Устройство для измерения скорости движения протяженного объекта

Авторы патента:

G01P3/36 - приборы, выполняющие измерения с помощью оптических средств, т.е. инфракрасных, видимых или ультрафиолетовых лучей (G01P 3/68 имеет преимущество; гирометры, использующие эффект Саньяка, т.е. смещения, наведенные вращением вращающихся в противоположных направлениях электромагнитных пучков G01C 19/64)

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить помехозащищенность устр-ва. Световой поток от движущегося протяженного объекта 1 собирается объективом 2, разделяется на две части светоделительньм элементом 3 и попадает на стороны растрового модулятора 4, а затем на фотоприемники 5 и 6, усилители 7. и 8, перемножитель 15 и интегратор 16, где вы;;еляется сигнал с частотой,пропорциональной скорости движения протяжного объекта 1. Для уменьшения ошибки измерения скорости в устр-во введен опорный генератор 9. При наличии помехи в блоке 14 сравнения формируется запрещающий сигнал, поступающий на управляющий вход ключа 17, и соответственно, на выходе ключа 17 сигнал отсутствует. Блоком с 14 сравнения формируется команда, ис (Л ключающая передачу сигнала низкого качества в последукицие звенья уст-ва. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(4ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19> (11) А1 (50 4 С 01 P 3/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕ -ПИД /-".у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ASTOPCKCNAY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3750511/24-10 (22) 08.06 ° 84 (46) 07.10.86. Бюл. В 37 (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени институт точной механики и оптики (72) В.В.Артемьев и Н.Ф.Гусарова (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 626416, кл. G 01 Р 3/80, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1075165, кл. G 01 P 3/36, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПРОТЯЖЕННОГО ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить помехозащищенность устр-ва. Световой поток от движущегося протяженного объекта 1 собирается объективом 2, разделяется на две части светоделительньм эг ементом 3 и попадает на стороны растрового модулятора 4, а затем на фотоприемники 5 и 6, усилители 7 и 8, перемножитель 15 и интегратор 16, где вь .,еляется сигнал с частотой, пропорциональной скорости движения протяжного объекта 1. Для уменьшения ошибки измерения скорости в устр-во введен опорный генератор 9.

При наличии помехи в блоке 14 сравнения формируется запрещающий сигнал, поступающий на управляющий вход ключа 17, и соответственно, на выходе ключа 17 сигнал отсутствует. Блоком

14 сравнения формируется команда, исключающая передачу сигнала низкого качества в последующие звенья уст-ва. ил.

1262384

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости движения протяженных объектов со сложной структурой, например поверхности Земли с борта самолета, стекловолокна при его вытягивании из фильер, поверхности раскаленного проката и др.

Цель изобретения вЂ” повышение помехоустойчивости.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит собчрающий световой поток от оптически неоднородной поверхности 1 объектив 2,светоделительный элемент 3, растровый модулятор 4, приводимыи во вращение двигателем, и два Фотоприемника 5 и

6, с которыми последовательно соединены соответственно усилители 7 и 8, опорный генератор 9, перемножители

10 и 11 и интеграторы 12 и 13. Выходы интеграторов 12 и 13 подключены к ,входам блока 14 сравнения. Выходы

t усилителей 7 и 8 подключены к входам перемножителя 15, выход которого через интегратор 16 соединен с информационным входом электрочного ключа 17, выход которого подключен к регистратору (не показан), Устройство работает следующим образом.

Световой поток от движущегося протяженного объекта 1 собирается объективом ?, разделяется на две части светоделитепьным элементом 3 а попадает на диаметрально противоположные стороны растра модулятора 4, а затем на фотоприемники 5 и 6. Сигналы с фотоприемников 5 и 6, имеющие частоть:. и и Х соответственно, усиливаются в. усилителях 7 и 8 и поступают на перемножитель 15 и интегратор 16, где выделяется сигнал разностнси частоты с .,-Ы

При отсутствии движения контролируемого объекта сигналы с фотоприемников 5 и 6 имеют одинаковую частоту, соответствующую частоте вращения растра модулятора

Чск / Р (11 где V вЂ” скорость сканирования, Б,> вЂ” шаг растра модулятора.

При движении протяженного объекта со скоростью Ъ„ сигналы с фотоприемников 5 и 6 сдвигаются по частоте до величин

Vñ Vè ° Vc< Vè

f И ° f И(?) f S - S l P соответственно, и сигнал, формируемый перемножителем 15 и интегратором 16, имеет частоту, пропорциональную скорости движения протяженного объекта

f< вЂ” К = 2 V /SP. (3)

Из выражений (1) и (2) следует, что в идеальном случае (при отсутствии помех) выполняется соотношение fs вЂ”,/= /, вЂ” fo = df = V>/SP.

15 (4)

Однако в реальных условиях на работу устройства оказывают влияние помехи различного происхождения (как внешние, так и внутренние, например

20 случайные прерывания оптической связи, эксцентриситет модулятора и др.), При этом сдвиги частоты в обоих каналах относительно частоты f не равны по модулю (или, в частном случае, сигнал в одном из каналов может вообще отсутствовать). В результате измерение скорости протяженного объекта, определяемой по частоте выходного сигнала интегратора 16 в соответствии

36 " формулой (3), производится с ошибкой.

Для уменьшения ошибки измерения скорости протяженного объекта V в

И устройство введен опорный генератор

9, вырабатывающий сигнал с частотой (5)

Ог 0 где и определяется по Формуле (1), 4>> два перемножителя 10 и 11 и два интегратора 12 и 13. Последовательности блоков 7-9-10-12 и 8-9-11-13 формируют сигналы с частотой (f, вЂ” f ) и (f g вЂ” fo ) соответственно, значения которых сравниваются в блоке 14 сравнения. Если

50 то с выхода блока 14 сравнения на управляющий вход ключа. 17 поступает разрешающий сигнал, а на выходе ключа 17 появляется сигнал, частота коу торого пропорциональна скорости объекта V, т.е, производится измерение скорости яротяженного обьекта по формуле (3).

1262384

Ситуация (7) Формула изобретения

Составитель Ю.Власов

Редактор О.Бугир Техреq Л.Олейник Корректор N.Самборская

Заказ 5420/41 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 свидетельствует о наличии помех в ра- 5 боте устройства, При этом в блоке 14 формируется запрещающий сигнал, поступающий на управляющий вход ключа

17, и, соответственно, на выходе ключа 17 сигнал отсутствует. Таким обра- О зом, блоком 14 формируется команда, исключающая передачу сигнала низкого качества в последующие звенья (например, регистратор). 5

Устройство для измерения скорости движения протяженного объекта, содержащее оптически согласованные с исследуемым объектом объектив, светоделительный элемент, модулятор с приводом и фотоприемник, подключенный выходом к усилителю, а также первый перемножитель, сравнивающее устройство и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него дополнительно введены второй фотоприемник, второй усилитель, генератор частоты, два дополнительных перемножителя, три интегратора и электронный ключ, при этом второй фотоприемник оптически согласован со светоделительным элементом и подключен выходом к второму усилителю, выходы усилителей подключены параллельно к первым входам первого и второго перемножителей и к входам третьего перемножителя, вторые входы первого и второго перемножителей подключены к выходу генератора частоты, а выходы через первый и второй интеграторы вЂ” к входам сравнивающего устройства, выход которого подключен к управляющему входу электронного ключа, информационный вход которого через третий интегратор соединен с выходом третьего перемножителя, а выход подключен к регистратору.

Устройство для измерения низких скоростей вала // 1247753

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и позволяет уменьшить погрешность измерения и упростить конструкцию устройства , которое состоит из фотоэлектрического датчика 1, включающего источник света 2, фотоприемник 3 и модулирующий диск 4, линейного уси лителя 5, аналого-цифрового преобразователя 6, программируемого постоянного

Устройство для определения скорости движения объекта со случайным распределением яркости // 1245089

Устройство для определения скорости движения объекта // 1242829

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в устройствах автоматического контроля и регулирования , в измерительных устройствах для преобразования составлянмцих вектора скорости в эл ектрическую величину

Измеритель скорости вращения вала // 1229694

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения знакопеременных угловых скоростей валов

Измерительный преобразователь величины и скорости линейного перемещения объекта // 1228018

Изобретение относится к измерительной технике и может использовать ся в качестве первичного преобразова,теля в составе измерительно-вычислительных комплексов, например, для определения динамических характеристик подвижных частей различных машин и механизмов

Устройство для измерения угловой скорости вращения вала // 1224724

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность за счет исключения влияния эксцентриситета

Устройство для измерения неравномерности скорости вращения вала // 1216727

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерений неравномерности скорости вращения вала

Устройство для измерения скорости движения объекта // 1210098

Устройство определения параметров движения изображения поверхности // 1205017

Способ измерения скорости движения объекта и устройство для его реализации // 2100810

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к классу электронно-оптических приборов, позволяющих определять параметры движения объекта или узла механизма, и может быть использовано в высокоточных быстродействующих системах дистанционного измерения линейной скорости, в системах ориентации и управления космическими и другими летательными аппаратами, а также в приборах и устройствах навигационных и геодезических систем

Устройство для определения угловой скорости // 2104553

Способ лазерного измерения вектора скорости // 2108585

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в экспериментальной гидро- и аэродинамике, исследовании однофазных и многофазных сред, а также в промышленных технологиях, связанных с необходимостью невозмущающего контроля параметров механического движения

Двухканальный оптический измеритель скорости // 2124732

Способ измерения линейной скорости // 2125268

Изобретение относится к области измерения линейной скорости тел, осуществляющих перемещение в пространстве: космическом, воздушном, водном и т.п

Способ динамического измерения угловых перемещений // 2127867

Изобретение относится к угломерным измерениям, в частности к динамическим измерениям, представляющим собой периодическое измерение угла в определенные моменты времени, и может быть использовано для динамических измерений углов при помощи лазерного гироскопа с переменной подставкой (виброподвесом, зеемановской или фарадеевской подставкой), например, при измерении профиля железнодорожных путей скоростных железных дорог, а также в составе быстродействующих бесплатформенных инерциальных систем

Лазерный волоконный датчик угловой скорости // 2129283

Изобретение относится к области навигационных систем, а именно к прецизионным гироскопическим датчикам угловых скоростей

Лазерный доплеровский измеритель скорости // 2144194

Способ измерения параметров движения объекта и устройство для его осуществления // 2147727

Изобретение относится к измерительной техникe и может быть использовано для определения углов ориентации и угловой скорости тел

Оптический измеритель скорости, длины и направления движения // 2160450