Оптико-электронное устройство для измерения размеров нагретых изделий
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для контроля герметических размеров нагретых изделий, и может быть использовано при контроле проката. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет регулировки соотношения сигнал/шум и получения максимальной скорости нарастания фронта выходного напряжения измерительного усилителя и тем самым наибольшей точности измерения входного сигнала. Цель достигается с помощью введения в блок автоматической регулировки сигнал/шум и регулируемой диафрагмы (22-23), зазор которой управляется через привод 20 выходным преобразователем. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСГ)УБЛИН (19) (11) (51) 4 G Ol В 21/06
C е
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О 1НРЫ7ИЯМ
APH ГКНТ СССР (21) 4278964/24-28 (22) 06.07.87 (46) 07.04.89.Бюл . )) 13 (71) Волгоградский политехнический институт (72) А.Н.Шилин (53) 531.7 (088.8) (56) Авторское .свидетельство СССР
Ф 1288505, кл. G Ol В 21/06, 1985. (54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО
ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ НАГРЕТЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к измерительной .технике, а именно к устройствам для контроля геометрических размеров нагретых иэделий, и может быть использовано при контроле проката. Целью изобретения является повьппение точности измерения за счет . регулировки соотношения сигнал/шум и получения максимальной скорости нарастания фронта выходного напряжения измерительного усилителя и тем самым наибольшей точности измерения входного сигнала. Цель достигается с помощью введения в блок автоматической регулировки сигнал/шум и регулируемой диафрагмы (22-23), зазор которой управляется через привод 20 выходным преобразователем, 2 ил.
1471070
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для контроля геометрических размеров нагретых изделий, и может быть использовано при контроле проката.
Целью изобретения является повышение точности измерений за счет введения в измерительную схему уст- . ройства диафрагмы с, регулируемым зазором, а также за счет введения в обратную связь измерительного усилителя блока автоматической регулировки соотношения сигнал/шум.
На фиг.l представлена схема устрой- 15 ства; на фиг.2 — времяимпульсные диаграммы, поясняющие работу устройства.
Устройство состоит из объектива 1, вибрационного статора, представляю- 2р щего собой качающееся зеркало 2 с рычагом 3, соединенного с пружиной 4, амплитуда колебаний "-":ркала 2 ограничена упорами 5, генератора 6 соединенного с зеркалом 2, фотоприемника 25
7, соединенного с усилителем 8, которые охвачены обратной связью блоком автоматической регулировки усиления дифференцированного усилителя 9, пикового детектора 10 и источника 11 30 опорного напряжения, соединенных последовательно триггера 12 Шмидта, дифференцирующей цепочки 13, ждущего мультивибратора 14, коммутатора
15 ° K ppyroMy axon которого nopKmo 35 чен выход усилителя 8, блока автоматической стабилизации уровня шумов в виде пикового детектора 16 и выходного преобразователя в виде дифференциального усилителя 17р к другому 4 входу которого подключен источник
IS опорного напряжения, фильтра 19 низких частот, соединенного с выходом усилителя 8. Выход усилителя 17 соединен с обмоткой электромагнитного 4 привода 20. Сердечник 21 привода 20 соединен с подвижной. частью 22 регу.лируемой щелевой диафрагмы с возможностью перемещения относительно ее неподвижной .части 23 в направляющих 24..
Устройство работает следующим образом.
Зеркало 2 совершает вынужденные генератором 6 колебания в пределах упора 5.. Изображение кромки иэделия, проходя через объектив 1, отражаясь от зеркала 2, проходя через диафрагму 23, совершает колебательное движение относительно фотоприемника 7.
Таким образом, пространственное распределение освещенности на входе усилителя 8 (фиг.2) преобразуется во временное изменение напряжения на выходе усилителя 8. Импульсы напряжения с усилителя 8.поступают на пиковый детектор 10 с большим временем разряда, а с него - на вход дифференциального усилителя 9, на другой вход которого поступает напряжение от источника li опорного напряжения, При изменении температуры изделия изменяется соответственно мощность светового потока на входе усилителя
8 и амплитуда выходного напряжения, усилителя 8, который, в свою очередь, изменяет запирающее напряжение на фотоприемнике 7, т.е. изменяет его порог срабатывания. Сигнал с усилителя 8 поступает на вход триггера 12
Шмидта с порогом срабатывания U, Прямоугольный сигнал с выхода триггера Шмидта. поступает на вход дифференцирующей.цепочки 13 и запускает мультивибратор 14 с длительностью импульса с, заведомо меньшей длительности импульса иа выходе усилителя 8. Коммутатор 15 вы" резает в течение импульса С уровень шумов. Максимальное напряжение шумов преобразуется в постоянное напряжение пиковым детектором 16 и поступает на вход усилителя 17. На другой вход дифференциального усилителя
17 поступает опорное напряжение от источника 18 опорного напряжения, который поддерживает на входе усилителя 17 опорное напряжение U
Если уровень шумов на выходе коммутатора 15 превьппает. опорное напряжение
U,,, то усилитель 17 усиливает эту разницу и с помощью электромагнитного привода 20 перемещает подвижную часть 22 диафрагмы, относительно неподвижной части 23 диафрагмы, увеличивая размер диафрагмы и, соответственно, поток светового излучения.
Это увеличение диафрагмы происходит до тех пор,.пока напряжение шума на выходе коммутатора. 15 не сравняется с опорным напряжением .0 ., (пружина и поршень в цилиндре привода 20 являются демпферами).
Таким образом, происходит автоматическая регулировка размеров щели, тем самым достигается при минимально допустимом уровне отношения сиг
1471070 дь!х 42 алых а ие> в
9gz. 2
Составитель А.Бессонов
Редактор В.Петраш Техред А.Кравчук
Корректор М.Пожо
Заказ 1580/44 Тираж 683 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 нал/шум максимально возможная ско- . рость нарастания фронта 11,„ усилителя 8 и, соответственно, наибольшая точность измерения амплитуды импуль5 са на выходе усилителя 8, пропорциональной размерам нагретого изделия.
Формула изобретения
Оптико-электронное устройство для измерения размеров нагретых изделий, содержащее вибрационный сканатор, последовательно соединенные фотоприемник, усилитель с блоком авто-. матической регулировки усиления, 15 триггер Шмидта, дифференцирующую цепь, ждущий мультивибратор, коммутатор и выходной преобразователь, выход усилителя соединен также с вторым входом коммутатора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, о :о снабжено регулируемой щелевой диафрагмой с подвижной частью, установленной между сканатором и фотоприемником, электромагнитным приводом, соединенным с выходным преобразователем и механически связанным с подвижной частью щелевой диафрагмы, блоком ав- томатической стабилизации уровня шумов в виде пикового детектора, соединенного с выходом коммутатора и подключенного к одному иэ входов выходного преобразователя, выполненного в виде дифференциального усилителя и задатчика уровня шумов, подключенного к нему, фильтром низких частот, подключенным к выходу триггера
Шмидта.
