстремумов, входы дифференциального усилителя подключены к фотоприемникам, выход соединен с входами блоков выделения положительного и отрицатель" ного экстремумов, выходы которых соединены с входами блока обработки информации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

H 521456, кл, 6 01 8 11/08, .1976.

2. Крылов К.И. и др, Применение лазеров в машиностроении и приборостроении. Л., "Машиностроение",1978, с. 264 (прототип).

Составитель Т. Айсин

Редактор С. Тараненко Техред 3. Фанта Корректор И. Демчик

Заказ 11463/61 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4