DE2236730A1

DE2236730A1 - Messeinrichtung

Info

Publication number: DE2236730A1
Application number: DE2236730A
Authority: DE
Inventors: Leon Henry Chasson
Original assignee: ATMOSPHERIC SCIENCES Inc
Current assignee: ATMOSPHERIC SCIENCES Inc
Priority date: 1971-07-27
Filing date: 1972-07-26
Publication date: 1973-02-08
Also published as: FR2147250A1; GB1403573A; SE7508133L; AU4507472A; US3787700A; CA974754A; SE7508134L; SE389730B; FR2147250B1; AU471792B2; GB1403572A

Description

Atmospheric Sciences A 7264

Incorporated . F/Wi

Los Altos, California, USA

Meßeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßeinrichtung, und insbesondere auf ein Meßsystem, welches selbsttätig Messungen der " Länge, der Fläche und des Volumens von Objekten liefern kann.

Die Messung der Dimensionen von Gegenständen spielt auf vielen Gebieten eine erhebliche Rolle, So müssen in Stahlwerken die Länge von Stahlplatten und sonstigen zu behandelnden Gegenständen gemessen werden. Im Straßenverkehr ist es erforderlich, die Längen von Lastkraftfahrzeugen zu messen, um sicherzustellen, daß ihre Abmessungen im Einklang mit den einschlägigen Gesetzen und behördlichen Vorschriften stehen. Transportunternehmen müssen das Volumen und das Gewicht der Fracht messen, um die von ihnen zu erhebenden Gebühren errechnen zu können.

Es sind zahlreiche Vorschläge für Einrichtungen und Verfahren gemacht worden, um Messungen dieser Art selbsttätig vorzunehmen. Bei einem System dieser Art werden Spiegel verwendet, welche mit gleichförmiger Geschwindigkeit rautieren; von dem Objekt, dessen Länge zu messen ist, reflektieren sie Licht zu einem

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Empfänger. Die Zahl der Lichtimpulse, die bei dem Empfänger wirksam werden, wenn Licht von einem auf den Empfänger gericht teten Spiegel auftrifft, zusammen mit der Rotationsgeschwindigkeit der Spiegel ermöglichen die Bestimmung der Länge des Objekts. Dei einem anderen Längenmeßgerät wird ein bekannter Wert der Bewegungsgeschwindigkeit eines Objekts über der Zeit integriert, um die Länge des Objekts zu bestimmen. Beide Systeme haben Nachteile. Bei dem erstgenannten System erfordern die rotierenden Teile eine häufige Wartung und Einstellung, während bei dem zweiten System eine genaue Kenntnis der Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts, dessen Länge bestimmt werden soll, erforderlich ist. Bei beiden Systemen kann im übrigen nur eine einzige Dimension eines Objekts gemessen werden, nämlich die Länge, und es ist nicht möglich, weitere Dimensionen zu messen, um z.B. das Volumen des Objekts zu bestimmen.

Die Erfindung ermöglicht, Nachteile der bekannten Systeme zu überwinden, und sie ermöglicht in vorteilhafter Weise nicht nur die Messung vorgegebener Dimensionen einer großen Zahl verschiedener Objekte, sondern sie verwendet auch diese gemessenen Dimensionen zur Errechnung von Flächen- und Volumenmaßen und anderen Parametern der Objekte. Ein weiterer Vorteil ist, daß das System gemäß der Erfindung keine sich bewegenden Teile enthält und vollständig elektronisch arbeitet. Die Ausgangssignale, die von den in dem System verwendeten Empfängern erzeugt werden, sind der Technik der digitalen Datenverarbeitung angepaßt, olme daß eine aufwendige Analog-digital-Umsetzung erforderlich ist; die Ausgangssignale sind auch besonders geeignet für eine Zusammenarbeit mit einer zentralen Datenverarbeitungsanlage, welche im Rahmen eines Multiplexsystems Signale von einer größeren Zahl von Empfängersystemen verarbeiten kann_o

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Gemäß der Erfindung sind mehrere lineare Anordnungen fotoempfindlicher Elemente vorhanden, welche Feinmessungen von Dimensionen eines Objekts liefern, und mehrere getrennte Markierungsempfänger, welche Grobmessungen bestimmter Dimensionen erlauben. Eine gegebene Dimension eines Objekts wird dabei entweder dadurch gemessen, daß die Zahl getrennter Markierungsempfänger, welche von dem Objekt aktiviert worden sind, gezählt wird und zu der Länge, welche durch diese Markierungsempfänger dargestellt ist, diejenige Länge des Objekts addiert wird, welche durch eine lineare Anordnung fotoempfindlicher Elemente festgestellt wurde, oder die Längenmessung wird allein durch die lineare Anordnung fotoempfindlicher Elemente vorgenommen.

Das Licht, welches das Objekt repräsentiert, dessen Länge zu messen ist, trifft auf die fotoempfindlichen Elemente in den linearen Anordnungen. Dieses Licht ist so gewählt, daß es im scharfen Kontrast zu der Beleuchtung des Hintergrunds steht. Das Objekt, dessen Länge zu messen ist, wird daher zweckmäßig entweder erheblich dunkler oder aber erheblich heller als der Hintergrund sein.

Das Meßsystem gemäß der Erfindung arbeitet so, daß jede lineare Anordnung fotoempfindlicher Elemente (nachfolgend auch als "Anordnung" oder "lineare Anordnung" bezeichnet) in einem vorgegebenen und im wesentlichen bekannten Abstand von dem Objekt, dessen Länge zu messen ist, untergebracht wird. Bei Eingang von Signalen aus einem oder mehreren Markierungsempfängern wird jede Anordnung ein oder mehrere Male schnell abgetastet. Die Abtastgeschwindigkeit jeder Anordnung ist so bemessen, daß das Objekt, welches an der Anordnung vorbeibewegt wird, sich im

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Vergleich zu der Abtastgeschwindigkeit während der Abtastzeit im wesentlichen stationär verhält. Daher können Fehler, welche in den Messungen infolge der Bewegung des Objekts auftreten, vernachlässigt werden. Die Zahl der von einer linearen Anordnung erzeugten Impulse ist unmittelbar proportional der Länge desjenigen Teils des Objekts, welcher qtisch auf die lineare Anordnung fokussiert wird.

Die Impulse aus einer linearen Anordnung werden über eine Pufferstufe in einen Zähler eingeführt. Der Zähler enthält bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine einfache Folge binärer Kippstufen. Das Ausgangssignal aus dem Zähler bei Beendigung der Abtastung gibt die Zahl der Impulse an, welche von der linearen Anordnung erzeugt wurden, und es kann daher zur Errechnung einer Dimension des Objekts verwendet werden. Nach Umwandlung in ein Schlüsselwort werden diese Impulse dann in eine elektronische Datenverarbeitungsanlage zur Weiterverarbeitung eingegeben.

Die zur Weiterverarbeitung verwendete Datenverarbeitungsanlage kann eine für allgemeine Zwecke vorgesehene, besonders programmierte digitale Anlage sein, jedoch kann auch eine besondere Verarbeitungsanlage mit festem Programm oder aber ein Analogrechner mit entsprechenden Eingangsschaltungen verwendet werden.

Die weiterverarbeitende Anlage kann eine größere Zahl von Messungen liefern, und zwar nicht nur Längen- und Volumenmessungen, sondern in vorteilhafter Weise können auch kumulativ die Volumina ähnlicher oder gleichartiger Objekte gemessen werden, welche an den einzelnen Empfängern und den Anordnungen vorbeibewegt

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worden sind, MaterialVolumina und viele andere Kenngrößen, ' welche aus den linearen Dimensionen errechnet werden können. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bezieht sich dabei auf die Messung der Längen und Volumina von Stämmen und ähnlich geformten Körpern.

Ein besonderer Vorteil des Meßsystems gemäß der Erfindung ist, daß bei Verwendung von zwei linearen Anordnungen zur Messung von zwei Durchmessern eines Querschnitts eines runden Objekts die ungefähre Durchmessermessung unabhängig von der Lage des runden Objekts zu den linearen Anordnungen ist. Die Abweichung der Mitte des Objekts von einer vorgegebenen Normallage oder Nennlage relativ zu zwei linearen Anordnungen kann außerdem aus den Abbildungen des Objekts auf den beiden linearen Anordnungen errechnet werden. Das Meßsystem gemäß der Erfindung ermöglicht auch die Kompensierung des Effekts, den die Größe des Objekts auf das von einer linearen Anordnung festgestellte Bild hat.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 A zeigt eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführung s·?· form der Erfindung, welche für die Messung der Dimensionen und Volumina von Baumstämmen geeignet ist; dabei ist insbesondere die Lage der Markierungsempfänger und der zur Messung von Durchmesser und Länge verwendeten linearen Anordnungen relativ zu einem Stamm gezeigt, dessen Dimensionen zu messen sind.

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Figur 1 B zeigt eine Seitenansicht der Markierungsempfänger und der für die Messung von Durchmesser und Länge verwendeten linearen Anordnungen gegenüber einem Stamm, und zwar entsprechend der in Figur 1 A gezeigten Anordnung.

Figur 1 C zeigt die Verschiebung der Lage der Mitte eines Stammes aus der Normallage, und zwar aufgrund der Bewegung des Stammes über die Fördereinrichtung, und auch aufgrund von Änderungen der Abmessung des Stammes. -

Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems gemäß der Erfindung zur Verarbeitung von Daten aus einer der linearen Anordnungen 21, 22 oder 23, wie sie in den Darstellungen der Figuren 1 A und 1 B erkennbar sind.

Figur 3 A zeigt eine bevorzugte Schaltung für die Formung der Impulse aus den beiden Dioden in jedem der Markierungsempfänger 1b - Kb in Figur 1 A.

B'igur 3 B zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Treiberschaltung, wie sie in den Blöcken 43 und 45 gemäß der Darstellung in Figur 2 verwendet werden kann.

Figur 3 C zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Synchroni si erung s schaltung, welche zur Synchronisierung eines Impulses aus einem Markierungsempfänger mit den Ausgangsimpulsen eines Taktgebers 44 (Figur 2) verwendet werden kann.

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Figur 3 D zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Startimpuls-Erzeugerkreises 46 gemäß Figur 2,

Figur 3 E zeigt das UND-Gatter für die Aufnahme der Impulse aus den Markierungsempfängern 3b - Kb in Figur 1 A.

Figur 3 F zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Registers mit mehreren^K^psGhaljtungen^^sir^ Speicherung eines binären Schlüsselworts, welches die Zahl der Ausgangsimpulse aus einer linearen Anordnung, z.B. den Anordnungen 21, 22 und 23 (Figur 1 A) angibt.

Bei der Beschreibung der Arbeitsweise der Meßeinrichtung gemäß der Erfindung wird zunächst die Art erläutert, in der die Objektlängen unter Verwendung der Markieruiigsempfänger und einer linearen Anordnung gemessen werden. Anschließend wird die Verarbeitung der Signale beschrieben, die von einer linearen Anordnung in dem System erzeugt werden. Dabei wird eine Ausführungsform der Erfindung zugrunde gelegt, welche zur Messung der Länge, des Durchmessers und 'des Volumens von Stämmen verwendet wird. Die Beschreibungen stellen jedoch keine Einschränkung dar, da im Rahmen fachmännischen Handelns geeignete Abwandlungen und Anpassungen im Hinblick auf andere Aufgabenstellungen möglich sind.

In Figur 1 A ist die Bewegungsrichtung von Objekten 11 und 12, im vorliegenden Ausführungsbeispiel Stämme, durch Pfeil 13 angegeben. In der Bewegungsrichtung folgt das Objekt 12 dem Objekt 11 in einem bestimmten Abstand, und beide Objekte bewegen sich in der Richtung des Pfeils 13. Die Länge 1 des Objekts 11 wird

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bestimmt durch die Kombination von Signalen aus Markierungsempfängern Ib-Kb (wobei K eine ganze Zahl ist, welche die Zahl der Markierungsempfänger angibt) und aus einer linearen Anordnung 23. Die lineare Anordnung 23 enthält eine Folge fotoempfindlicher Einrichtungen, wie sie beispielsweise in dem "Model FPA 600 Bilinear Self-scanned Sensor Array" der Firma Fairchild enthalten sind. Jede fotoempfindliche Einrichtung in der Anordnung, vorzugsweise eine Diode oder ein Fototransistor, speichert eine Ladung, welche repräsentativ ist für das gesamte Licht eines Segments des Raumes, welcher in einem gegebenen Zeitraum von Objekt 11 eingenommen wird. Das Raumsegment, welches von dem auf eines der fotoempfindlichen Elemente in Anordnung 23 auftreffenden Licht repräsentiert wird, entspricht einem bestimmten linearen Abstand entlang der Längsachse des Objekts 11. Die Zahl der fotoempfindlichen Einrichtungen in Anordnung 23ι welche durch Licht aktiviert werden, welches das Objekt 11 repräsentiert, ist daher proportional der Länge desjenigen Teils des Objekts 11, welcher sich im Beobachtungsfeld der Anordnung 23 befindet. Die Kenntnis des Abstands der linearen Anordnung 23 von dem Objekt 11 ermöglicht, daß derjenige Teil der Gesamtlänge des Objekts 11, welcher von Anordnung 23 festgestellt wird, der Rechnung zugänglich wird. Diese Rechnung beruht auf den bekannten Rechnungsmethoden der Optik und der Trigonometrie.

Wenn das Objekt 11 ein Stamm, ein Rohr oder ein ähnlich geformter Gegenstand ist, beginnt die Messung repräsentativer Durchmesser sowie der Länge des Objekts 11, wenn das linke Ende 11a des Objekts 11 sich von der rechten Seite der Figur 1 A unter den Markierungsempfänger 2b bewegt. Das Objekt 11 unterbricht das Licht, welches von einer Lichtquelle 2a ausgesendet wird und auf

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Markierungsempfänger 2b auftrifft. Die Unterbrechung dieses Lichts triggert die Abtastung der linearen Anordnungen 21 und 22, welche zwei Durchmesser des Objekts 11 messen. Vorzugsweise sind die Anordnungen 21 und 22 so angeordnet, wie es in den Figuren 1 A und 1 B dargestellt ist, um-im wesentlichen senkrecht aufeinander stehende Durchmesser zu messen, obwohl das System gemäß der Erfindung ohne weiteres auch verwendet werden kann, um solche Durchmesser zu messen, die nicht senkrecht aufeinander Stehen. Die Mittelachsen 21a und 22a der linearen Anordnungen 21 bzw. 22 sind auf einen Querschnitt des Objekts 11 gerichtet, welcher sich in einem bestimmten Abstand rechts des vorderen Endes 11a des Objekts 11 befindet. Jede zur Messung des Durchmessers vorgesehene lineare Anordnung 21 und 22 ist demgemäß so gerichtet, daß eine Dimension des Objekts 11 gemessen wird, welche zu dessen Bewegungsrichtung senkrecht steht. Die Art, in der die linearen Anordnungen 21 und 22 Durchmesser messen, wird noch beschrieben werden.

Wenn Objekt 11 sich weiter in der Richtung des Pfeils 13 bewegt, unterbricht es das Licht, welches von Lichtquelle 3a zu dem Markierungsempfänger 3b gelangt. Der Abstand dp zwischen den Markierungsempfängern 2b und 3b ist bekannt. Wenn das Objekt 11 das Licht blockiert, welches von der Lichtquelle 3a zum Markierungsempfänger 3b gelangt, während weiterhin das Licht unterbrochen ist, welches von Lichtquelle 2a zum Markierungsempfänger 2b gelangt, ist dem System bekannt, daß das Objekt 11 wenigstens so lang ist wie der Abstand dp» In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß der Begriff "Licht" im Rahmen 'dieser . Beschreibung nicht nur verwendet wird für Strahlung im sichtbaren Bereich,- sondern auch für Strahlungen anderer Wellenlänge,

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beispielsweise Infrarot, welche geeignet sind zur Aktivierung von Detektoren, welche als Markierungsempfänger 1b - Kb verwendet werden.

Das Objekt 11 bewegt sich in der Richtung des Pfeils 13 und unterbricht nacheinander das Licht der Lichtquelle 4a, welches zum Markierungsempfänger 4b strahlt, und dann das Licht, welches von den übrigen Lichtquellen auf deren zugehörige Markierungsempfänger fällt. Im Rahmen der Erfindung kann jede beliebige Zahl von Markierungsempfängern verwendet werden, abhängig von den zu messenden Längen.

Jedesmal, wenn das Licht einer Lichtquelle durch das Objekt 11 daran gehindert wird, auf den zugehörigen Markierungsempfänger aufzutreffen, wird die lineare Anordnung 23 abgetastet, um festzustellen, ob das Ende dB Objekts in dem von dieser Anordnung beobachteten Feld erscheint. Wenn dies nicht der Fall ist, sind die Ausgangsimpulse, die von der linearen Anordnung 23 festgestellt werden, im wesentlichen gleichförmig, weil das Meßobjekt das gesamte Beobachtungsfeld der Anordnung 23 einnimmt. Das Erscheinen des Endes 11b des Objekts 11 wird dadurch festgestellt, daß eine Änderung der Höhe der Ausgangsimpulse auftritt, welche von dieser linearen Anordnung in einem Punkt erzeugt werden, soweit es sich nicht um den Beginn oder das Ende dieser Impulsfolgen handelt.

Die von der linearen Anordnung 23 gemessene Länge ist größer als der maximale Abstand zwischen benachbarten Markierungsempfange rn. Dadurch ist sichergestellt, daß die lineare Anordnung 23 das Ende 11b des Objekts 11 feststellt, wenn dieses Ende mit dem Markierungsempfänger 1b zu der gleichen Zeit zusammenfällt,

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in der das andere Ende 11a des Objekts 11 sich bei einem der anderen Markierungsempfanger 3b bis Kb befindet. Alternativ kann die lineare Anordnung 23 so eingerichtet werden, daß sie das Ende 11b des Objekts 11 feststellt, wenn dieses Ende sich rechts des Markierungsempfängers 1b in keinem größeren Abstand befindet, als es dem maximalen Abstand zwischen benachbarten Markierungsempfängern 2b - Kb entspricht, wenn gleichzeitig das Ende 11a des Objekts 11 einem der verschiedenen Markierungsempfänger 3b Kb gegenüberliegt.

Wenn das Ende 11a des Objekts 11 den Lichtstrahl zwischen einer Lichtquelle und ihrem zugehörigen Markierungsempfänger gleichzeitig in demjenigen Zeitpunkt unterbricht, in dem das Ende 11b des Objekts 11 im Beobachtungsfeld der linearen Anordnung 23 erscheint, ist die gesamte Länge des Objekts 11 gleich der Summe der Abstände zwischen den vom Objekt 11 aktivierten Markierungsempfängern plus derjenigen Teillänge des Objekts 11, welche von der linearen Anordnung 23 gemessen wurde. Wenn schließlich das rechte Ende 11b des Objekts 11 am Markierungsempfänger 1b vorbeigelangt, fällt Licht auf diesen Empfänger, und er steuert die Abtastung der linearen Anordnungen 21 und 22 derart, daß zwei Durchmesser gemessen werden (im Regelfall senkrecht aufeinander), welche sich in der Nähe des rechten Endes 11b des Objekts 11 befinden.

Jeder Markierungsempfänger enthält zwei fotoelektrische Einrichtungen. Die entsprechende lineare Anordnung bzw. die entsprechenden linearen Anordnungen werden von einem Signal einer der fotoempfindlichen Einrichtungen aktiviert. Jedesmal, wenn ein Markierungsempfänger kb aktiviert wird, wobei k eine ganze

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Zahl ist, deren Wert zwischen 1 und K liegt, wird wenigstens eine fotoempfindliche Einrichtung (in Figur 2 ein Fototransistor\ welche in dem aktivierten Markierungsempfänger vorhanden ist, beispielsweise Fototransistor 49 (Figur 2), ein Relais 48 zum Ansprechen bringen. Das Relais 48 ist bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine elektronische Treiberschaltung ersetzt. Das Ausgangssignal des Relais 48 wird in einer Synchronisierungsschaltung 47 mit dem Signal eines Taktgebers 44 synchronisiert. Der Ausgangsimpuls der Synchronisierungsschaltung 47 setzt einen Startimpuls-Erzeugerkreis 46 in Tätigkeit, welcher zwei Signale erzeugt, die durch die Treiberstufe 45 weitergegeben werden und den Abtastvorgang der linearen Anordnung 31 (Figur 2) einleiten. Das erste Signal veranlaßt, daß die lineare Anordnung zum ersten Mal abgetastet wird. Diese erste Abtastung bewirkt die Freisetzung der Anordnung. Das zweite Signal veranlaßt dann, daß die Anordnung abgetastet wird, bevor die fotoempfindlichen Elemente in der Anordnung gesättigt sind, und es veranlaßt die Erzeugung von Signalen, welche die Länge des Teils des Objekts 11 im Beobachtungsfeld der Anordnung wiedergeben.

Das Licht, welches das Objekt 11 repräsentiert, wird auf Anordnung 31 durch eine Linse 30 fokussiert. Wenn die Anordnung 31 beispielsweise der Anordnung in der Abtasteinheit 23 (Figuren 1 A und 1 B) entspricht, dann wird Licht, welches einen bestimmten Teil des Objekts 11 repräsentiert, durch Linse 30 auf die fotoempfindlichen Elemente in der linearen Anordnung 31 fokussiert. Diese Strahlungsenergie wird in bestimmter Folge durch eine Abtastschaltung festgestellt, welche vorzugsweise (jedoch nicht notwendigerweise) in dem Halbleiterplättchen

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enthalten ist, auf dem sich die lineare Anordnung befindet. Die Impulse, welche die auftreffende Strahlungsenergie wiedergeben, die von benachbarten fotoempfindlichen Elementen auf der linearen Anordnung festgestellt wird, gelangen .durch einen Vorverstärker 32, einen Funktionsverstärker 33 und einen Schwellwertdetektor 34 zur Linien-Treiberstufe 35. Der Schwellwertdetektor 34 formt alle Impulse über einer Mindestamplitude. Die Impulse von der Linien-Treiberstufe 35, der letzten in der Abtastanordnung 23 enthaltenen Schaltung, werden, dann über ein Kabel, vorzugsweise ein verdrilltes Leiterpaar, zu einer Pufferschaltung 40 weitergegeben, einem Impedanzwandler. Von der Pufferstufe 40 werden diese Impulse weitergegeben an einen n-bit-Zähler 41, welcher in einer bevorzugten Ausführungsform eine Folge von binären Kippschaltungen enthält, die in bekannter Weise so verbunden sind, daß sie im binären System eine Zahl darstellen können, welche der Gesamtzahl der von der linearen Anordnung 31 bereitgestellten Impulse entspricht. Vorzugsweise ist der Zähler 41 ein 6-bit-Zähler, jedoch können auch Zähler mit anderen Kapazitäten verwendet werden. Die Ausgangsimpulse des Zählers 41 werden parallel durch Gatter 42 zur Datenverarbeitung 50 weitergegeben. Die Datenverarbeitung 50, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine digitale Datenverarbeitungs-. anlage ist, analysiert dieses binäre Schlüsselwort, um festzustellen, ob das Ende 11b des Objekts 11 gefunden wurde. Wenn das der Fall ist, wird das Schlüsselwort verarbeitet, und zwar zusammen mit einem Signal aus der Synchronisierungsschaltung 47, welches anzeigt, welcher der Markierungsempfänger in diesem Zeitpunkt durch das linke Ende 11a des Körpers 11 aktiviert wurde. Aus dieser Information errechnet die Datenverarbeitung die Gesamtlänge des Objekts 11 nach der folgenden Formel:

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1 « i- Cl₁ + 1_A + C₁ (1)

In der Formel (1) ist d^ gleich dem Abstand zwischen den Markie-

th Tth — 1}
rungsempfängern 1 und i^vu" Ii ist ein Summierungsindex; k gibt denjenigen Markierungsempfänger an, an dem in diesem Augenblick das linke Ende 11a des Objekts 11 vorbeigelangt ist, wenn sich das rechte Ende 11b des Objekts 11 in dem Beobachtungsfeld der Anordnung 23 befindet; I^ ist derjenige Teil der Länge des Objekts 11, welcher von der linearen Anordnung 23 festgestellt wird; und C₁ ist eine Korrekturkonstante zur Berücksichtigung mehrerer Faktoren einschließlich einer Überlappung der Länge 1., welche durch die lineare Anordnung 23 gemessen wurde, mit einer bereits von den Markierungsempfängern gemessenen Länge. Der Wert C₁ kann auch Korrekturen der Länge 1. im Hinblick auf Effekte enthalten, die sich durch Änderungen des Durchmessers und der Lage des Objekts 11 beim Vorbeiführen an den Markierungsempfängern ergeben. Durch C₁ können auch noch weitere Korrekturen berücksichtigt werden, wie sie beispielsweise durch Interferenzerscheinungen des Lichts, Aberrationen in Linse 30 (Figur 2) und durch das Erscheinen der Fläche des Endes 11b im Beobachtungsfeld der Anordnung 23 erforderlich werden können. Diese Effekte sind Jedoch im allgemeinen zweitrangiger Natur und wirken sich auf die Genauigkeit des Systems nicht nahhaltig aus.

Figur 3 A zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Schaltung, wie sie bei den Markierungsempfängern verwendet werden kann. Jeder Markierungsempfänger 1b - Kb (Figuren 1 A, 1 B)

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enthält zwei fotoempfindliche Einrichtungen, vorzugsweise Fototransistoren. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß selbst für den Fall, daß das Licht zu einer der fotoempfindlichen Einrichtungen bei einem Markierungsempfänger durch das Objekt 11 nicht unterbrochen wird, wie es beispielsweise vorkommen kann, wenn das Objekt 11 gekrümmt ist, die andere fotoempfindliche Einrichtung des Markierungsempfängers, ihren Zustand derart ändert, daß sie statt eines hohen Ausgangsstroms einen niedrigen Ausgangsstrom liefert. Dementsprechend steigen die Spannungen an den Basen eines der Transistoren Q1, Q2 (Figur 3 A), oder an beiden, auf etwa den Wert der Speisespannung +¥, und einer oder beide Transistoren werden in den Ausschaltzustand versetzt. Der Spannungsabfall,-der durch diese "beiden Transistoren über Widerstand R6 verursacht wird, hebt die !mittelspannung an Transistor Q3 über den Wert der Basisspannung. Transistor Q3 wird daher in den Einschaltzustand versetzte Die Kollektorspannung von Q3 steigt dann und versetzt Transistor Q4 in den Einschalt»· zustand. Der Kollektorstrom des Transistors Q4 schließt Relais 61. Dementsprechend fällt das Ausgangssignal auf Leitung 60 von einem hohen auf einen niedrigen Wert. Dieses niedrige Signal wird dann zur Synchronisierungsschaltung, zur Impulserzeugung und zur logischen Schaltung des Rechners weitergegeben.

Erforderlichenfalls kann das Relais 61 durch eine Treiberschaltung ersetzt werden, ähnlich wie sie in Figur 3 B dargestellt ist. In der in Figur 3 B dargestellten Schaltung wird bei Unterbrechung des Lichts zu einem Markierungsempfänger durch das Objekt 11 Transistor Q2A in den Einschaltzustand und Transistor Q2B in den Ausschaltzustand versetzt. Das Ausgangssignal am Kollektor des Transistors Q2B fällt daher von einem hohen auf

einen niedrigen Wert. Dieses Ausgangssignal wird dann in der gleichen Weise verwendet, wie es bei dem Signal auf Leitung 60 (Figur 3 A) der Fall ist.

Das niedrige Signal auf Leitung 60 wird an die Eingangsleitung 462a des ausschließlichen ODER-Gatters 462 (Figur 3 C) angelegt, welches ein Teil der Synchronisierungsschaltung 47 (Figur 2) ist. Die Eingangsleitung 462a steht über Widerstand 461 mit der positiven Spannungsquelle 470 in Verbindung. Die andere Eingangsleitung 462b zu diesem ODER-Gatter kann entweder mit der positiven Spannungsquelle 470 oder mit Erde verbunden werden. Wenn diese Leitung an die Spannungsquelle 470 angeschlossen ist, indem Schalter 463 mit Kontaktpunkt 463a in Verbindung gebracht wird, ist das umgekehrte Ausgangssignal aus dem ODER-Gatter 462 hoch, wenn das Signal an Leitung 60 (Figur 3 A) hoch ist, und es ist niedrig, wenn das Signal an Leitung 60 (Figur 3 A) niedrig ist. Wenn dagegen die Eingangsleitung 462b zum Gatter 462 mit Erde verbunden ist, indem Schalter 463 den Kontaktpunkt 463c berührt, dann wird, solange das Äusgangssignal auf Leitung 60 von Relais 61 einen hohen Wert hat, das ODER-Gatter 462 ein niedriges Ausgangssignal erzeugen. Wenn das Ausgangssignal auf Leitung 60 einen niedrigen Wert annimmt, nimmt das Ausgangssignal aus dem ODER-Gatter 462 einen hohen Wert an. Schalter 463 wird entweder mit Kontaktpunkt 463a oder Kontaktpunkt 463c verbunden, abhängig davon, welcher der Markierungsempfänger Ib-Kb Relais 61 zum Ansprechen bringt (Figur 3 A). Der Markierungsempfänger 1b hat die Aufgabe, den Startimpuls-Erzeugerkreis 46 zu aktivieren, wenn Licht von der Lichtquelle 1a auf den Markierungsemplänger 1b fällt. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 462, welches vom Markierungsempfänger 1b gesteuert ist, muß einen hohen Wert

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annehmen, wenn Licht auf Markierungsempfänger 1b fällt. Dementsprechend muß die Eingangsleitung 462b mit Kontaktpunkt 463a durch Schalter 463 verbunden werden.

Wenn dagegen der Startimpuls-Erzeuger 46 durch Signale aus den Markierungsempfängern 2b - Kb in Tätigkeit gesetzt wird, muß ein Impuls erzeugt werden, wenn das Licht von einer der Lichtquellen 2a - Ka zu den entsprechenden Markierungsempfängern unterbrochen wird. Dementsprechend muß das Ausgangssignal des ODER-Gatters 462 einen hohen Wert annehmen, wenn das Ausgangssignal auf Leitung 40 (Figur 3 A) einen niedrigen Wert annimmt. Schalter 463 muß daher mit Kontaktpunkt 463c in Berührung stehen.

Das hohe Ausgangssignal aus dem Gatter 462 wird an drei Stellen weitergegeben. Erstens wird es unmittelbar an die JK-Kipp schaltung 466 angelegt. Zweitens wird es durch UND-Gatter 465 geschickt, welches als Puffer-Umkehrer zu einer anderen Eingangsleitung der JK-Kippschaltung 466 geschaltet ist. Drittens wird das hohe Ausgangssignal aus dem ODER-Gatter 462 an die eine Eingangsleitung zum UND-Gatter 469 weitergegeben. Die andere Eingangsleitung des UND-Gatters 469 ist mit der Ausgangsleitung eines ausschließlichen ODER-Gatters 468 verbunden. Bei einer Änderung des Signals aus dem ODER-Gatter 462 von einem niedrigen auf einen hohen Wert wird die Kippschaltung 466 vorbereitet, um von ihrem einen in den anderen Zustand zu wechseln. Vom Taktgeber 44 werden Impulse zur Kippschaltung 466 weitergegeben, und ebenfalls gelangen solche Impulse zur JK-Kippschaltung 467. Die Änderung des Zustande des Ausgangssignals von dem ausschließlichen ODER-Gatter 462 ist im allgemeinen nicht synchronisiert mit den Ausgangsimpulsen des Taktgebers 44. Die Kippschaltung

466 wird daher durch den nächsten Impuls aus dem Taktgeber 44 getriggert, welcher dem Wechsel der Signalhöhe im Ausgangssignal des ausschließlichen ODER-Gatters 462 von einem niedrigen zu einem hohen Wert folgt. Kippschaltung 466 synchronisiert im wesentlichen die Änderungen in der Höhe des Ausgangssignals aus einem Markierungsempfänger mit den Impulsen aus Taktgeber 44 (Figuren 2 und 3 C).

Wenn Kippschaltung 466 ihren Zustand bei Eingang des nächsten Taktimpulses ändert, nimmt das Signal auf der Ausgangsleitung 466c der Kippschaltung 466 einen hohen Wert an. Dieser hohe Wert gelangt zu zwei Stellen. Erstens wird der hohe Wert an die Daten-7 verarbeitung 50 angelegt, und zwar nach einer Verzögerung von etwa 20 Millisekunden, um zu ermöglichen, daß neue Daten in den Zähler 41 gelangen können. Dieses Signal unterbricht und informiert die Datenverarbeitung 50, daß ein Markierungsimpuls erzeugt wurde. Die Datenverarbeitung 50fragt dann den Zähler 41 ab, indem Gatter 42 (Figur 2) aktiviert wird, und sie stellt fest, ob das Ende 11b des Objekts 11 sich im Beobachtungsfeld der linearen Anordnung 23 befindet; dies geschieht durch Vergleich der in dem Zähler 41 gespeicherten Zahl mit der maximalen Zahl, welche in diesem Zähler gespeichert werden kann. Wenn die gespeicherte Zahl kleiner ist als die maximale Zahl, befindet sich das Ende 11b des Objekts 11 in dem Beobachtungsfeld der Anordnung 23, und die Länge des Objekts 11 kann errechnet werden.

Außerdem wird der Ausgangsimpuls aus Kippschaltung 466 an die Eingangsleitung 468a des ausschließlichen ODER-Gatters 468 angelegt. Das hohe Eingangssignal auf Leitung 468a wird durch das ausschließliche ODER-Gatter 468 geführt und wird zu einem hohen Ausgangssignal, welches zu der anderen Eingangsleitung des

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UND-Gatters 469 weitergegeben wird. Das UND-Gatter 469 erzeugt daher einen niedrigen Ausgangsimpuls.. Dieser niedrige Ausgangsimpuls wird an eine Leitung am UND-Gatter 471 weitergegeben, wenn der Markierungsimpuls entweder von Markierungsempfänger 1b oder 2b erzeugt wurde, oder zu einer Eingangsleitung des UND-Gatters 491, wenn der Markierungsimpuls von einem der Markierung sempfänger 3b - Kb erzeugt wurde. Der niedrige Ausgangsimpuls des UND-Gatters 469 hat eine Periode, welche gleich der Periode der Taktimpulse aus Taktgeber 44 ist. Dies ist der Fall, weil bei dem nächsten Taktimpuls des Taktgebers 44 die Kippschaltung 466 nicht geändert wird, jedoch wird Kippechaltung 467 umgestellt, und hierdurch wird das Ausgangssignal auf Leitung 468b von einem niedrigen auf einen hohen Wert versetzt. Das gleichzeitige Auftreten von zwei hohen Signalen an zwei Eingangsleitungen zum ODER-Gatter 468 bewirkt, daß dessen Ausgangssignal einen niedrigen Wert annimmt, und dadurch wird UND-Gatter 469 außer Funktion gesetzt. Das Ausgangssignal auf Leitung 469ä des UND-Gatters steigt daher von einem niedrigen auf einen hohen Wert. Dies geschieht, obwohl das Ausgangssignal des ODER-Gatters 462 einen hohen Wert beibehält.

Die eine Ausgangsleitung der Kippschaltung 467 kann als Testleitung verwendet werden, um den Zustand des Markierungsempfängers festzustellen, welcher sie steuert. Wenn das Ausgangssignal auf dieser Leitung hoch ist, hat der Markierungsempfänger keine Aktivierung erfahren. Wenn das Ausgangssignal auf dieser Leitung aber niedrig ist, fand beim Markierungsempfänger eine Aktivierung statt. .

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Wenn der Markierungsempfänger, der den Impuls zu der in Figur 3 A gezeigten Schaltung liefert, entweder 1b oder 2b ist, so wird Leitung 469a mit einer der beiden Eingangsleitungen 471a und 471b zum UND-Gatter 471 (Figur 3 D) verbunden. Eingangsleitung 471a ist beispielsweise mit der Ausgangsleitung der Synchronisierungsschaltung 47 (Figur 2) verbunden, welche von einem Signal aus Markierungsempfänger 1b angesteuert wird, während Eingangsleitung 471b mit der Ausgangsleitung aus der Synchronisierungsschaltung 47 verbunden ist, die mit Markierungsempfänger 2b in Verbindung steht. Normalerweise haben die Signale auf diesen beiden Eingangsleitungen hohe Werte. Die Anwesenheit eines Signals aus·einem der Markierungsempfänger 1b oder 2b bewirkt, daß der Wert des Signals auf einer dieser beiden Eingangsleitungen zum UND-Gatter 471 auf einen niedrigen Wert fällt, und zwar während der Dauer des Impulses aus UND-Gatter 469 (Figur 3 C). Die anderen Eingangsleitungen zum UND-Gatter 471 sind mit der positiven Spannungsquelle 470 verbunden, und sie führen daher Signale mit hohem Wert. Das Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 471 hat normalerweise einen niedrigen Wert. Die Anwesenheit eines Impulses mit niedrigem Niveau auf einer der beiden Eingangsleitungen 471a oder 471b zum UND-Gatter 471 hat die Folge, daß der Wert des Ausgangssignals für die Dauer des Impulses hoch wird. Das Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 471 wird an ein UND-Gatter 472 angelegt, welches als Umkehrer geschaltet ist und an seiner Ausgangsleitung einen Impuls mit niedrigem Wert erzeugt. Dieser Impuls mit niedrigem Wert wird an eine Eingangsleitung des UND-Gatters 484 angelegt. Dieser niedrige Impuls wird auch an Eingangsleitung 473a zum UND-Gatter 473 angelegt. Das UND-Gatter 473 ist mit UND-Gatter 474 so verbunden, daß eine bistabile Kippschaltung gebildet wird. Der niedrige Impuls auf der einen Eingangsleitung zum UND-Gatter 473 bewirkt, daß ein

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Ausgangssignal mit hohem Wert von diesem UND-Gatter abgegeben wird. Dieses hohe Ausgangssignal wird dann an die eine Eingangsleitung des UND-Gatters 474 weitergegeben. An Leitung 474a zum UND-Gatter 474 liegt normalerweise ein Signal mit hohem Wert. Die Ausgangsleitung aus dem'UND-Gatter 474 fällt daher auf einen niedrigen Wert, und sie ist rückgekoppelt zu der anderen Eingangsleitung des UND-Gatters 473. Das hohe Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 473 wird zu einem monostabilen Multivibrator weitergegeben. Die Schaltung 483 wird jedoch durch einen negativ gerichteten, nicht aber durch einen positiv gerichteten Impuls aktiviert. Die Änderung der Signalhöhe auf der Ausgangsleitung von UND-Gatter 473 von einem niedrigen zu ,einem hohen. Wert hat daher keine Wirkung auf.die monostabile Multivibratorschaltung 483.

Der hohe Impuls auf der Ausgangsleitung von dem UND-Gatter wird auf eine Eingangsleitung 475b zum UND-Gatter 475 weitergegeben. Die andere Eingangsleitung zum UND-Gatter 475 empfängt Impulse vom Taktgeber 44. Das hohe Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 473 stellt daher das UND-Gatter 475 in die Ein-Stellung und ermöglicht, daß Impulse vom Taktgeber 44 zu einem Zähler weitergegeben werden, welcher mehrere Kippstufen enthält. Wie aus Figur 3D hervorgeht, enthält der Zähler sechs Kippstufen. Es können auch andere Zahlen von Kippstufen in diesem Zähler verwendet werden, abhängig von der maximalen Binärzahl, welche in diesem Zähler zu speichern ist. Der in Figur 3 D dargestellte binäre Zähler enthält Kippstufen 476 - 481. Diese Kippstufen sind in Paaren A18, A19 und A20 angeordnet. Die Leitungen aus den Kippstufen haben die eingetragenen Nummern. Bestimmte Aiisgangsleitungen aus jeder Kippstufe sind zu UND-Gattern 482a un4 482b geführt, wie durch die Nummern an jeder der, Eingangsleitungen

ORIGINAL INSPECTED

dieser UND-Gatter dargestellt ist. Beispielsweise hat das UND-Gatter 482a sechs Eingangsleitungen, welche mit den Ausgangsleitungen 2 und 5 der Kippschaltung A18 verbunden sind (A18-2 und A18-5), sowie mit den Ausgangsleitungen 2 und 6 aus der Kippschaltung A19 und den Ausgangsleitungen 3 und 5 aus der Kippschaltung A20. Wenn die Signalwerte dieser sechs Ausgangsleitungen alle hoch sind, fällt das Ausgangssignal des UND-Gatters 482a auf einen niedrigen Wert. Dieses niedrige Signal bringt dann das Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 474 auf einen hohen

j. .: "■„'.' ' . " ■'■■■■

Wert und das Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 473 auf einen niedrigen Wert; UND-Gatter 475 ist außer Funktion gesetzt. Es werden dann keine weiteren Taktimpulse durch UND-Gatter 475 weitergegeben.

Die Dauer des niedrigen Ausgangsimpulses aus dem Puffex-Umketjrer 472 beträgt lediglich eine Periode der Impulse des Taktgebers 44. Das Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 473 behält jedoch einen hohen Wert, bis das Ausgangs signal aus dem UND-Gatter 4-74 einen hohen Wert annimmt. Dies ist der Fall, wenn das Ausgangssignal aus UND-Gatter 482a niedrig wird als Folg$ e^nes JiQlien Signals an allen Eingangsleitungen zum UND-Gatter

Die Impulse aus dem Taktgeber 44 ändern den Zustand des Zählers, welcher die sechs Kippstufen 476 - 481 enthält. Jeder Taktimpuls veranlaßt den Zähler, die in ihm gespeicherte Zählung um einen Wert zu erhöhen. Wenn die in dem Zähler gespeicherten Zählungen einer gegebenen Zahl entsprechen, fällt das Ausgangssignal von dem UND-Gatter 482b von seinem normalerweise hohen Wert auf einen niedrigen Wert ab.

ORIGINAL INSPECTED

2 p'J U M ti / 1 2 9 1

Da die UND-Gatter 482b und 472 normalerweise hohe Ausgangssignale erzeugen, erzeugt das UND-Gatter 484 normalerweise ein Ausgangssignal von niedrigem Wert, und das UND-Gatter 485 erzeugt ein Ausgangssignal von normalerweise hohem Wert. Dementsprechend wird "bei Eingang des niedrigen Impulses von UND-Gatter 472 ein erster niedriger Ausgangsimpuls von dem UND-Gatter 485 erzeugt. Dieser erste niedrige Ausgangsimpuls wird dann an die entsprechende lineare Anordnung bzw. die entsprechenden linearen Anordnungen angelegt, welche durch die Markierungsempfänger zu aktivieren sind, von denen das Signal ursprünglich abgeleitet ist. In dem in Figur 1 B dargestellten System werden die beiden linearen Anordnungen 21 und 22 aktiviert durch ein Signal, welches entweder von Markierungsempfänger 1b oder Markierungsempfänger 2b stammt. Die lineare Anordnung 23 wird aktiviert durch einen Impuls, welcher von einem der Markierungsempfänger 3b - Kb stammt.

Der erste Impuls aus dem UND-Gatter 485 versetzt die entsprechende lineare Anordnung bzw. die entsprechenden linearen Anordnungen in Ausgangsstellung durch eine Abtastung. Im Zeitpunkt . eines Impulses von einem Markierungsempfänger ist jede lineare Anordnung für einen längeren Zeitpunkt dem Licht ausgesetzt und dementsprechend gesättigt. Die normale Integrationszeit, in welcher jeder Fototransistor oder jede Fotodiode in der linearen Anordnung dem Licht auszusetzen ist, damit ein lineares Signal erhalten wird, welches proportional dem auftreffenden Licht ist, ist viel kürzer als die Zeit zwischen der Aktivierung benachbarter Markierungsempfanger. Daher sind alle lichtempfindlichen Elemente in"der linearen Anordnung oder den linearen Anordnungen, die abzutasten sind, gewöhnlich gesättigt. Der erste Impuls beseitigt daher die gesättigten Signale, welche in diesen linearen Anordnungen gespeichert sind.

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Ein zweiter Abtastimpuls wird erzeugt, wenn alle Eingangssignale auf den Eingangsleitungen zum UND-Gatter 482b einen hohen Wert annehmen. In diesem Zeitpunkt erzeugt das UND-Gatter 482b ein niedriges Ausgangssignal. Dieses niedrige Ausgangssignal wird durch UND-Gatter 484 und 485 weitergegeben und erscheint auf der Ausgangsleitung des UND-Gatters 485 als Ausgangsimpuls mit niedrigem Wert. Dieser zweite Ausgangsimpuls, welcher eine vorgegebene Zahl von Taktimpulsen nach dem niedrigen Ausgangsimpuls auftritt, erscheint zuerst auf der Ausgangsleitung von dem UND-Gatter 472 und er leitet dann eine Abtastung der entsprechenden linearen Anordnung oder der entsprechenden linearen Anordnungen ein. Diese Abtastung fragt die durch die fotoempfindlichen Elemente in diesen beiden linearen Anordnungen gespeicherten Signale ab. Dies sind die Signale, welche von den linearen Anordnungen in der Zeit zwischen den beiden Abtastungen erzeugt wurden. Das Zeitintervall ist so gewählt, daß die liieeren Anordnungen keine Sättigung erfahren. Eine bestimmte Zahl von Taktimpulsen, nachdem der zweite Abfrageimpuls auf der Ausgangsleitung des UND-Gatters 485 erscheint, erzeugt UND-Gatter 482a einen niedrigen Ausgangsimpuls, und das UND-Gatter 475 wird außer Tätigkeit gesetzt. Die Änderung der Signalhöhe auf der Ausgangsleitung von UND-Gatter 473 von einem hohen zu einem niedrigen Niveau triggert dann den monostabilen Multivibrator 483 derart, daß die in den Kippschaltungen 476 - 481 gespeicherten Signale entfernt und die Kippschaltungen auf Null gestellt werden, so daß sie für die Aufnahme des nächsten Signals bereitstehen.

Figur 3 E zeigt das UND-Gatter 491, welches zur Aufnahme der Signale aus den Markierungsempfängern 3b - Kb verwendet wird. Diese Signale werden in dem in den Figuren 1 A und 1 B dargestellten System benutzt, um die lineare Anordnung 23 zu

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aktivieren. Es sind so viele Eingangsleitungen zu dem UND-Gatter 491 vorhanden wie Markierungsempfänger 3b - Kb vorhanden sind. Normalerweise ist der Signalwert auf jeder Eingangsleitung hoch. Wenn jedoch ein Markierungsempfänger aktiviert wird, fällt die Signalhöhe auf der entsprechenden Eingangsleitung auf einen niedrigen Wert, und es wird dadurch ein Impuls hohen Niveaus auf der Ausgangsleitung von dem UND-Gatter 491 erzeugt. Dieser hohe Ausgangsimpuls wird dann zu einem UND-Gatter weitergegeben, welches dem UND-Gatter 472 (Figur 3 D) entspricht, und es aktiviert dort eine Schaltung, welche identisch ist mit der in Figur 3 D gezeigten Schaltung. In entsprechender Weise werden zwei Ausgangsimpulse erzeugt. Der erste Ausgangsimpuls versetzt die Anordnung 23 in die Ausgangsstellung, so daß die gesättigten Signale entfernt werden, welche dort aufgrund der letzten Integration des auftreffenden Strahlungsflusses gespeichert sind. Der zweite Impuls fragt dann die linearen Signale ab, welche im Anschluß an den ersten Impuls neu gespeichert sind.

Die lineare Anordnung, welche im Zusammenhang mit dieser Erfindung verwendet wird, kann in gleicher oder in ähnlicher Weise aufgebaut sein wie die lineare Anordnung, welche von G*P. Weckler und R.H. Dyck in einer Schrift beschrieben würde, welche unter dem Titel "A Versatile Silicon Gate Shift Counter for Scanning Arrays of Photo Diodes¹' auf der ISSCC im Februar 1971 vorgelegt wurde. Außerdem wurde eine lineare, selbstabtastende Silizium-Gate-MOS-Fotodiodenanordnung von G*P* Weckler im Juni 1970 auf dem "Solid State Sensors Symposium¹' in Minneapolis (Minnesota) beschrieben.

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Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung werden die von der linearen Anordnung 31 (Figur 2) festgestellten Signale verstärkt und durch einen Schwellwertdetektor 34 geführt, wo sie wieder in Impulse von hohem oder niedrigem Wert umgeformt werden» abhängig von der Amplitude des Ausgangssignals aus dem Schwellwertdetektor. Wenn die lineare Anordnung verwendet wird, um die Dimensionen eines Objekts zu messen, wird das das Objekt repräsentierende Licht sorgfältig derart ausgewählt und Überwacht, daß es eine wesentlich andere Amplitude hat als das Licht des Hintergrunds. Das Objekt wird daher gegenüber dem Hintergrund durch wesentliche Abweichungen in den Höhen der Signale unterschieden sein müssen, wie sie von der linearen Anordnung erzeugt werden* Dementsprechend wird das Objekt repräsentiert durch entweder hohe oder niedrige Impulse aus der linearen Anordnung 31, während umgekehrt der Hintergrund wiedergegeben wird durch Impulse von entweder niedrigem oder hohem Wert.

Der in den Figuren 2 und 3 F dargestellte binäre Zähler 41 ziählt die Zahl der Impulse, welche aus der linearen Anordnung 31 abgefragt werden. Die diese Impulse repräsentierende Zählung wird im Zähler 41 gespeichert, und sie wird nach einem entsprechenden Befehl parallel aus dem Zähler 41 abgefragt und in die Datenverarbeitung 50 (Figur 2) eingeführt. In dieser Datenverarbeitung wird die Zählung dann verwendet, um entweder den DUrentnesser des Objekts 11 zu errechnen, oder - wenn diese impulse von dt** linearen Anordnung 23 abgefragt sind - zur Errechnung de*r' LÄitge des Objekts 11.

Die Figuren 3 A und 3 C zeigen diejenige SchslttMij die iiür mit einem der Markierungsempfänger Ib-Kb zusanimenärbeiiet* Für jeden der Markierungsempfinger besteht eine solche

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Schaltungskombination. Diejenige Schaltung, welche durch die Markierungsempfänger 1b oder 2b aktiviert ist, aktiviert wiederum gleichzeitig die linearen Anordnungen 21 oder 22 zur Messung von zwei aufeinander senkrecht stehenden Durchmessern des Objekts 11. Die von einem der Markierungsempfänger 3b - Kb aktivierte Schaltungskombination aktiviert hingegen die lineare Schaltung 23 zur Messung der Länge eines Teils des Objekts 11. Jedesmal, wenn ein Impuls von einem der Markierungsempfänger 3b - Kb erzeugt wird, wird ein Unterbrechungssignal zur Datenverarbeitung 50 weitergegeben. Die Datenverarbeitung 50 prüft dann das Ausgangssignal aus jedem Markierungsempfänger,.um festzustellen, welcher Markierungsempfänger seinen 2ustand geändert hat (vgl. Leitung 466e in Figur 3 C). Wenn in der Datenverarbeitung 50 eine im Zähler 41 (Figur 2) gespeicherte Zahl festgestellt wird, welche kleiner als die Maximalzahl der Impulse ist, welche in der linearen Anordnung 23 gespeichert i/e^den können, beginnt die Datenverarbeitung mit Rechenoperationen zur Bestimmung der Länge des Objekts 11. Das Volumen des Objekts 11 kann nur dann bestimmt werden, wenn das Ende 11b des Objekts 11 am Markierungsempfänger 1b vorbeigelangt ist und der Durchmesser des Objekts gemessen wurde. Die Datenverarbeitung 50 berechnet die Länge aus der Zahl der Impulse, welche von der linearen Anordnung 23 erzeugt wurden, zusammen mit der Zahl der Markierungsempfänger 3b - Kb, welche durch das Objekt aktiviert worden sind. Die beiden Durchmesser des linken Endes des Objekts 11 waren bereits vorher gemessen worden, bevor das Ende 11a den Markierungsempfanger 2b zum Ansprechen brachte. Diese beiden Durchmesser-Messungen sind in Datenverarbeitung 50 dadurch gespeichert, daß sie von zwei Zählern weitergegeben wurden, welche identisch wie der Zähler 41 (Figur 2) aufgtoaut sind. Wenn das rechte Ende 11b des Objekts

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223673Ü

11 am Markierungsempfänger 1b vorbeigelangt und ermöglicht, 4aß Licht auf den entsprechenden Empfanger fällt, werden die linearen Anordnungen 21 und 22 wiederum aktiviert, um den Durchmesser des rechten Endes des Objekts zu messen. Diese Durchmesser-Messungen werden dann zur Datenverarbeitung 50 weitergegeben und zur Errechnung des Volumens des Objekts 11 verwendet. Die für die Errechnung des Volumens des Objekts 11 zu verwendenden Gleichungen sind bekannt und entsprechen denjenigen Gleichungen, welche man verwendet, um das Volumen eines Kegelstumpfs auszurechnen. Der Durchmesser jedes Endes des Kegelstumpfs wird dadurch bestimmt, daß die zwei im wesentlichen senkrecht aufeinander stehenden Durchmesser, welche von den linearen Anordnungen 21 und 22 gemessen sind, gegeneinander ausgeglichen werden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde das Objekt, also der Stamm, von der gleichen Seite wie die lineare Anordnung beleuchtet. Es hat sich gezeigt, daß diese Lösung bei verhältnismäßig starken Schwankungen des Reflektionsverhaltens des Objekts zu geringen Fehlerwerteh führt. Wenn man direktes Licht hinter dem Stamm in einem Winkel von 180° gegenüber den linearen Anordnungen 21 und 22 anordnet, kann man erreichen, daß der Stamm als dunkles Objekt vor hellem Hintergrund erscheint. Diese Alternative führt zu einer konstanten Amplitude der auf die lineare Anordnung auftreffenden Lichtenergie, und man erhält in diesem Fall die höchstmögliche Genauigkeit bei solchen Aufgabenstellungen, in denen dies gefordert ist.

Wenn man das System gemäß der Erfindung verwendet, um die Durchmesser, Längen und Volumen von Stämmen oder ähnlichen Körpern zu messen, erhält man eine Reihe wesentlicher unerwarteter Vorteile,

209Ü367 12Q1.

Als. erstes ist zu beachten, daß Stämme bei der Verarbeitung oft auf Förderbändern oder Walzen transportiert werden. In vielen Fällen ist der Stamm dabei nicht -in der Mitte des Förderers ge-, lagert, sondern er erstreckt sich zu der einen oder anderen Seite des Förderers. Wenn dieser Fall auftritt, würde ein System, welches nur eine einzige lineare. Anordnung zur Messung des Durchmessers des Stammes verwendet, einen kleineren als den wirklichen Durchmesser messen, wenn sich der Stamm auf der entfernten Seite des Förderers befindet, oder einen größeren als den wirklichen Durchmesser, wenn sich der Stamm auf der nahen Seite des Förderbandes befindet. Das erfindungsgemäße System bietet eine Lösung dieses Problems. Durch entsprechende Anordnung der Durchmesser-Abtasteinrichtungen 21 und 22 kann der wirkliche Durchmesser des Stammes gemessen werden, unabhängig davon, wo sich der Stamm auf dem B'örderband befindet. Auf diese Weise ist das von dem Rechner festgestellte Ausgangsvolumen unabhängig von der Anordnung des Stammes auf dem Förderband. Einen weiteren Vorteil erhält man, wenn gekrümmte-Stämme gemessen werden sollen, denn das System gemäß der Erfindung kann in Fallen dieser Art verwendet werden, um die Krümmung der Stämme zu messen. Dies erfolgt dadurch, daß die Durchmesser-Abtaster mit den linearen Anordnungen 21 und 22 jedesmal dann aktiviert werden, wenn ein Markierungsempfänger 3b - Kb durch den Stamm aktiviert wird. Die von den linearen Anordnungen 21 und 22 gemessenen relativen Durchmesser stellen jedesmal, wenn ein Markierungsempfänger 3b - Kb aktiviert wird, eine Messung der Krümmung des Stammes zur Verfügung.

Der Vorteil, den das beschriebene System bei der Kompensierung von Verschiebungen der Lage des Objekts 11 über dem Förderband

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BAD OFUGiNAL

aus dei· Mormallage bietet, wird durch die folgenden Überlegungen noch eingehender dargestellt. Die Verschiebung des Objekts aus der Mittellinie des Förderers kann bei einem Objekt bestimmter Grüße dadurch errechnet werden, daß nur die von zwei linearen Anordnungen gemessenen Bildlängen verwendet werden. Die Verschiebungen der Lagen der Bilder des Objekts entlang der linearen Anordnungen brauchen nicht berücksichtigt zu werden_f wenn zwei, lineare Anordnungen verwendet werden, und die Verwendung von zwei solchen Anordnungen ermöglicht eine erhebliche Vereinfachung des Rechenvorgangs. Die Beziehung zv/ischen einer Ob j e kt abmess ung und einer· Bildabmessung wird durch die folgende Gleichung hergestellt:

y = (t/i) ei (2)

In Gleichung (2) 1st v_ die Abmessung des Bildes, welches der linearen Anordnung festgestellt wird; f_ ist der Abstand von der Hauptebene der Linse 30 (Figur 2) zu den fotoempiindliohen Elementen der linearen Anordnung; 1. ist der Abstand von einem Bezugspunkt auf Objekt 11 zu der Hauptebene der Linse 30; und d ist die am Objekt 11 zu messende Dimension. Wie aus Figuren 1 B und 1 C hervorgeht, führt eine Verschiebung der Mitte des Objekts 11 nach links um die Strecke h zu einem Abstand l.j des Mittelpunkts des Objekts 11 von der Linse 30 der linearen Anord nung 21, und es gilt die folgende Beziehung:

L₁ = I₁ - h sin d. (3a) ni

In der Gleichung (3a) ist I.. der Mormalabstand bzw. der Nennabstand des Mittelpunkts des Objekts 11 von der Hauptebene der

BAD OBiGtNAL

2 J J ύ U 6 / I 2 0 t

Linse 30, wenn sich das Objekt 11 beim Passieren des Meßsystems in seiner Normallage bzw. Nennlage befindet, und aC ist der Winkel zwischen der Mittellinie 21a der linearen Anordnung 21 und der Vertikalen. Zugleich ergibt sich der Abstand I₂ zwischen der Mitte des Objekts 11 und der Hauptebene der Linse 30 in Anordnung 2-2 (Figur 2) durch folgende Gleichung;

I₂ = I₂ + h cosX (3b)

In Gleichung (3b) ist I₂ der Nennabstand zwischen der Mitte des Objekts 11 von der Hauptebene der Linse 30.

Wenn man die Gleichungen (3a) und (3b) in Gleichung (2) einsetzt und Indices 1 und 2 verwendet, um hiermit die linearen Anordnungen 21 bzw. 22 zu kennzeichnen, und dann die Nennbildgroße y, wie sie von jeder Anordnung festgestellt wird, von der Bildgröße v_, wie sie von jeder Anordnung festgestellt wird, abzieht, erhält man für das Inkrement A y der Änderung der Abbildungsabmessung aufgrund der Verschiebung der Lage des Objekts 11 um den Abstand h in den Anordnungen 21 bzw. 22 die folgenden Beziehungen:

"] d₁ sin oC (4a)

= /-fh/l| 7 d₂ cos X (4b)

In den Gleichungen (4a) und (4b) geben die ¥erte d^ und dp die Durchmesser eines Objekts 11 an, welche durch die Anordnungen 21 bzw. 22 zu messen sind. Die von den Anordnungen 21 und 22 festgestellten Bildabmessungen ergeben sich wie folgt:

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Y₁ = Y₁ + Ay₁ (5a)

y₂ = ^2 ⁺ ^y₂ (5b)

In den Gleichungen (5a) und (5b) repräsentieren Y₁ und y₂ die normalen Bildabmessungen, wie sie von den Anordnungen 21 und für das Objekt 11 gemessen werden, wenn dieses genau in der vor gesehenen Weise auf dem Förderer zentriert ist, während Zk Y₁ und Λ y₂ die Verschiebungen in diesen Bildabmessungen wiedergeben, welche durch die Verschiebung in der Lage des Objekts bedingt sind. Die Differenz Λ, y = Y₁ - Y₂ wird unter der Annahme, daß y. = y₂ ist (und dies bedeutet, daß d.. = d₂ ist, also eine im allgemeinen zutreffende Annahme, wenn das Objekt 11 praktisch rund ist):

Ay= Ay₁ -Ay₂ (6)

Zur Vereinfachung wird nun angenommen, daß die Nennabstände zwischen der Linse 30 in jeder Anordnung 21 und 22 und der Mitte des Objekts 11 bei normaler Anordnung gleich sind. Wenn man dann die Gleichungen (4a) und (4b) in Gleichung (6) ^einsetzt und nach h auflöst, also der Verschiebung der Lage des Objekts 11, so erhält man das bemerkenswerte Ergebnis, daß die Verschiebung h eine Funktion der Differenz Δ y der Bildabmessungeh ist, wie sie durch die Anordnungen 21 und 22 gemessen sind, und Ähnliches ergibt sich bei bestimmten anderen Systemparametern.

86/12*01

h = Ay/ j~f(d/l²) (sin 06+ cos χ >] ' (7)

In Gleichung (7) ist d der ungefähre Durchmesser des Objekts, dessen Abweichung aus der Normallage gemessen wird, während die Parameter f, 1 und »C alle Dimensionen des Systems sind, Δ y wird errechnet durch Subtraktion der Bildlänge y-g> .'gemessen, durch Anordnung 22, von der Bildlänge y^, gemessen durch Anordnung 21»

Der ungefähre Durchmesser d des Objekts 11 ergibt sich aus der folgenden Gleichung:

d = Cy₁ + y₂)/2- (8)

Wenn man aus den Gleichungen (5a) und (5b) für y^. und Gleichung (B) die Substitution vornimmt, und nach d auflöst, erhält man:

= Iy₁ + y₂l 7 .(2(1 + Ji| (sin od - cos -xl )-)

Gleichung (9) zeigt, daß im Fall der Gleichheit von sin i*C und cos o<C d gerade die Summe der Bildabmessung y,,, festgestellt durch Anordnung 21', plus der Bildabmessung y₂» festgestellt durch Anordnung 22, dividiert durch 2, beträgt. Wenn andererseits der Winkel '*C zwischen der Vertikalen und der zentralen Linie der Anordnung 21 von 45° abweicht (und unter der selbstverständlichen Annahme, daß die Anordnungen 21 und 22 im wesentlichen senkrecht zueinander stehen), so ist eine zusätzliche Korrektur für diesen Winkel vorzunehmen. Diese zusätzliche Korrektur ist proportional dem Term (fh/l ). Gleichung (9) liefert

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dann das wichtige Ergebnis, daß bei Gleichheit von cos <a1 und sin ■< der ungefähre Durchmesser d, gemessen von der Anordnung, unabhängig von kleinen Verschiebungen h in der Lage des Objekts 11 ist. Wenn man die linearen Anordnungen hinreichend weit von Objekt 11 unterbringt, können selbst beträchtlichere Verschiebungen des Objekts 11 nur geringen oder gar keinen Effekt auf die Messung des Durchmessers d haben.

Durch Einsetzen von d aus Gleichung (9) in Gleichung (7) erhält man eine neue Beziehung, welche die Verschiebung h als Funktion der gemessenen Bilder y^ und y₂ sowie der Systemparameter f, 3L und 'xS angibt: ,

h = [l²/f] L₁ - Y₂)7(y'-, cos < + y₂ sin ν )f (10)

Gleichung (10) zeigt die Beziehung, welche man verwendet, um die Lageverschiebung h als Funktion der Bildabmessungen y^ und y₂ zu errechnen. Die Verschiebung h in der Lage des Objekts 11 kann dann verwendet werden, um die von der linearen Anordnung vorgenommene Längenmessung zu korrigieren. Diese Korrektur ergibt sich durch die folgende Gleichung, in der . >* der Winkel zwischen der Mittellinie der Anordnung 23 und der in Figur 1 B dargestellten vertikalen Linie ist.

f/(I + h sin /.? )]x · (1.1)

In Gleichung (11) ist y* der von Anordnung 2*5 festgestellte Bild abstand j f wurde bereits definiert} 1 ist der Abstand von der Linse 30 der Anordnung 23 von der Normallage des Objekts 11 j h ist die horizontale Verschiebung des Objekts 11 auf dem

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Förderband; und χ ist derjenige Teil der Länge des Objekts 11, welcher durch Anadnung 23 gemessen ist. Wie Gleichung 11 zeigt, haben im Fall, daß Anordnung 23 vertikal über dem Objekt 11 angeordnet ist ('.'"= O), geringe Verschiebungen h in der Lage des Objekts 11 relativ zur Anordnung 23 keine nachteilige Wirkung auf die Längenmessung durch Anordnung 23.

Eine zusätzliche Korrektur wird vorgenommen, um die Effekte zu kompensieren, die sieh bei Objekten verschiedener Abmessungen hinsichtlich dex^% durch die Anordnungen 21, 22 und 23 gemessenen Dimensionen ergeben. Betrachtet man Figur 1 C, so ist zu erkennen, daß der Abstand I₁ zwischen der Mitte des Objekts 11 und der Hauptebene der Linse 30 der linearen Anordnung 21 durch die folgende Gleichung gegeben ist:

I₁ = I₁ - Δ r cos «χ. - ■ (12a)

In der Gleichung (12a) ist I₁ der Nennabstand der Hauptebene der Linse 30 in der linearen Anordnung 21 von der Mitte des in Normallage befindlichen Objekts, dessen Dimensionen gemessen werden, und c\ r ist die Verschiebung der vertikalen Lage der Mitte des gegenständlichen Objekts 11, gegenüber der Mitte des Normalobjekts 11, dessen Dimensionen gemessen werden. Der Winkel «C entspricht der angegebenen Definition. In gleicher Weise ist der Abstand Ip zwischen der Mitte des Objekts 11 und der Hauptebene der Linse 30 in der linearen Anordnung 22 durch folgende Beziehung gegeben:

2 0 iJö U6 / 1 2Ό 1

I₂ = I₂ - Δ r sin f-t , . (12b) ,

Die in der Gleichung (12b) verwendeten Größen entsprechen den für Gleichung (12a) gegebenen Definitionen im Hinblick auf die lineare Anordnung 22. Substituiert man die Gleichungen (12a) und (12b) in Gleichung (2) und setzt die Indices 1 und 2 ein, um die entsprechenden Benenungen für die linearen Anordnungen 21 und 22 einzuführen, so erhält man die folgenden Gleichungen für die Bildabmessungen y>, und y₂ als Funktionen der Änderung des Radius <A r des Objekts 11 gegenüber einem Normalradius.

+( ArA₁) cos .xlj (13a) y₂ = [fd₂/I₂] £ + (Ar/I₂) sin ^] (13b)

In den Gleichungen (13a) und (13b) repräsentiert der Term fd/I mit den entsprechenden Indices 1 bzw. 2 die Bildabmessung, welche durch die entsprechende lineare Anordnung gemessen worden wäre, wenn sich die Mitte des Objekts 11 in der gleichen Lage wie die Mitte eines Objekts 11 normaler Abmessung befunden hätte. Die Bildabmessung ist in bezug auf die Bildgröße y eines Objekts normaler Abmessung:

₊ CfZI₁) 2^r] [i + ( ArZI₁) cos <J (14a) Y₂= (^₂ ^{+ (f/I}2^{} 2 Λ} 3 L^{1 + ( Δ r/I}2^{) sin} **] ^(i4b)

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Die Gleichungen (I4a) und (i4b) können nach Ar aufgelöst werden als Funktion der gemessenen Bildabmessungen y,- und y₂» Die Lösung ist die einer quadratischen Gleichung» Wenn man den Term zweiter Ordnung vernachlässigt, da er verhältnismäßig klein ist im Vergleich gegenüber den Termen erster Ordnung, können die Gleichungen (14a) und (14b) in einfacher Weise auf"den Durchmesser des Objekts 11 gelöst werden. Dann werden die beiden senkrecht aufeinander stehenden Durchmesser d., und dp des Objekts 11 nach den folgenden beiden Gleichungen errechnet;

(15a) (15b)

Die Konstanten k^, k₂, k, und k^ können aus den Gleichungen (14a) und (14b) errechnet werden. Die Gleichungen (15a) und (I5b) erlauben daher die Ausrechnung der genauen Durchmesser aus den Bildabmessungen, die von den Anordnungen 21 und 22 festgestellt wurden.

Claims

Ansprüche

1ψ)Meßeinrichtung für Längen-, Flächen- und Raummaße, gekennzeichnet durch

mehrere Lichtquellen, deren Strahlung auf je einen zugehörigen Markierungsempfänger gerichtet ist,

mehrere lineare Anordnungen, welche in einer Reihe engtordnete fotoempfindliche Elemente aufweisen,

eine Abtasteinrichtung, welche auf Signale der Markierungsemp^ fänger anspricht und die linearen Anordnungen derart abtastet, daß sich aus jeder linearen Anordnung ein© Folge von Signalen ergibt, von denen jedes Signal das Licht repräsentiert, welches auf ein fotoempfindliches Element in der linearen Anordnung auf^ trifft,

eine Datenverarbeitung, welche die Signalfolgen aus den linearen Anordnungen und die Signale bestimmter Markierungsempfänger derart verarbeitet, daß bestimmte Abmessungen eines an Markierung^·* #mpfanger und linearer Anordnung vorbeibewegten Objekts errech·» werden.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung zur Abtastung der linearen Anordnungen Mittel zur Abtastung vorgegebener linearer Anordnungen, nmh lingang eines Signals aus einem vorgegebenen Markierungsempfanger iowie.Mittel zur Abtastung nicht-vorgegebener linearer Anordnungen naofe Eingang eines Signals aus einem

enthält,

t>, Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine lineare Anordnung zusätzlich enthält: eine. Sammellinse zur Fokussierung von wenigstens einen Teil des Objekts repräsentierendem Licht auf die fotoempfindlichen Elemente und

eine Impulsaufnähme, welche auf ein Signal aus einem der Markierungsempfänger derart anspricht, daß sie eine Folge von Impulsen aus den fotoempiindlichen Elementen aufnimmt, deren Zahl die Länge des betreffenden Teils des zu messenden Objekts wiedergibt.

4. Meßeinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Zähleinrichtung zur Zählung der Zahl der Impulse der Impulsfplge und zur Speicherung von Signalen, welche die Gesamtzahl der Impulse der Folge angeben.

.5. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Anordnung so ausgebildet ist, daß sie nur einen Teil der Gesamtlänge des Objekts mißt.

6. Meßeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vorgegebene Markierungsempfänger in einer ersten Reihe parallel zur Bewegungsrichtung des Objekts angeordnet sind und eine entsprechende Zahl von Lichtquellen in einer zweiten Reihe parallel zu der ersten Reihe so angeordnet sind, daß jeweils eine Lichtquelle einem Markierungsempfänger gegenüberliegt, und- daß das Objekt zwischen Markierungsempfänger und Lichtquelle hindürchbewegt wird, wobei eine vorgegebene lineare Anordnung mit vorgegebenen Markierungsempfange>rn derart verbunden ist, daß eine Folge von Ausgangsimpulsen erzeugt wird, welche die Länge des Teils des Objekts innerhalb des Sichtfelds der vorgegebenen

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linearen Anordnung nach Eingang eines Signals wiedergibt, welches von den Markierungsempfängern bei Eingang des Objekts bei jedem der Markierungsempfänger nacheinander erzeugt wird.

7. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-vorgegebene lineare Anordnung bestimmte Abmessungen des Objekts senkrecht zu der Länge des Objekts mißt.

8. Meßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei rundem Meßobjekt die nicht-vorgegebene lineare Anordnung so eingerichtet ist, daß sie zwei im wesentlichen senkrecht aufeinander stehende Durchmesser des Objekts mißt.

9. Meßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nicht-vorgegebene Markierungsempfänger in der ersten Reihe derart angeordnet sind, daß ein Objekt zunächst nicht-vorgegebene Markierungsempfänger passiert, bevor vorgegebene Markierungsempfänger erreicht werden, daß eine entsprechende Zahl von Lichtquellen entlang der ersten Reihe derart angeordnet sind, daß sich jeweils eine Lichtquelle gegenüber jedem nicht-vorgegebenen Markierungsempfänger befindet und daß die nicht-vorgegebene lineare Anordnung so mit dem nicht-vorgegebenen Markierungsempfanger verbunden ist, daß zwei Folgen von Ausgangsimpulsen erzeugt werden, welche zwei Dimensionen des Objekts repräsentieren, welche senkrecht zu der Länge des Objekts stehen, wenn ein Signal von einem der nicht-vorgegebenen Markierungsempfänger eingeht,

10. Meßeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite nicht-vorgegebene Markierungsempfänger vorhanden sind und ein erster bei Eintreffen des Objekts ein erstes Ausgangssignal erzeugt, wenn das hintere Ende des Objekts am

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ersten nicht-vorgegebenen Markierungsempfanger vorbeigelangt, daß das erste Ausgangssignal die nicht-vorgegebene lineare Anordnung aktiviert, um zwei Dimensionen des Objekts zu messen, welche sich senkrecht zur Länge des Objekts in der Nähe des rückwärtigen Endes des Objekts befinden, und daß der zweite nicht-vorgegebene Mrkierungsempfänger ein zweites Ausgangssignal bei Eintreffen des vorderen Endes des Objekts erzeugt, welches die nicht-vorgegebene lineare Anordnung veranlaßt, zwei Dimensionen des Objekts zu messen, welche senkrecht auf der Länge des Objekts stehen und sich in der Nähe des vorderen Endes des Objekts befinden.

11. Meßeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei nicht-vorgegebene lineare Anordnungen lichtempfindlicher Elemente so eingerichtet sind, daß sie zwei im wesentlichen aufeinander senkrecht stehende Durchmesser eines runden oder nahezu runden Objekts messen.

12i Meßeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei lineare Anordnungen so eingerichtet sind, daß ihre Mittellinien im wesentlichen senkrecht aufeinander stehen und Winkel von 45° mit der Vertikalen einschließen.

13. Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht-vorgegebener Markierungsempfänger die nicht-vorgegebene lineare Anordnung veranlaßt, den Durchmesser des Objekts zu messen, der am Markierungsempfänger vorbeigelangt, und daß der vorgegebene Markierungsempfänger jeweils die vorgegebene lineare Anordnung veranlaßt, die Länge des Objekts zu messen, welche an dem jeweiligen Markierungsempfänger vorbeigeführt wird.

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14. Meßeinrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene lineare Anordnung so beschaffen ist, daß sie die Länge eines Teils des Objekts mißt.

15. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß drei lineare Anordnungen vorhanden sind, von denen zwei aufeinander senkrecht stehende Durchmesser des Objekts messen, während die dritte die Länge eines Teils des Objekts mißt, wobei Markierungsempfänger 1 - K vorhanden sind und K eine ganze Zahl gleich der Höchstzahl der Markierungsempfänger ist.

16. Meßeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Markierungsempfänger ein Signal erzeugt, wenn das vordere Ende des Objekts an ihm vorbeigelangt, und dadurch die erste und zweite lineare Anordnung veranlaßt werden, au±einander senkrecht stehende Durchmesser am vorderen Ende des Objekts zu messen, daß der erste Markierungsempfänger ein Signal erzeugt, wenn das rückwärtige Ende des Objekts am ersten Markierungsempfänger vorbeigelangt, wodurch die erste und die zweite lineare Anordnung veranlaßt werden, aufeinander senkrecht stehende Durchmesser am rückwärtigen Ende des Objekts zu messen, und weitere Markierungsempfänger 3 - K nacheinander von dem vorderen Ende des Objekts aktiviert werden, wenn das vordere Ende an jedem dieser Markierungsempfänger vorbeigelangt, wobei jeder Markierungsempfänger dann die dritte lineare Anordnung veranlaßt, die Länge eines Teils des Objekts zu messen, und zwar die Länge des Endteils des Objekts, wenn das Endteil des Objekts sich im Beobachtungsfeld der dritten linearen Anordnung befindet,

17. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Datenverarbeitung zur Verarbeitung der Signale, weiche von

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den linearen Anordnungen und den Markierungsempfängern erzeugt wurden, um bestimmte Dimensionen und Volumen des an den Markierung sempfängern vorbeigelangenden Objekts zu messen.

18. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgegebene Zahl linearer Anordnungen so beschaffen ist, daß sie Fehler in der Messung bestimmter Dimensionen des Objekts kompensieren, welche durch Änderungen in der Lage des Objekts gegenüber der normalen Lage auftreten.

19. Meßeinrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Datenverarbeitung zur Verarbeitung der Ausgangssignale einer vorgegebenen Zahl linearer Anordnungen zur Feststellung von Änderungen in der Objektform.

20. Einrichtung zur Berechnung bestimmter Dimensionen eines Objekts, gekennzeichnet durch Signalerzeuger zur Erzeugung erster und zweiter Signale, welche die Durchmesser des vorderen und des rückwärtigen Endes eines runden Objekts wiedergeben, einen Sig-.nalerzeuger zur Erzeugung eines dritten Signals, welches die Länge eines bestimmten Teils des runden Objekts wiedergibt, einen Signalerzeuger zur Erzeugung eines vierten Signals, welches die restliche Länge des Objekts wiedergibt, und eine Einrichtung zur Verarbeitung der vier Signale zur Ermittlung der Gesamtlänge und des Volumens des Objekts.

21. Verfahren zur Messung der Länge eines bewegten Objekts, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Markierungsempfänger aus einer größeren Zahl stationäerer, getrennter Markierungsempfänger

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festgestellt wird, welcher durch das vordere Ende des Objekts in demjenigen Zeitpunkt aktiviert wird, in dem das rückwärtige Ende des Objekts sich in dem Beobachtungsfeld einer stationären linearen Anordnung fotoempfindlicher Elemente befindet, und diejenige Objektlänge, die von einem der Markierungsempfänger wiedergegeben wird, zu derjenigen Objektlänge zur Bestimmung der Gesamtlänge des Objekts hinzugezählt wird, welche von der linearen Anordnung festgestellt ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß vorgegebene Dimensionen des Objekts gemessen werden, welche senkrecht zur Bewegungsrichtung stehen, wenn das vordere Ende des Objekts an einem ersten stationären Markierungsempfänger vorbeigelangt und wenn das rückwärtige Ende des Objekts an einem zweiten stationären Markierungsempfänger vorbeigelangt.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen aus den drei gemessenen Dimensionen selbsttätig rechnerisch ermittelt wird.

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