DE1233641B - Verfahren und Vorrichtung zum Unterscheiden nahe beieinanderliegender, in einem Beobachtungsfeld verteilter Gegenstaende - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Unterscheiden nahe beieinanderliegender, in einem Beobachtungsfeld verteilter Gegenstaende

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DE1233641B
DE1233641B DEC16154A DEC0016154A DE1233641B DE 1233641 B DE1233641 B DE 1233641B DE C16154 A DEC16154 A DE C16154A DE C0016154 A DEC0016154 A DE C0016154A DE 1233641 B DE1233641 B DE 1233641B
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circuit
signal
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pulse
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DEC16154A
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Denis Edward Urry
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Bush and Rank Cintel Ltd
Original Assignee
Bush and Rank Cintel Ltd
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    • B07C5/04Sorting according to size
    • B07C5/10Sorting according to size measured by light-responsive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06MCOUNTING MECHANISMS; COUNTING OF OBJECTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

DEUTSCHES #fftt PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT Deutsche Kl.: 42 m7 -5/12· y/fe
Nummer: 1233 641
Aktenzeichen: C16154IXc/42m7
1233 64 1 Anmeldetag: 22. Januar 1958
Auslegetag: 2. Februar 1967
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterscheiden nahe beieinanderliegender, in einem Beobachtungsfeld verteilter Gegenstände, bei dem das Beobachtungsfeld derart abgetastet wird, daß sich quantisierte elektrische Signale ergeben, die einen ersten Wert haben, wenn ein Abtaststrahl auf einen Gegenstand auftrifft und andernfalls einen zweiten Wert haben und in den Rücklaufintervallen des Abtastvorgangs die Signale unterdrückt werden, wobei diese Signale einer Zähl- und Sortiervorrichtung zugeführt werden, die eine aus einer Torschaltung, einer Impulsverlängerungsschaltung, einer Verzögerungsschaltung und eine Einführungseinrichtung gebildete geschlossene Schleife aufweist, wobei die Einführungseinrichtung aus einer Impulsabschneideschaltung gespeist wird und wobei der Verzögerungsschaltung eine Zählschaltung parallel geschaltet ist.
Bei einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausführung dieser Verfahrensschritte werden nur solche Teile eines durch Abtastung einer Partikel erhaltenen Signals, deren Dauer einen vorbestimmten Wert überschreitet, an die Einrichtung zur Zusammenfassung aller von einer einzelnen Partikel eingehenden Signale angelegt.
Eine solche Vorrichtung hat den Nachteil, daß einige der Rest-Signalteile eine zu kurze Dauer haben können, um die volle Wirkung der zusammenfassenden Einrichtung zu veranlassen, und es treten dann Fehlzählungen auf. Hierzu ist vorgeschlagen worden, diesen Nachteil dadurch zu beheben, daß die Dauer aller Rest-Signale künstlich verlängert wird, und zwar so, daß ihre Dauer ausreichen muß, um ein korrektes Arbeiten der Zähleinrichtung zu ermöglichen.
Es ist ferner ein Teilchenzählgerät bekanntgeworden, das Mittel zum Abtasten von Teilchen mittels einer Elektronenstrahlröhre aufweist und weiter mit den Abtastmitteln zusammenwirkende Mittel wie z. B. eine fotoelektrische Zelle zum Liefern eines elektrischen Signals enthält, das ein Maß für die Anwesenheit und die Dichte der Teilchen ist, ferner Mittel zum Vermeiden mehrfacher Zählung eines großen, mehr als einmal abgetasteten Teilchens aufweist und schließlich Zählmittel beinhaltet, die auf das entnommene Signal oder die entnommenen Signale zum Anzeiger der Gesamtzahl abgetasteter Teilchen ansprechen.
Es wurde nun festgestellt, daß bei diesen bekannten Vorrichtungen ein weiterer Nachteil auftritt, der durch die obenerwähnten Mittel nicht behoben werden konnte. Dieser Nachteil ergibt sich hieraus, daß auch bei sorgfältigster Verteilung der Probe in dem Verfahren und Vorrichtung zum Unterscheiden
nahe beieinanderliegender, in einem
Beobachtungsfeld verteilter Gegenstände
Anmelder:
Bush and Rank Cintel Limited, London
Vertreter:
Dipl.-Ing. W. Cohausz, Dipl.-Ing. W. Florack
und Dipl.-Ing. K. H. Eissel, Patentanwälte,
Düsseldorf, Schumannstr. 97
Als Erfinder benannt:
Denis Edward Urry, London
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 23. Januar 1957 (2510)
abgetasteten Beobachtungsfeld stets einige Partikeln sehr nähe beieinander oder sehr nahe am Rand des abgetasteten Bereiches liegen, so daß die Intervalle zwischen den Signalen, die sich aus aufeinanderfolgenden Partikeln ergeben oder die zwischen dem Signal einer Partikel und dem Signal auftreten, das sich bei Nichtvorhandensein entsprechender Lichtwerte in einem Rücklaufventil ergibt, zu kurz sein können, um ein korrektes Arbeiten der Einrichtung, in die die Signale anschließend eingeführt werden, zu ermöglichen.
Die Erfindung bezweckt eine Vorrichtung zum Sortieren oder Klassifizieren sehr kleiner Gegenstände in einem Beobachtungsfeld, bei der die erwähnten Nachteile behoben werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, das zum Unterscheiden nahe beieinanderliegender, in einem Beobachrungsfeld verteilter Gegenstände dient, bei dem das Beobachtungsfeld derart abgetastet wird, daß sich quantisierte elektrische Signale ergeben, die einen ersten Wert haben, wenn ein Abtaststrahl auf einen Gegenstand auftrifft und andernfalls einen zweiten Wert haben und in den Rücklaufintervallen des Abtastvorgangs die Signale unterdrückt werden, wobei diese Signale einer Zähl- und Sortiervorrichtung zugeführt werden, die eine aus der Torschaltung, einer Impulsverlängerungsschaltung, einer Verzögerungsschaltung und
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eine Einführungseinrichtung gebildete geschlossene Schleife aufweist, wobei die Einführungseinrichtung aus einer Impulsabschneideschaltung gespeist wird und wobei der Verzögerungsschaltung eine Zählschaltung parallel geschaltet wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Signale vor der Einführung in den Zähl- und Sortierstromkreis eine Abstandsstreckeinrichtung (16) durchlaufen, in der die Impulsabstände zwischen den Signalen, die bei der Abtastung der Lücken zwischen den im Beobachtungsfeld verteilten Gegenständen erzeugt werden, durch Verzögerung der Vorderflanke des nachfolgenden Signals auf einen vorgegebenen Wert vergrößert werden, sofern sie nicht von vornherein diesen vorgegebenen Wert überschreiten.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Schaltung einen bistabilen Kreis, der durch angelegte Signale zwischen einem ersten und einem zweiten stabilen Zustand hin- und hergeschaltet werden kann und der Ausgangs- und Steuersignale liefern kann, die je nach dem Zustand des Kreises erste und zweite Werte besitzen, sowie einen Impulsgenerator, dem die Steuersignale zugeführt werden, und der durch Übergänge in dem Steuersignal von dem ersten zum zweiten Wert veranlaßt wird, einen Impuls zu liefern, dessen Dauer gleich dem vorgegebenen Intervall ist, sowie Einrichtungen, die den Impuls in die bistabile Einrichtung führen, derart, daß die Rückkehr von dem zweiten zum ersten Schaltzustand während dieses Intervalls verhindert wird.
Bei Anwendung der Erfindung kann die vorgesehene Wirkungsweise der nachgeschalteten Zähleinrichtung nicht mehr dadurch gestört werden, daß in der angelegten Signalfolge Impulse oder Intervalle zwischen Impulsen vorhanden sind, die zu kurz sind, um ein korrektes Arbeiten der Zähleinrichtung zu ermöglichen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.
F i g. 1 zeigt, überwiegend schematisch und im Blockschaltbild, eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Sortieren oder Klassifizieren von Gegenständen gemäß der Erfindung;
F i g. 2 zeigt Diagramme zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise eines Teils der an Hand der F i g. 1 beschriebenen Vorrichtung;
F i g. 3 zeigt im Diagramm ein Beobachtungsfeld mit einigen zu zählenden oder zu sortierenden Gegenständen, wobei der Weg eines Abtastelementes dargestellt ist;
F i g. 4 zeigt eine Anzahl von Schwingungsformen zur Beschreibung der durch die Erfindung zu überwindenden Schwierigkeiten;
F i g. 5 zeigt ein Bild einer Schaltung, die im Zusammenhang mit der Erfindung von besonderer Bedeutung ist;
Fig. 6 zeigt eine Anzahl von Schwingungsformen, die zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 5 dienen.
Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung enthält eine Kathodenstrahlröhre!, der in geeigneter Weise der Heizstrom und die hohe Spannung über Stromversorgungen! und 3 zugeführt wird. Der in Röhre 1 erzeugte Elektronenstrahl wird auf dem Leuchtschirm 4 am Ende des Glaskolbens 5 mit Hilfe einer geeigneten Fokussierung 6, die im allgemeinen aus einem einstellbaren Permanent-Magnetsystem be-
steht, zusammengefaßt. Der Elektronenstrahl wird in geeigneter Weise über einen Schirm 4 gelenkt, und zwar durch Magnetfelder, die von einem Ablenkjoch 7 erzeugt werden. Dem Joch 7 werden von Ablenkgeneratoren 8 und 9 geeignete Stromwerte zugeführt, um den Strahl zu veranlassen, daß er einen passenden Bereich auf dem Schirm 4 in einem feinen Raster abtastet.
Das leuchtende Rasterfeld, das sich durch die
ίο Abtastung auf dem Schirm 4 der Röhre 1 ergibt, wird mit Hilfe eines geeigneten optischen Systems, das in der Darstellung der F i g. 1 als Linse 10 angedeutet ist, auf einem Beobachtungsfeld 11 abgebildet, auf dem die Partikeln 12 verteilt sind, deren Zahl festzustellen ist. Die optischen Eigenschaften dieser Partikeln müssen sich in bestimmtem Umfang von denen des Feldes unterscheiden, z. B. dadurch, daß sie undurchsichtig oder weniger durchscheinend sind, wenn das Feld selbst durchsichtig oder durchscheinend ist.
Die Abmessung des auf dem Beobachtungsfeld 11 abgebildeten Lichtflecks muß hinreichend klein sein, und zwar so, daß sein Durchmesser geringer ist als die Mindestgröße der kleinsten zu zählenden Objekte. Das Rasterfeld der Linien, in denen der Lichtfleck das Feld 11 unter dem Einfluß der Ablenkgeneratoren 8 und 9 durchläuft, muß so bemessen sein, daß ein Gegenstand der festzustellenden Mindestgröße von wenigstens einer Zeile erfaßt wird. Auf der den festzustellenden Gegenständen gegenüberliegenden Seite des durchscheinenden Beobachtungsfeldes 11 ist eine lichtempfindliche Einrichtung 13 angeordnet, die beispielsweise eine Fotozelle sein kann. Für den Fall, daß die zu untersuchenden Gegenstände in einem undurchsichtigen oder nicht durchscheinenden Feld verteilt sind, von dem sie sich durch ihre Reflexionseigenschaften unterscheiden, könnte die Fotozelle 13 auch dem von dem Feld 11 reflektierten Licht ausgesetzt sein. Der in der Fotozelle 13 auftretende Strom ändert sich daher in Abhängigkeit davon, ob der von dem Leuchtschirm 4 der Röhre 1 abgebildete Abtastfleck auf eines der Objekte 12 auftrifft oder nicht, und es wird dann in einem Vorverstärker 14, mit dem die Fotozelle 13 verbunden ist, ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Spannung sich mit der Beleuchtung der Fotozelle 13 ändert. Der Vorverstärker kann dabei entfallen, wenn an Stelle der Fotozelle 13 eine Vervielfacherfotozelle verwendet wird.
Die am Ausgang des Vorverstärkers 14 auftretenden verstärkten Signale werden einer Quantisiereinrichtung 15 zugeführt, welche ein Ausgangssignal liefert, das einen ersten Wert hat, wenn der Abtaststrahl auf einen Gegenstand fällt, und einen zweiten Wert, wenn dies nicht der Fall ist. Die Quantisiereinrichtung 15 kann einen bistabilen Trigger enthalten, der aus einem ersten stabilen Zustand in einen zweiten umschaltet, wenn das angelegte Signal einen ersten Bezugswert überschreitet, und von dem zweiten in den ersten Zustand zurückkehrt, wenn das Eingangssignal unter einen zweiten Bezugswert liegt. Dieser Vorgang ist in F i g. 2 dargestellt, in der das Diagramm 2 A den Durchgang eines Abtastelementes 30 durch Objekte 31 und 32 entlang des durch die gestrichelten Linien 33 und 34 bezeichneten Weges zeigt. Diagramm 2 B zeigt das Signal, das sich aus dem im Diagramm 2 A dargestellten Abtastvorgang ergibt. Linie 35 zeigt dabei die Änderung der Ausgangsspannung des Verstärkers 14, wenn der Licht-
fleck 30 sich auf seinem Wege weiterbewegt. Die Trigger-Bezugswerte der Quantisiereinrichtung 15 sind durch gestrichelte Linien 36 und 37 dargestellt. Der Linienzug 38 in dem Diagramm 2 C zeigt die Änderung des Ausgangspotentials der Quantisiereinrichtung 15.
Das von der Quantisiereinrichtung 15 ausgehende quantisierte Signal gelangt dann gemäß der Erfindung in eine Abstands-Streckeinrichtung 16, deren Funktion und Wirkungsweise noch näher beschrieben werden wird. Im vorliegenden Zusammenhang sei zunächst nur erwähnt, daß die Einrichtung 16 verhindert, daß ihre Ausgangssignale unzulässig nahe beieinanderliegen, wie nahe auch die Eingangssignale beieinanderliegen mögen, die von der Quantisiereinrichtung 15 kommen.
Die Vorrichtung enthält ein Tor 17, das unmittelbar durch Ausgangssignale aus der Abstands-Streckeinrichtung 16 gesteuert wird, wobei die Signale an diese Einrichtung in einer solchen Polarität angelegt werden, daß das Tor 17 durch Signale geöffnet wird, die sich ergeben, wenn das Abtastelement auf einen der festzustellenden Gegenstände auftrifft. Die von der Abstands-Streckeinrichtung 16 ausgehenden Signale werden auch an einen Impulsabschneider 18 angelegt, der einen vorgegebenen Anfangsteil jedes der angelegten Signale unterdrückt, wobei die Dauer des unterdrückten Teiles gleich derjenigen Zeit ist, die das Abtastelement zum Durchlaufen einer Partikel der größten, gerade noch nicht zu registrierenden Ausdehnung benötigt.
Die aus dem Impulsabschneider 18 kommenden Signale werden in ein Impulsumlaufsystem eingeführt, welches einen Einführungsteil 19, ein Tor 17, einen Impulsverlängerer 20 und eine Verzögerungsstrecke 21 enthält. Diese Einrichtungen sind so zusammengeschaltet, daß sich ein geschlossener Signalweg ergibt. Die entweder von dem Amplitudenabschneider 18 oder von der Verzögerungsstrecke 21 an den Einführungsteil 19 angelegten Signale erzeugen Ausgangssignale, die nur dann durch Tor 17 hindurchgelangen können, wenn gleichzeitig ein Steuersignal von der Abstands-Streckeinrichtung 16 an das Tor 17 angelegt wird. Signale, die durch das Tor 17 hindurchgelangen, sind in ihrer Dauer in der Einrichtung 20 um einen vorgegebenen Betrag verlängert worden, und sie werden dann an die Verzögerungsstrecke 21 angelegt, die sie um eine bestimmte Zeit verzögert, welche gleich der Zeilenabtastperiode minus einem Bildpunkt ist. Impulse, die in dieser Weise von den Objekten der festzustellenden Größenanordnung erzeugt und in das Umlaufsystem bei Einrichtung 19 eingeführt wurden, werden so lange erneut in Umlauf gesetzt, wie das Abtastelement das gleiche Objekt in jeder folgenden Zeile wiederfindet, wobei der in Umlauf gesetzte beschnittene Impuls fortschreitend im Vergleich zu seiner ursprünglichen Größe breiter wird, bis er die Größe des dem Amplitudenabschneider 16 zugeführten Impulses erreicht.
Am Ende der Verzögerungsstrecke 21 auftretende Signale werden an einen Zähler 22 angelegt, welcher Mittel zur Verzögerung des Ausgangs der Verzögerungsstrecke 21 um ein weiteres Bildpunktintervall enthält. Der Zähler 22 enthält Antikoinzidenzeinrichtungen, welche bewirken, daß eine Zählung nur am Anfang oder am Ende einer Folge von Impulsen registriert wird, die genau in Einzeilenintervallen auftreten.
Die Schaltung mit dem Tor 17, dem Impulsabschneider 18, der Einführungseinrichtung 19, dem Verlängerer 20, der Verzögerungsstrecke 21 und dem Zähler 22 bewirkt, daß nur Gegenstände gezählt werden, welche wenigstens einen Impuls hervorrufen, dessen Dauer größer als ein vorgegebener Wert ist, der durch die ursprünglichen Beträge gegeben ist, die durch den Impulsabschneider 18 bei jedem angelegten Signal unterdrückt werden,
ίο Wenn man die Impuls-Streckeinrichtung außer Betracht läßt, arbeiten Systeme dieser Art im allgemeinen ziemlich genau. Wie jedoch bereits erwähnt, können noch restliche Ungenauigkeiten auftreten, wenn das Intervall zwischen Signalen, die bei nacheinander abgetasteten Gegenständen auftreten, sehr kurz ist. Die auftretenden Fehlermöglichkeiten werden nachfolgend an Hand der F i g. 3 und 4 beschrieben.
In F i g. 3 ist ein Teil eines Feldes dargestellt, das undurchsichtige oder nicht durchscheinende Partikeln 41, 42, 43, 44 usw. enthält. Das Feld ist durch einen rechteckigen Rahmen abgeschlossen, dessen Seitenbegrenzungen teilweise durch Linien 45 und 46 angedeutet sind. Bei der Darsellung der F i g. 3 ist dabei angenommen, daß sich das Feld noch über den gezeichneten Bereich hinaus erstreckt, und zwar an den Stellen, die durch gestrichelte Linien 47 und 48 angedeutet sind. Das Feld wird in aufeinanderfolgenden benachbarten Zeilen durch ein Abtastelement abgetastet, das sich beispielsweise in der Darstellung nach F i g. 3 parallel zu der Begrenzungslinie 46 bewegt. Die Bahnen des Abtastelementes in drei aufeinanderfolgenden abgetasteten Zeilen sind durch die Streifen A, B und C angedeutet.
In F i g. 4 sind drei Paare von Wellenformen dargestellt, die die Vorgänge beim Abtasten der einzelnen Zeilen A, B und C der F i g. 3 wiedergeben. Das obere Diagramm bei jedem Paar zeigt das quantisierte elektrische Signal, das sich ergibt, wenn das Abtastelement längs der entsprechend gekennzeichneten Linie der F i g. 3 läuft, während die unteren Diagramme A', B' und C das Signal angeben, das in den nachgeschalteten Einrichtungen erzeugt wird, wenn die quantisierten Signaled, B und C angelegt werden.
In der Praxis ist nun die Frequenzempfindlichkeit der nachgeschalteten Einrichtungen unvermeidbar geringer als die der Quantisiereinrichtung. Auf die Wirkung dieser verschlechterten Ansprechempfindlichkeit wird nachfolgend noch näher eingegangen werden.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, gleicht das Diagramm A' dem Diagramm^ vollkommen. Dies ist dadurch zu erklären, daß die jeweilige Dauer bei allen Signalelementen, die sich bei der Abtastung der Linien ergeben, größer ist als die Empfindlichkeitsgrenze der Einrichtung. Diagramm B' ist jedoch nicht identisch mit Diagramm B. Die Ursache hierfür ist, daß der Abstand zwischen den Partikeln 42 und 43 in Richtung 49 führt, dessen Dauer geringer ist als die Auflösungsfähigkeit der nachgeschalteten Einrichtung. Wie Diagramm B' zeigt, wird daher Partikel 43 aus dem in der nachgeschalteten Einrichtung wirksamen Signal gelöscht. Auf der BahnC wird Partikel 42 nicht festgestellt, so daß Partikel 43 das Auftreten eines normalen Signals erwirkt, wie auch aus Diagramm C der F i g. 4 hervorgeht. Das Ergebnis des fehlerhaften Auslassens des der Partikel 43
zugeordneten Signalteiles in dem Linienzug B' ist daher, daß die Partikeln in der Auswertungseinrichtung so wirken, als wenn zwei getrennte Gegenstände verschiedener Größe vorhanden seien. Es ergibt sich also eine entsprechende Fehlzählung.
LinienzugC zeigt eine weitere Fehlerquelle, die noch häufiger auftritt. Die Partikel 44 liegen in der Bahn C so nahe am Rand des abgetasteten Bereiches, daß die unzulängliche Empfindlichkeit der Schaltung gegenüber Impulsen besonders kurzer Dauer bewirkt, to daß der sonst auftretende Randeffekt unterdrückt wird und während des Rücklaufintervalls nach dem Abtasten der Bahn C sich eine fehlerhafte Signalhöhe einstellt. Die Wirkung dieser fehlerhaften Signalhöhe ist, daß bei Wiederherstellung des wahren Niveaus in der nächsten Zeile sich bei den der Identifizierung der Gegenstände dienenden Schaltungen die gleiche Wirkung einstellt, als wenn ein weiterer Gegenstand festgestellt worden wäre. Es erfolgt also eine Fehlzählung. Es kommt vielfach vor, daß ein Gegenstand bei einer größeren Zahl auf einanderfolgender Abtastbahnen sehr nahe am Rande angeordnet ist, so daß sich dann durch ein und denselben Gegenstand eine größere Zahl von Fehlzählungen ergeben kann.
Diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung dadurch überwunden, daß dafür gesorgt wird, daß die Dauer des Signalintervalls, das sich ergibt, wenn das Abtastelement von einem Gegenstand zum nächsten gelangt, oder wenn es von einem Gegenstand zur Grenze des abgetasteten Feldes gelangt, nicht geringer sein kann als ein Betrag, der ein korrektes Arbeiten der Einrichtung ermöglicht, an die das Signal angelegt wird.
Eine entsprechende Vorrichtung ist in F i g. 5 dargestellt. Die quantisierten Signale, die erzeugt werden, wenn das Abtastelement, das das die Gegenstände enthaltende Feld durchläuft, werden bei KlemmeSl eingeführt und gelangen von dort zum Gitter eines bistabilen Triggerkreises, der kathodengekoppelte Röhren 52 und 53 enthält. Die Vor-Spannungspotentiale der Gitter dieser Triggerschaltung sind so bemessen, daß ohne die übrige Schaltung das an der Anode der Röhre 53 entstehende und an die Ausgangsklemme 54 angelegte Signal gleich dem bei Klemme 51 eingeführten Eingangssignal wäre.
Die bei Klemme 51 eingehenden Signale enthalten Signalteile mit positiverem Wert, die entstehen, wenn das Abtastelement einen Gegenstand durchläuft, und mit negativerem Wert, die entstehen, wenn das Abtastelement die leeren Zwischenräume zwischen den einzelnen Gegenständen durchläuft. Die Röhre 52 ist daher leitend, wenn der Elektronenstrahl auf ein Teilchen trifft, während die Röhre 53 leitet, wenn sich der Elektronenstrahl zwischen zwei Teilen bewegt. Wenn die Anode der Röhre 52 beim erstmaligen Durchlaufen eines Zwischenraums positiv wird, wird eine positiv gerichtete Spitze durch einen Differenzierkreis erzeugt, der eine Kapazität 55 und den Widerstand zwischen dem Gitter einer weiteren Röhre 56 und der negativen Klemme der Anodenspannungsleitung enthält. Kapazität 55 ist mit dem Gitter der Röhre 56 über eine Kristalldiode 57 verbunden, welche positiv gerichtete Impulse zum Gitter der Röhre wesentlich besser als die negativen, beim Durchlauf der Enden entstehenden Impulse durchläßt. Die Wirkung der letzteren Impulse auf Röhre 56 wird weiter durch eine zweite Kristalldiode 58
vermindert, die zwischen dem Gitter der Röhre 56 und Erde in Reihe mit einer Kapazität 59 liegt. Die Diode 58 ist so gepolt, daß irgendwelche negativ gerichteten Signale von dem Gitter der Röhre 56 abgeleitet werden. Das Gitter ist mit dem Abgriff eines Potentiometers 60 verbunden, das zwischen Widerständen 61 und 62 an der Anodenspannung liegt. Potentiometer 60 ist so eingestellt, daß die Röhre 56 normalerweise sperrt, jedoch einen Stromdurchgang ermöglicht, wenn ein positiv gerichtetes Signal über Diode 67 angelegt wird. Röhre 56 ist mit einer weiteren Röhre 65 gekoppelt, und zwar über einen gemeinsamen Kathodenwiderstand 63 und eine Kopplungskapazität 64, die die Anode der Röhre 56 mit dem Gitter der Röhre 65 verbindet. Das Gitter der Röhre 65 ist über einen Widerstand 66 mit der Leitung höherer Spannung so verbunden, daß die Röhre 65 normalerweise leitet. Die Röhren 56 und 65 bilden daher einen an sich bekannten, in einer Schaltstellung stabilen (monostabilen) Triggerkreis, bei dem die Dauer des unstabilen Zustandes, in dem Röhre 65 gesperrt ist, erstens von den für Kapazität 64 und Widerstand 65 gewählten Werfen und zweitens von dem an das Gitter der Röhre 56 von Potentiometer 60 angelegten Potential abhängt.
Wenn das Gitter der Röhre 56 positiv gemacht wird durch das positiv gerichtete Signal, das an ihr Gitter am Beginn eines »Zwischenraumes« angelegt wird, wird Röhre 65 gesperrt durch das negativ gerichtete Signal, das an ihr Gitter von der Anode der Röhre 56 angelegt wird. Die Zeit, über die dieser Zustand aufrechterhalten wird, kann durch entsprechende Wahl der Schaltelemente so beeinflußt werden, daß sie gleich der geringstzulässigen Dauer eines »Zwischenraumes« ist, wenn Fehlleistungen der nachgeschalteten Einrichtungen vermieden werden sollen.
Wenn Röhre 65 in den Sperrzustand versetzt ist, entsteht ein positiv gerichteter Impuls an ihrem Anodenwiderstand 67, und dieser Impuls wird über eine Kathodenverstärkerröhre 68 an die Anode einer Röhren-Diode 73 gelegt, deren Kathode mit dem Gitter der Röhre 53 verbunden ist. Das Gitter der Röhre 68 ist mit einem Punkt geeigneten Potentials verbunden, welches durch Widerstände 69 und 70 eingestellt wird, die an der Anodenspannung liegen, und zwar mit Hilfe einer Diode 71, die so gepolt ist, daß sie den Durchgang der positiv gerichteten Signale blockiert, welche an das Gitter der Röhre 68 von der Anode der Röhre 65 angelegt werden. Irgendwelche negativ gerichteten Signale, die an dem Gitter der Röhre 68 auftreten, gelangen durch Diode 71 und erzeugen über der Kapazität 72, die zwischen der Anode der Diode und Erde liegt, ein Vorspannungspotential, welches dafür sorgt, daß Röhre 68 im gewünschten Sinne arbeitet, wenn eine Folge schnell zurücklaufender Impulse dadurch an sie angelegt wird, daß das angelegte Signal »gleichstrommäßig wiederhergestellt« wird. Während dieser positive Impuls an ihr Gitter angelegt wird, ist verhindert, daß Röhre 53 sperren kann, selbst wenn das von der Anode der Röhre 52 an ihr Gitter angelegte Signal endet. Es muß daher das negativ gerichtete Signal an der Anode der Röhre 53, das am Anfang irgendwelcher bei Klemme 51 eingehender »Zwischenräume-Signale beginnt, bis zum Ende der Periode fortbesteht, die durch Trigger 56, 65 gegeben ist, oder bis zum Ende der Zwischenraumperiode des angelegten Signals, je nachdem, welches das längere

Claims (7)

ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß kein »Zwischenraum«-Signal, das kurz ist, um einen fehlerfreien Arbeitsvorgang zu ermöglichen, zu den auswertenden Kreisen gelangen kann. Die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 5 sei 5 nun an Hand der Fig. 6 erläutert. Das DiagrammD in F i g. 6 stellt zwei »Zwischenraum«-Signale dar, die an die Klemme 51 der in F i g. 5 dargestellten Schaltung angelegt werden. Die Dauer des linken Signals 74 ist geringer als das zulässige Minimum, während das rechte Signal über diesem Minimum liegt. Diagramm E zeigt die positiven Impulse, die sich am Gitter der Röhre 56 durch die in Diagramm D dargestellten Eingangssignale ergeben. Diagrammir zeigt die positiv gerichteten Impulse, die an der Anode der Röhre 65 erzeugt werden und über Kathodenverstärker 68 zur Anode der Röhre 73 gelangen. Diagramm G zeigt die entsprechenden Ausgangssignale, die zur Klemme 54 gelangen. Wie aus der Darstellung hervorgeht, hat das Ausgangssignal, das auf Grund des Eingangssignals 74 gebildet ist, eine Dauer, die durch den Triggerkreis 56, 65 bestimmt ist, während das sich auf Grund des Eingangssignals 75 einstellende Ausgangssignal die gleiche Dauer wie das ursprüngliche Signal hat. as Patentansprüche:
1. Verfahren zum Unterscheiden nahe beieinanderliegender, in einem Beobachtungsfeld verteilter Gegenstände, bei dem das Beobachtungsfeld derart abgetastet wird, daß sich quantisierte elektrische Signale ergeben, die einen ersten Wert haben, wenn ein Abtaststrahl auf einen Gegenstand auftrifft und andernfalls einen zweiten Wert haben und in den Rücklaufintervallen des Abtastvorgangs die Signale unterdrückt werden, wobei diese Signale einer Zähl- und Sortiervorrichtung zugeführt werden, die eine aus einer Torschaltung, einer Impulsverlängerungsschaltung, einer Verzögerungsschaltung und eine Einführungseinrichtung gebildete geschlossene Schleife aufweist, wobei die Einführungseinrichtung aus einer Impulsabschneideschaltung gespeist wird und wobei der Verzögerungsschaltung eine Zählschaltung parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale vor der Einführung in den Zähl- und Sortierstromkreis eine Abstands-Streckeinrichtung (16) durchlaufen, in der die Impulsabstände zwischen den Signalen, die bei der Abtastung der Lücken zwischen den im Beobachtungsfeld verteilten Gegenständen erzeugt
werden, durch Verzögerung der Vorderflanke des nachfolgenden Signals auf einen vorgegebenen Wert vergrößert werden, sofern sie nicht von vornherein diesen vorgegebenen Wert überschreiten.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die quantisierten Signale einen Stromkreis durchlaufen, der eine bistabile Schaltung (52, 53) enthält, die durch die Signale in einen ersten bzw. einen zweiten stabilen Zustand schaltbar ist, und die Ausgangs- und Steuersignale liefert, die je nach dem Zustand der Schaltung erste und zweite Werte besitzen, die ferner einen Impulsgenerator (56, 65) enthält, dem die Steuersignale zugeführt werden und der durch Ubergänge der Steuersignale von dem ersten zum zweiten Wert betätigbar ist, und einen Impuls liefert, dessen Dauer gleich dem vorgegebenen Intervall ist und ferner Einrichtungen (68,73) vorgesehen sind, die den Impuls in die bistabile Schaltung (52, 53) einführen, daß die Rückkehr von dem zweiten zum ersten Schaltzustand während dieses Intervalls verhindert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die quantisierten Signale an eine Integrationsschaltung(SO) angelegt werden, deren Ausgang die bistabile Schaltung (52, 53) steuert.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Schaltung ein kathodengekoppeltes Röhrenpaar (52, 53) enthält, an dessen eines Gitter steuernde quantisierte Signale oder von diesen abgeleitete Signale angelegt werden.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator ein in einer Schaltstellung stabiler (monostabiler) Multivibrator (56, 65) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der monostabile Multivibrator ein kathodengekoppeltes Röhrenpaar (56, 65) enthält.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Impulsgenerator erzeugten Impulse über eine Diode (73) an das Gitter derjenigen Röhre (53) des bistabilen Kreises (52, 53) angelegt werden, an die die Steuersignale nicht angelegt werden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 1080 332, 918 054.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
709 507/184 1.67 © Bundesdruckerei Berlin
DEC16154A 1958-01-23 1958-01-22 Verfahren und Vorrichtung zum Unterscheiden nahe beieinanderliegender, in einem Beobachtungsfeld verteilter Gegenstaende Pending DE1233641B (de)

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