Всесоюзная 1«"^т?11тш-т1^йгкщбибл140т?нд_л. с, ляшенко
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 20.XI.1970 (№ 1491082/25-28) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 11.IV.1972. Бюллетень № 13
Дата опубликования описания 16Х.1972
М. Кл. G 01Ь 11/04
Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Миииотрое
СССР
УДК 531.715.2(088.8) Автор изобретения
Л. С. Ляшенко
Заявитель
ФОТОИМПУЛЬСНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ
РАЗМЕРОВ ДВИЖУЩЕГОСЯ ТЕЛА
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к контролю размеров проката.
Известен фотоимпульсный способ измерения геометрических размеров движущегося тела, например проката, заключающийся в том, что измеряемое тело проецируют оптической системой на фотоэлектронный преобразователь, преобразовывают в нем световой сигнал в измерительный электрический импульс, длительность которого пропорциональна измеряемому размеру. Далее измеряют длительность импульса аналоговым или цифровым методами.
Недостатком известного способа является то, что значительные перемещения плоскости измерения тела вдоль оси объектива оптической системы вносят погрешность в измерение.
Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерения.
Для этого измерительный импульс определяют как сумму двух сигналов, первый из которых пропорционален оптической проекции измеряемого размера тела, а второй — изменению длительности фронтов первого сигнала, обусловленному расфокусировкой изображения проекции измеряемого размера вследствие перемещения тела вдоль оптической оси системы.
На чертеже показан один из возможных вариантов структурной схемы фотоимпульсного измерительного прибора, реализующего описываемый способ.
Оптичеакая система строго фиксируется над плоскостью измерения на расстоянии Н.
О величине измеряемого размера А судят по
его проекции а в плоскости наилучшего изображения, обычно совмещаемой с плоскостью
10 анализа (развертки), которая фиксируется на расстоянии h от входного зрачка объектива.
Оптическое изображение преобразуется в электрический импульс при помощи фотоэлектронного преобразователя 1, с которым
15 может быть совмещено развертывающее устройство в случае телевизионных методов измерения. Фронты импульса, определяемые эффективной (приведенной) апертурой системы, будут иметь вполне определенную вели20 чину.
Импульс после усилителя 2 подается одновременно на формирователь 8 и дифференцирующее устройство 4. В формирователе вырабатывается прямоугольный импульс. Что25 бы длительность его не зависела от амплитуды приходящего сигнала, его формируют одним из известных способов, например, «на пропорциональном уровне». На выходе дифференцирующего устройства 4 получаются
30 импульсы, длительность которых пропорцио335534
Типография, пр. Сапунова, 2 нальна длительности фронтов входных импульсов. Формирователь б вырабатывает прямоугольные импульсы аналогично формирователю 8 «на пропорциональном уровне». Таким образом, на входах детекторов б и 7 получаются две последовательности широтномодулированных импульсов. Первая последовательность импульсов несет информацию о величине проекции измеряемого размера, а вторая — о длительности фронта импульсного сигнала. Напряжения детекторов б и 7 вычитаются в суммирующем устройстве 8.
Если расстояние до измеряемого тела Н не меняется, а размер А изменяется, то длительность импульсного сигнала также будет изменяться, а длительность фронтов останется постоянной, поэтому напряжение на выходе сумматора 8 будет пропорционально измеряемому размеру. Если расстояние Н уменьшилось на величину ЛН, а размер А не изменился, то вследствие «деформации» изображения в плоскости анализа длительность импульсного сигнала увеличивается, одновременно произойдет расфокусировка изображения и, как следствие этого, увеличение длительности фронтов импульсного сигнала. Напряжение на выходах детекторов б и 7 увеличится, а их разность на выходе суммирующего устройства 8 в первом приближении останется постоянной.
Для более точной компенсации ошибки измерения от «деформации» изображения можно. осуществить функциональное преобразование сигнала детектора 7 перед подачей его на суммирующее устройство 8. Вид функционального преобразования определится конкретным устройством прибора, объектом и условиями измерения. Таким образом, ошибка от перемещения предмета измерения вдоль оптической оси может быть практически сведена к нулю. Индикатор 9 должен калибро1О ваться с учетом компенсирующего сигнала.
Предмет изобретения
Т5 Фотоимпульсный способ измерения геометрических размеров движущегося тела, например проката, заключающийся в том, что измеряемое тело проецируют оптической системой на фотоэлектронный преобразователь, 2О преобразовывают в нем световой сигнал в измерительный электрический импульс, длительность которого пропорциональна измеряемому размеру, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, опре25 деляют измерительный импульс как сумму двух сигналов, первый из которых пропорционален оптической проекции измеряемого размера тела, а второй †изменен длительности фронтов первого сигнала, обусловлензО ному расфокусировкой изображения проекции измеряемого размера вследствие перемещения тела вдоль оптической оси системы.
Составитель Л. Лобзова
Редактор Т. Ларина Техред T. Ускова
Корректор Е. Усова
Заказ 1277/9 Изд. № 497 Тиран 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
