Фотоэлектрическое устройство для измерения размеров нагретых изделий

 

Изобретение относится к измерительной техника. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет уменьшения погрешностей от нестабильности динамических параметров. Устройство содержит сканатор с вибратором 1, на котором укреплены сопряженные светофильтры 10 блока термокомпенсации. Последние периодически при изменении направления движения за счет сил инерции меняют положение, осуществляя коммутацию оптргческого потока только от одного участка нагретого изделия с различными полосами пропускания , это позволяет также исключить влияние неравномерности нагрева изделия . 2 ил. с (Л ю 00 00 ел о сд фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН (50 4 Г 01 В 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 39 8975/24-28 (22) 28.06.85 (46) 07.02.87. Бюл. Р 5 (71) Волгоградский политехнический институт (72) А,Н.!!!илии (53) 531 . 7 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1130740, кл. G О! В 21/06, 1983. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ НАГРЕТЫУ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к изме— рительной технике. Целью изобретения явл

„„SU„„1288505 А 1 мерения за счет уменьшения погрешностей от нестабильности динамических параметров. Устройство содержит сканатор с вибратором 1, на котором укреплены сопряженные светофильтры

10 блока термокомпенсации. Последние периодически при изменении направления движения за счет сил инерции меняют положение, осуществляя коммутацию оптического потока только от одного участка нагретого изделия с различными полосами пропускания, зто позволяет также исключить влияние неравномерности нагрева из1288505

Изобретение относится к изм е рительной технике, а именно к устройствам для контроля геометрических размеров нагретых изделий, и может быть использовано при контроле прока.та, обечаек и поковок, Целью изобретения является повьгшение точности измерения за счет уменьшения погрешностей от нестабильности динамических параметров, На фиг, 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 — времяимпульсные диаграммы, поясняющие его работу, Устройство содержит блок сканирования, выполненный в виде вибратора 1 с упором 2, установленнь1м на оси 3 вибратора 1 и генератора 4, связанного с вибратором 1, фотоприемник 5 преобразователь положения кромки изделия, состоящий из усилителя 6, блока 7 автоматической регулировки усиления, триггера 1Чмитта 8 и функционального преобразователя 9, подключенного к его выходу, блок термокомпенсации с двумя светофильтрами 10, состоящий иэ дифференцирующего звена 11 и соединенных последовательно ждущего мультивибратора 12, коммутатора 13 и второго функционального преобразователя 14, сумматор 15, соединенный с выходами преобразователей 14 и 9, и блок 16 индикации, триггер 0(митта 8 входом соединен с усилителем 6 и блоком 7, а выходом. с дифференцирующим звеном 11 и первым функциональным преобразователем 9, и является общим для блока термокомпенсации и преобразователя положения, граница сопряжения светофильтров 10 перпендикулярна направлению сканирования, а блок 7 выполнен в виде соединенных последовательно пикового детектора 17, схемы 18 сравнения с эадатчиком и второго усилителя 19.

Устройство работает следующим образом.

При работе устройства вибратор 1 с фотоприемником 5 совершает возвратно-поступательное движение, преобразуя пространственное распределение освещенности в плоскости иэображения объектива во временное (диаграмма

20 на фиг, 2).При изменении направления движения за счет сил инерции светофильтры 10 поворачивают вокруг оси в диапазоне, ограниченном упорами 2, и таким образом, происходит автоматическая смена светофильтров

10 перед фотоприемником 5, а следовательно, и спектральной полосы пропускания светового потока. Смена свето5 фильтров 10 происходит с некоторым запаздыванием по времени 1,, которое зависит от величины их свободного хода, (диаграмма 21 на фиг. 2).Сигнал с усилителя фототока имеет сту10 пенчатую форму (диаграмма 22 на фиг.2), Светофильтры 10 подобраны таким образом, чтобы и амплитуда первой половины импульса в заданном интервале температур была меньше амплитуды

15 второй половины импульса.

Импульсы напряжения с усилителя

6 поступают на пиковый детектор 17, содержащий РС-цепь с временем разряда, превышающим период развертки.

20 С выхода детектора 17 на схему 18 сравнения поступает постоянное напряжение, равное максимальному импульсу, На схему 18 сравнения поступает также с эадатчика постоянное

2 задающее напряжение, с которым сравнивается напряжение пикового детектора 17 °

Напряжение со схемы 18 сравнения поступает на вход усилителя 19, к

30 выходу которого подключен фотоприемник 5 с сопротивлением нагрузки, При изменении температуры изделия изменяется амплитуда импульсов, поступающих на детектор 17 и отклонение

35 амплитуды от заданной поступает на вход усилителя 19, который изменяет напряжение питания и соответственно чувствительность фотоприемника 5 так,, чтобы максимальная амплитуда

40 второй половины импульса была постоянной, Амплитуда первой половины импульса зависит от температуры изделия. Сигнал с усилителя 6 поступает на вход триггера 11!митта 8 с

45 уровнем срабатывания U с выхода которого прямоугольные импульсы с постоянной амплитудой и длительностью Г (диаграмма 23 на фиг. 2), определяемой отклонением границы

50 иэделия от оптической оси, поступают на вход функционального преобразователя 9. Функциональный преобразователь 9 преобразует длительность импульса в постоянное напряжение, 55 пропорциональное отклонению размера от номинального. Сигнал с трйггера 11!митта 8 дифференцируется по переднему фронту с помощью дифференцирующего звена 11 и подается на вход

1288505

21

22

Uiep

Ug

ВНИИПИ Заказ 7797/38 Тираж 700 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ждущего мультивибратора 12 с длительностью Т,- который через коммутатор

l3 ".вырезает" переднюю часть импульса фототока с переменной амплитудой, которая пропорциональна температуре изделия (диаграмма 24 на фиг. 2).

Затем этот импульс поступает на вход функционального преобразователя 14, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный номинально- 10 му размеру изделия, а с его выхода сигнал, пропорциональный температурной поправке, поступает на сумматор 15. Результат измерения снимается с блока 16 индикации, соединен- 15 ного с сумматором 15, Формула изоб ре тения

Фотоэлектрическое устройство для 20 измерения размеров нагретых изделий, содержащее блок сканирования, фотоприемник, связанный с выходом фотоприемника преобразователь положения кромки иэделий, содержащий усилитель, 25 блок автоматической регулировки усиления, триггер Шмитта и функциональный преобразователь, соединенный с

его выходом, блок термокомпенсации с двумя светофильтрами, состоящий из дифференцирующего звена и соединенных последовательно ждущего мультивибратора, коммутатора и второго функционального преобразователя, сумматор, соединенный с выходами обоих функциональных преобразователей и блок индикации, соединенный с сумматором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьптения точности измерения, триггер 1цмитта входом соединен с усилителем и блоком автоматической регулировки усиления, а выходом — с дифференцирующим звеном и первым функциональным преобразователем, и является общим для блока термокомпенсации и преобразователя положения, блок сканирования выполнен в виде вибратора с упором, соединенного с фотоприемником и двумя светофильтрами, граница сопряжения которых перпендикулярна направлению сканирования, светофильтры установлены с возможностью их свободного перемещения в направлении сканирования в диапазоне, ограниченном упором

У установленным на оси вибратора.