Устройство для бесконтактного измерения профиля объекта

 

Устройство для бесконтактного измерения профиля объектов содержит корпус и установленные на нем блок продольного сканирования, блок поперечного сканирования, связанный с ними фотодатчик и оптическую систему. Блок продольного сканирования выполнен в виде качающейся штанги с приводом и датчиком угла поворота, блок поперечного сканирования - в виде реле, установленного на конце качающейся штанги блока продольного сканирования, и качающейся штанги, связанной с якорем реле, фотодатчик - в виде двух фотодиодов, расположенных на конце качающейся штанги блока поперечного сканирования, а оптическая система расположена на конце качающейся штанги блока продольного сканирования. Также имеется микровыключатель и блок обработки информации, состоящий из последовательно соединенных интегратора, ключа, последовательно соединенных n-пороговых устройств и индикатора, а также задатчика постоянных сигналов с n-выходами, причем выход ключа соединен с первыми входами n-пороговых устройств, вторые входы которых соединены с n-выходами задатчика постоянных сигналов. Технический результат - повышение информативности за счет определения профиля неосесимметричного объекта. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения профиля объекта.

Известно устройство, которое содержит корпус, на котором установлен блок продольного сканирования в виде качающейся штанги с приводом и датчиком угла поворота, блок поперечного сканирования в виде качающейся штанги, установленной на якоре реле, оптическую систему и фотодатчик в виде двух фотодиодов, размещенных на конце штанги (Авторское свидетельство СССР № 1275206, кл. G 01 В 21/20, опубл. 07.12.1986 г.)

Недостатком этого устройства является низкая информативность, обусловленная невозможностью определения профилей неосесимметричного объекта при различном его положении.

Технической задачей изобретения является повышение информативности за счет определения профиля неосесимметричного объекта.

Решение технической задачи достигается тем, что в устройство, которое содержит корпус, на котором установлен блок продольного сканирования в виде качающейся штанги с приводом и датчиком угла поворота, блок поперечного сканирования в виде качающейся штанги, установленной на якоре реле, оптическую систему и фотодатчик в виде двух фотодиодов, размещенных на конце штанги, дополнительно введены микровыключатель и блок обработки информации, состоящий из последовательно соединенных интегратора, ключа, последовательно соединенных n-пороговых устройств и индикатора, а также задатчика постоянных сигналов с n-выходами, причем выход ключа соединен с первыми входами n-пороговых устройств, вторые входы которых соединены с n-выходами задатчика постоянных сигналов.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство имеет существенные отличительные признаки - это новые элементы схемы: микровыключатель, блок обработки информации и новые связи в схеме устройства, что позволяет сделать вывод о наличии в данном техническом решении критерия патентоспособности "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что используемые элементы, входящие в структуру блока обработки информации, и микровыключатель широко известны из уровня техники, но только их введение в предлагаемое устройство для бесконтактного измерения профиля объекта приводит к появлению новых свойств, повышению информативности за счет измерения профилей неосесимметричного объекта.

На фиг.1 приведено устройство для бесконтактного измерения - профиля объекта; на фиг.2 - блок поперечного сканирования, на фиг.3 - блок обработки информации.

Устройство содержит корпус 1, на котором установлен блок продольного сканирования в виде качающейся штанги 2 с приводом 3 и датчиком 4 угла поворота, блок поперечного сканирования в виде качающейся штанги 5, установленной на якоре реле 6, оптическую систему 7 и фотодатчик 8 в виде двух фотодиодов, размещенных на конце штанги 5, контролируемый объект 9, микровыключатель 10 и блок 11 обработки информации, состоящий из последовательно соединенных интегратора 12, ключа 13, последовательно соединенных n-пороговых устройств 14 и индикатора 15, а также задатчика 16 постоянных сигналов с n-выходами, причем выход ключа 13 соединен с первыми входами n-пороговых устройств 12, вторые входы которых соединены с n-выходами задатчиками 16 постоянных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

При включении привода 3 штанга 2 начинает совершать качательные движения относительно оси, на которой закреплен датчик 4 угла поворота, сигнал с которого определяет положение блока поперечного сканирования на продольной оси контролируемого объекта 9. Реле 6 работает в автоколебательном режиме, перемещая фотодиоды датчика 8 в направлении, перпендикулярном продольной оси объекта 9, с частотой на порядок и более выше частоты продольного сканирования. При этом погрешности, вызванные отклонением траекторий концов качающихся штанг 2 и 5 от прямолинейных, невелики вследствие большого отношения длины штанги к величине перемещения. На выходе фотодатчика 8 появляется сигнал, создаваемый спроектированным оптической системой 7, с изображением контролируемого объекта 9, освещенного внешним источником или самосветящегося, который поступает на интегратор 12. При проведения цикла измерений от микровыключателя срабатывает ключ 13, и сигнал, пропорциональный профилю объекта, поступает на n-пороговые устройства 14 и при срабатывание одного из n-пороговых устройств поступает на один из n-входов индикатора, соответствующего определенному профилю неосесимметричного объекта. При дальнейшем повороте объекта относительно своей оси будет определен другой профиль объекта.

Таким образом, данное устройство позволяет определят профили неосесимметричного объекта при различном положении относительно его оси вращения.

Источники информации:

Авторское свидетельство СССР № 1275206, кл. G 01 B 21/20, опубл. 07.12.1986 г. (прототип).

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного измерения профиля объектов, содержащее корпус и установленные на нем блок продольного сканирования, блок поперечного сканирования, связанный с ними фотодатчик и оптическую систему, причем блок продольного сканирования выполнен в виде качающейся штанги с приводом и датчиком угла поворота, блок поперечного сканирования - в виде реле, установленного на конце качающейся штанги блока продольного сканирования, и качающейся штанги, связанной с якорем реле, фотодатчик - в виде двух фотодиодов, расположенных на конце качающейся штанги блока поперечного сканирования, а оптическая система расположена на конце качающейся штанги блока продольного сканирования, отличающееся тем, что имеет микровыключатель и блок обработки информации, состоящий из последовательно соединенных интегратора, ключа, последовательно соединенных n-пороговых устройств и индикатора, а также задатчика постоянных сигналов с n-выходами, причем выход ключа соединен с первыми входами n-пороговых устройств, вторые входы которых соединены с n-выходами задатчика постоянных сигналов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3