Способ бесконтактного измерения толщиныстенки нрозрачного тела, имеющего однонаправленную полосностьповерхностей стенки

 

нн 422942

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕПЬСХВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.07.72 (21) 1815436 25-28 (51) М. Кл. G 01Ь 11/06 с присоединением заявки Хи

I (32) Приоритет ! Опубликовано 05.04.74. Бюллетень М 13 !

Дата опубликования описания 04.09.74

Государственный квинтет

Совета Министров СССР по дилан изб ритвний н отксытий (53) УДК 531.715.2 (088.8) (72) Автор изобретения

Л. К. Безродный (71) Заявитель Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики (54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

СТЕНКИ ПРОЗРАЧНОГО ТЕЛА, ИМЕЮЩЕГО

ОДНОНАПРАВЛЕННУЮ ПОЛОСНОСТЬ ПОВЕРХНОСТЕИ СТЕНКИ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для бесконтактного определения толщины стенок прозрачных тел, преимущественно плоских, имеющих однонаправленную полосность (клиповидность) поверхностей, например стсклоленты, получаемой методом вертикального вытягивания через щель заглубленной в стекломассу шамотной лодочки.

Известен способ бесконтактного измерения толщины стенки прозрачного тела, име ощего однонаправленную полосность поверхностей стенки, заключающийся в том, что направляют под углом на измеряемую стенку тела плоскопараллельный световой пучок и определяют расстояние между лучами света, отряженными от ближней и дальней поверхностей стенки тела, по которому и судят об измеряемой толщине.

В известном способе плоскопараллельный луч света посылаю на тело поперек полосности его поверхностей. Так как проекции отраженных от ближней и дальней поверхностей тела лучей вследствие оптических искажений света телом принимают вид искривленных линий, то измеряют среднее расстояние между ними.

Процесс измерения среднего расстояния между двумя искривленными световыми лннилми как визуальный, так и автоматизированный ехнически сложен. В известном способе длл этой цели применены электромеханическая развертка и фотоэлектрический прием изображения.

5 Недостатком электромеханической развертки является наличие быстроизнашивающихся вращающихся деталей, снижающих надежность и точность работы прибора. В принципе измерение среднего расстояния между двумя

10 искривленными световыми линиями можно было бы производить, осуществлял электронную развертку изображения, например с помощью передающей телевизионной трубки типа «видикон», причем электронная развертка обяза15 зельно должна быть двухкоординатной. Очевидно, что стоимость установки с двухкоордипатной электронной разверткой изображения будет сравнительно высокой, а надежность (из-за использования большого количества

20 радиодеталей) — низкой.

С целью упрощения процесса измерения по предлагаемому способу направляют пучок света в виде ряда пространственно разделенных лучей так, по направление проекций этих лу25 чей совпадает с направлением полосности поверхностей стенки тсля.

Проецирование плоскопяpëëëåëhíûx. лучей на стенку тела вдоль его полоспостп облегчает измерение расстояний между отраженными

30 лучами, так кяк гюследние остаются прлмоли422947

Ц б

3 нейными и параллельными между собой, Если бы на стенку тела вдоль полосности его поверхностей был послан только один плоскопараллельный луч света, ro в зависимости от того, попал ли он в канавку или на горбушку полосности, расстояния между отраженными от ближней и дальней поверхностей тела лучами могли бы значительно отличаться одно от другого. Поэтому для повышения точности измерения толщины тела на стенку его вдоль полосности поверхностей посылают несколько плоскопараллельных пространственно разделенных лучей и вычисляют среднее значение измеренных расстояний между отраженными от ближней и дальней поверхностей тела лучами света.

Интервалы между проецируемыми на тело плоскопараллельными лучами необходимо выбирать такими, чтобы не происходило наложения одно на другое измеряемых расстояний между отраженными от ближней и дальней поверхностей тела лучами.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения толщины стенки прозрачного тела по предлагаемому способу.

Схема содержит источник 1 света, оптическую систему 2, многощелевую диафрагму 3, сканистор 4, генератор 5 пилообразного напряжения, дифференцирующий трансформатор

6, измеритель 7, интегратор 8, измерительный прибор 9. Индексом 10 обозначено измеряемое тело.

Измерение толщины стенок прозрачных тел производят следующим образом.

Несколько плоскопараллельных пространственно разделенных лучей света 11, образованных путем пропускания пучка света от источника 1 через оптическую систему 2 и многощелевую диафрагму 3, посылают на стенку тела 10 вдоль его полосности. Измеряют расстояния 6i, 6q,..., 6 между отраженными от ближней и дальней поверхностей тела лучами, где и — число лучей, посылаемых на тело. По данным измерений вычисляют среднее значение расстояния 6,„. являющееся показателем толщины стенки тела.

Измерение расстояний между отраженными

10 от ближней и дальней поверхностей тела лучами осуществляется известными методами, например, визуально с помощью линейки, установленной в фокальной плоскости отраженных лучей, или автоматически посредством

15 сканистора 4, опрашиваемого генератором 5 пилообразного напряжения с постоянной ча1 стотой f = —, выделения электрических имТ пульсов дифференцирующим трансформатором

20 б, измерения временных интервалов t;...

6„между импульсами, соответственно пропорциональных расстояниям 6, 62 4п измерителем 7 преобразогапия указанных временных интервалов в сигнал постоянного тока, пропорциональный толщине стенки тела, интегратором 8 и регистрации результата измерительным прибором 9.

Предмет изобретения

30 Способ бесконтактного измерения толщины стенки прозрачного тела, имеющего однонаправленную полосность поверхностей стенки, заключающийся в том, что направляют под углом на измеряемую стенку тела плоскопарал35 лельный световой пучок и определяют расстояние между лучами света, отраженными от ближней и дальней поверхностей стенки тела, по которому и судят об измеряемой толщине, отличающийся тем, что, с целью упро40 щения процесса измерения, направляют пучок света в виде ряда пространственно разделенных лучей так, что направление проекций этих лучей совпадает с направлением полосности поверхностей стенки тела.