Устройство для определения краевого угла

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРАЕВОГО УГЛА, содержащее камеру для образца, оптическую систему, проектирующую изображение образца на электронно-оптический -преобразователь , выход которого подключен к цифровому измерителю интервалов времени и ЭВМ, вход которой соединен с выходом цифрового измерителя интервалов времени, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения, в устройство дополнительно введены две линии задержки , два дифференциальных усилителя и компаратор с блоком управления , причем выход электронно-оптического преобразователя соединен с входом первой линии задержки и одним из входов первого дифференциального усилителя, другой вход которого .соединен с выходом первой линии задержки, выход первого дифференциального усилителя соединен с входом второй линии задержки и одним из входов второго дифференциального усилителя, другой вход которого соединен с выходом второй линии задержки , выход второго дифференциального усилителя соединен с измерительным входом компаратора, подключенного через блок управления к электроннооптическому преобразователю, а выход компаратора соединен с входом цифрового измерителя интервалов времени .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И)

С51) 4 G 01 И 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3800127/24-25 (22) 25.06.84 (46) 23.12;85. Бюл. В 47 (71) Калининский государственный университет (72) Л.М. Щербаков, Ф.Н. Сухарев и К,И. Савченко (53) 621,386.08(088.8) (56) Ниженко В.И., Смирнов Ю.С.

Установка для определения поверхностных свойств,и плотности расплавов с полуавтоматической подачей образцов в зону нагрева. — В кн.: Методы исследования и свойства границ раздела контактирующих фаз. Киев:

Наукова Думка, 1977, с. 33-40.

Авторское свидетельство СССР

У 445887, кл. G 01 N 13/00, 1972.

Мартынюк-Лотоцкий П.Ю. и др.

Разработка автоматического комплекса для изучения структурно-чувствительных свойств жидких металлов.

Тезисы научных сообщений III Всесоюзной конференции по строению н свойствам металлических, шлаковых расплавов, ч. II "Экспериментальные исследования металлических расплавов". Свердловск: Изд-во УНЦ АК СССР, 1978, с. 259-260. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КРАЕВОГО УГЛА, содержащее камеру для образца, оптическую систему, проектирующую иэображение образца на электронно-оптический преобразователь, выход которого подключен к цифровому измерителю интервалов времени и 3ВМ, вход которой соединен с выходом цифрового измерителя интервалов времени, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности определения, в устройство дополнительно введены две линии задержки, два дифференциальных усилителя и компаратор с блоком управления, причем выход электронно-оптического преобразователя соединен с входом первой линии задержки н одним из входов первого дифференциального усилителя, другой вход которого .соединен с выходом первой линии задержки, выход первого дифференциального усилителя соединен с входом второй линии задержки и одним из входов второго дифференциального усилителя, другой вход которого соединен с выходом второй линии задержки, выход второго дифференциального усилителя соединен с измерительным входом компаратора, подключенного через блок управления к электроннооптическому преобразователю, а выход компаратора соединен с входом цифрового измерителя интервалов времени.

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам определения краевого угла смачивания твердых тел жидкостью

Ю по геометрической форме мениска, и может найти применение в химической, металлургической, легкой и других областях промьппленности для определения адгезионных характеристик жидкостей или расплавов.

Целью изобретения является повышение точности определения краевого угла путем исключения ошибок измерения линейных размеров, вносимых апертурной характеристикой электронно-оптического преобразователя и флуктуацией амплитуды видеосигнала.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — эпюра сигналов на выходе электронно-оптического преобразователя; на фиг. 3— эпюра сигнала на выходе первого дифференциального усилителя; на фиг. 4 — эпюра сигнала на выходе второго дифференциального усилителя.

Устройство для определения краевого угла состоит из термостатируемой камеры 1 с образцом (каплежидкости на подложке) и оптической системы 2 для передачи изображения образца на электронно-оптический преобразователь (ЭОП) 3, выход которого соединен последовательно с первой регулируемой линией 4 задержки с дифференциальным усилителем 5, предназначенным для сравнения поступающего и задержанного сигнала и усиления разности сигналов, и второй регулируемой линией 6 задержки с дифференциальным усилителем 7.

Выход второго дифференциального усилителя 7 соединен с измерительным входом компаратора 8, управляемого с помощью блока 9 управления, который связан с ЭОП 3 и либо с автономным программным устройством 10Ä либо с ЭВМ. Выход компаратора 8 соединен с цифровым измерителем 11 интервалов времени, выход которого в свою очередь соединен с входом накопителя 12 информации либо ЭВИ 13. Устройства снабжено также видеоконтрольным блоком 14.

Устройство работает следующим образом.

При помощи проектирующей оптической системы 2 поверхность раздела фаз, сформированная в термостатируе00172 а

1 мой камере 1, проектируется на светочувствительную поверхность ЭОП 3.

Видеоконтрольное устройство 14 позволяет визуально контролировать изображение выбранного участка.

ЭОП 3, для которого определен эффективный радиус апертуры в единицах времени (определено Т), осуществляет разбиение изображения. на множество равноудаленных строк, перпендикулярных оси симметрии поверхности раздела, преобразование .освещенности каждой строки в импульсный электрический сигнал, например видеосигнал (фиг. 2), при этом дальность видеоимпульса каждой строки пропорциональна диаметру соответствующего сечения изображения поверхности. С помощью линии 4 задержки осуществляется первая задержка поступающего видеосигнала на время Г, а с помощью усилителя 5 усиление разницы поступающего и задержанного сигналов. С выхода усилителя 5 сигнал поступает на вторую линию б задержки, где он задерживается на время О, 1, а затем на усилитель 7, Усиленный сигнал с выхода усилителя 7 поступает на измерительЗО ный вход быстродействующего компаратора 8, управляемого блоком 9 управления, на другой вход компаратора 8 подается сигнал нуля. В момент перехода сигнала, поступающего

35 из усилителя 7, через нуль (момент

) на выходе компаратора 8 форми1 руется импульс запуска цифрового измерителя 11 интервалов времени, при повторном переходе преобразован40 ного видеосигнала через нуль (момент, фиг. 4) формируется импульс останова цифрового измерителя 11 интервалов времени. Сигнал разрешения на сравнение поступаю45 щего из усилителя сигнала с сигналом нуля поступает в компаратор 8 из блока 9 управления, в который из

ЭОП 3 поступают строчные и кадровые синхроимпульсы. Сигнал разрешения

gp „подается при совпадении номера строки, равного числу строчных синхроимпульсов, поступающих в блок 9 управления из ЭОП 3, с номером строки, заданным программой. Блок 9 управления управляется либо автономным программным устройством 10, либо непосредственно ЭВМ 13. Цифровой измеритель .11 интервалов времени из-

Фаа1

Фиг.4

ВНИИПИ Заказ 7859/49 Тираж 896 Подписное

Филиал ППЛ "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 меряет интервал времени между импульсами запуска и останова, поступающими из компаратора 8. Величина интервала времени, равная времени, за котороецентр сканирующейапертуры

200172 4. пересекает границы изображения, поступает в буферный накопитель 12 информации или в ЭВМ 13для расчета геометрических характеристик поверхности раздела фаз и определения краевого угла.