DE2746821C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Exzentrizität eines Einschußloches bezüglich des Mittelpunkts einer Schießscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I. sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

Aus der DK-OS Γ> 48 304 sind bereits ein derartiges Verfahren sowie eine Vorrichtung /ur Durchführung dieses Verfahrens bekannt* In der Praxis ergibt sich dabei eine Reihe Von Problemen/ Beispielsweise ist es nachteilig, daß das Meßresültat unsicher ist, Weil die Anzeige nicht nur von dem Von dem Photoempfänger abgenommenen elektrischen Spannüngswert, sondern auch maßgeblich Von der Drehzahl des die Schießschel· be auf dem Drehteller antreibenden Elektromotors abhängt. Das zur Auswertung verwendete Wechsel* Spannungsmeßgerät mißt nämlich den Effektivwert des Ausgangssignals des photoelektrischen Empfängers, der nicht nur von der maximalen Amplitude des etwa sinusförmigen Ausgangssignals abhängt, sondern auch von dessen Frequenz, also von der momentanen Drehgeschwindigkeit der Schießscheibe bzw. des antreibenden Motors. Bekanntermaßen stellt jedoch die Konstanthaltung der Drehzahl eines Motors in der Praxis ein erhebliches Problem dar, weil äußere Einflüsse, wie die Abwanderung der Frequenz der Stromversorgung, sowie Staub, Verschmutzung, Verharzung von Schmierstellen und ähnliches auftreten können, die in der Praxis nicht oder nur unter erheblichem Aufwand und mit entsprechenden Kosten zu kompensieren oder zu beseitigen sind. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Ablesung des Meßresultates am Wechselspannungsmeßgerät eine Art Interpolation erforderlich macht, da die Anzeige am Meßinstrument bei jeder Umdrehung der Schießscheibe unvermeidlichen Schwankungen ausgesetzt ist. die durch Störeinflüsse, wie die unterschiedliche Reflexion zur Photozelle bei Farbabweichungen oder Welligkeit des Papiers, sowie auch durch Druckausfransungen des Spiegelrandes der Schießscheibe, hervorgerufen werden. Dieses Interpolieren setzt eine große Aufmerksamkei' und Übung der Bedienungsperson voraus und ist daher nicht immer völlig korrekt und objektiv. Jedenfalls entsteht eine Abhängigkeit des Meßresultates von der Sorgfalt der das Meßinstrument ablesenden Bedienungsperson. Überdies ist die exakte Ablesung auch deshalb problematisch, weil bei Schießwettkämpfen der Unterschied der Schießgenauigkeit verschiedener Schützen oft nur sehr gering ist und daher schon ein geringer Parallaxenfehler beim Ablesen des Wechselspannungsmeßgerätes zu falschen Ergebnissen führen kann.

In jedem Fall machen es die geschilderten Probleme beim Ablesen des Meßresulta'es am Wechselspannungsmeßgerät erforderlich, eine g.-schulte und zuverlässige Person einzusetzen, da selbst bei einer Eichung des Meßinstrumentes auf die be! Schießwettkämpfen üblichen Teilerwerte aufgrund der Bauart eines solchen Instrumentes die gedankliche Umsetzung von Teilstrichen in echte verwertbare Zahlenangaben notwendig ist. Überdies ist bei der bekannten Vorrichtung wegen der Art der Anzeige des Wechselspannungsmeßgerätes das Meßresultat nur auf ganze Zahlen oder bestenfalls auf geschätzte Bruchteile mit hinreichender Genauigkeit ablesbar, so daß die häufig nur geringfügigen Unterschiede der Sehießgenauigkeit mehrerer Schützen nicht mehr mit Sicherheit voneinander zu trennen sind.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die eine schnelle, exakte und feinstufige sowie von Störeinflüssen und personellen Unzulänglichkeiten unabhängige Messung der Exzentrizität ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird dirse Aufgabe bei einem Verfahren der in Frage stehenden Gattung durch die im Anspruch I genannten Merkmale gelöst

Eine besonders bevorzugte Vorrichtung zur Durchtführung dieses Verfahrens ist im Unteränspruch 4 angegeben.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weilerbil· düngen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung sind in den übrigen Ünteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Verfahrensgesfallung gewähr^

leistet ein optimal sicheres und präzises Meßresultat. Dabei spielt eine etwaige Änderung der Drehzahl des Antriebsmotors oder einer beliebigen anderen Antriebseinrichtung der Schießscheibe praktisch keine Rolle mehr, da nur noch die maximale Amplitude des < Wechselstrom-Ausgangssignals des photoelektrischen Empfängers verwertet wird, so daß eine Verfälschung des Meßergebnisses dutch die kaum konstant zu haltende Drehzahl der Antriebseinrichtung nicht auftreten kann. Zum anderen sind auch die übrigen κ Störeinflüsse mechanischer Art, wie die unterschiedliche Reibung wegen Staub, Verschmutzung, Verharzung, Erschütterung und ähnlichem beseitigt. Auch die Ablesegenauigkeit ist verbessert, weil nur die Maximalwerte der bei der Abtastung der Schießscheibe \=> auftretenden Spannungsamplituden erfaßt und zur Anzeige herangezogen werden. Außerdem steigt im Gegensatz zu dem Verfahren des Standes der Technik die Meßgenauigkeit mit jeder Umdrehung und somit auch mit jeder Einzelmessung an, weil das angezeigte Meßresultat keineswegs der zum Ablesezeitpunkt in Abhängigkeit von Störeinflüssen und schwankender Drehzahl des Antriebsmotors momentan vorliegende Wert ist, sondern ein über die Gesamtzahl der gemessenen Umdrehungen der Schießscheibe erfaßter 1=, Maximalwert.

Besonders vorteilhaft ist es für eine schnelle und vor allem fehlerfreie Ablesung des Meßresultates, wenn der Meßwert in einer elektronischen Digitalanzeige dargestellt wird. Hierdurch ist eine etwaige Parallaxe beim jo Ablesen des Meßresultates praktisch ausgeschlossen, weil die elektronische Digitalanzeige direkt in numerischen Werten in einer Darstelluⁿgsebene erfolgt. Die elektronische Digitalanzeige ermöglicht überdies die Anzeige des Meßergebnisses mit mehreren Stellenwerten hinter dem Komma, so daß auch keinerlei gedankliche Umsetzung von Bruchteilen in numerische Werte erforderlich ist.

Ein ganz besonderer Vorteil der digitalen Anzeige des Meßresultates besteht darin, daß eine elektronische Speicherung ohne weiteres möglich ist. Dadurch kann das Meßresultat zu jedem beliebigen Zeitpunkt gelesen, abgerufen oder anderweitig ausgewertet werden, ohne daß die eigentliche Ausmessung der Schießscheibe zum gleichen Zeitpunkt erforderlich wäre. Es besteht also bei größeren Schießwettkämpfen kein ingünstiger Zeitdruck zwischen aufeinanderfolgenden Messungen und das eingespeicherte Meßresultat kann überdies zur Kontrolle ausreichend lange zur Verfügung gestellt we-den. ferner ermöglicht die Speicherung des Mc3rcsu!tates in der elektronischen Digitalanzeige die Möglichkeit einer Fernübertragung zu beliebigen Au>.wertorten.

Schließlich gestattet die Speicherung des Meßresultates in der elektro iischen Digitalanzeige auch eine dokumentarische Erfassung und die bildliche oder schriftbildliche Reproduktion des Meßergebnisses.

Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführung die Digitalanzeige direkt η den bei SchieGwettkämpfen üblichen Werten der Schicßgcnauigkcit. nämlich den ho sogenannten Teilerwcrten, erfolgt, so ergibt sieh überdies der Vorteil, düß <iirie gedankliche Umsetzung von Wertsymbolen in die bei Schießwettkämpfen üblichen Angaben Unterbleiben kann Und diesbezügliche Fehler vermieden wertem

Die Erfindung wird 'm folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die ii'iiichrtung näher erläutert; es Zeigt

Fig. 1 eine schema tische Darstellung einer Vorrich-

65 tung zur Durchführung des Verfahrens; und

Fig. 2 die Schaltungsanordnung der Vorrichtung gemäß Fig. I.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein pultartiges Gehäuse bezeichnet, in dessen Innenraum nicht näher dargestellte Schaltungselemente montiert sind. Mit 2 ist die Abtriebswelle eines gestrichelt gezeichneten kleinen Elektromotors 3 bezeichnet, auf welcher über eine Mitnehmerbuchse 4 ein Drehteller 5 aus durchsichtigem Werkstoff, beispielsweise aus Plexiglas, drehbar befestigt ist. Dieser Drehteller 5 trägt einen kegelförmigen, an seiner Spitze abgerundeten Zentrierdorn 6 zur Aufnahme des Einschlußloches einer auf den Drehteller aufgelegten Schießscheibe 7 mit einem sogenanntem Spiegel 8. Mit 9 ist eine elektrische Lichtquelle bezeichnet, deren Licht zu etwa gleichen Teilen gleichzeitig einen gewissen Teilbereich der Schießscheibe innerhalb und außerhalb des Spiegelrandes bestrahlt und von dort auf einen Phototransistor 10 reflektiert wird, welcner in seiner Reaktion ai'f das reflektierte Hell-Dunkel-Farbgemisch auf einen ideellen Nullwert abgestimmt ist. Die Lichtquelle 9 und der Phototransistor 10 bilden in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine bauliche Einheit, was hinsichtlich der Montage und der gegenseitigen geometrischen Zuordnung der beiden einand,.·· beeinflussenden Bauteile von Vorteil ist. Ein mit 11 bezeichneter Auflagering verhindert ein Verkanten des Drehtellers beim Auflegen der Schießscheibe. Mit 12 ist ein aufklappbarer Deckel bezeichnet, welcher in zugeklappter Lage den Drehteller mit der Schießscheibe und die photoelektrische Einrichtung in einem abgedunkelten Raum einschließt und damit von der Beeinflussung durch Außenlicht fernhält. An der Innenseite dieses Deckels 12 ist ein drehbar gelagerter Niederhalter 13 aus federslastischem Werkstoff, beispielsweise aus Filz, vorgesehen, welcher bei zugeklapptem Deckel den erwähnten Zentrierdorn 6 konzentrisch übergreift und die Schießscheibe lagegerecht fixiert. Das Teil 14 stellt einen elektronischen Digitalanzeiger dar. welcher von den bei einer Exzentrizität des Einschußloches gegenüber dem Mittelpunkt der Schießscheibe am Phototransistor 10 auftretenden Spannungsamplituden gesteuert wird. Mit 15 schließlich ist eine elektrische Starttaste bezeichnet, über wJche der Meßvorgang vollautomatisch ablaufend h Gang gesetzt werden kann.

Die prinzipielle Funktion der beschriebenen Vorrich tung ist ohne nähere Betrachtung der hier nicht näher interessierenden notwendigen Schaltungselemente zwischen der photoelektrischen Einrichtung und dem elektronischen Digiulanzeiger relativ einfach und läßt sich kurz so darstellen, daß während der Rotation dt. Schießscheibe bei einer vorhandenen Exzentrizität des Ei.isci.ufcloches gegenüber dem Mittelpunkt der Schießscheibe eine analoge Verschiebung des dem abtasten den Phototransistor reflektorisch zugrführien Hell Dunkel farhanteils eintritt und dadurch eine Wechselspannung am Pnototransistor erzeugt wird. Diese Wechselspannung wird gegebenenfalls über einen Verstärker mit Entstörgliedern unter Gleichrichtung dem elektronischen Digitalanzeiger zugeführt, welcher die Ampjitudenschwankungen dieser Spannung verwertet, anzeigt und speichert, Wobei durch einen vorgeschalteten Spitzendetektor dafür gesorgt sein kann, daß nur der Maximalwert erfaßt Wird.

In der in der Fig.2 dargestellten Schaltungsanordnung symbolisiert die mit FE bezeichnete Baugruppe einen photöelektrischen Empfänger mit einem Photo-

transistor 10, die von einer mit SV+ und SV— bezeichneten Stromquelle gespeist wird. Das von dem photoelektrischen Empfänger abgegebene Wechselstrom-Ausgangssignal wird über einen Kondensator C in eine als Tiefpaßfilter wirkende Baugruppe TF geleitet, die unerwünschte Spannungsspitzen beseitigt, wie sie beispielsweise durch Druckausfransungen des Scheibenspiegels 8 der Schießscheibe 7 entstehen können. Vom Tiefpaßfilter TF gelangt das Signal zu einem Wechselstromverstärker WV, von dort in einen Gleichrichter GL und wird an einen Spitzenweftdetek-

tor SD gelegt, der dafür sorgt, daß nur positive Maximalamplituden des Meßsignals zur Auswertung gelangen. Der Ausgang des Spitzenwertdetektors SD ist über einen Gleichspannungsverstärker GV mit einer elektrisch paralleigeschaheten Nullstellungsschaltung N mit einem elektronischen Digitalanzeiger 14 verbunden. Die elektrische Funktion der dargestellten Schaltungsanordnung ist für den Fachmann anhand deY Schaltungssymbole und elektrischen Verbindungen ohne weiteres verständlich Und bedarf daher keiner näheren Erläuterung;

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Messung der Exzentrizität eines Einschußloches bezüglich des Mittelpunktes einer Schießscheibe, bei dem die Schießscheibe um den Mittelpunkt des Einschußloches in Rotation vernetzt wird, ein den Rand des Scheibenspiegels während der Rotation überlappender Bereich der Schießscheibe beleuchtet wird, das reflektierte Licht in einem Photoempfänger aufgenommen wird, das in entsprechend der Exzentrizität während der Rotation zeitlich veränderliche Wechselstrom-Ausgangssignal des photoelektrischen Empfängers als Meßsignal ausgewertet wird und das Ergebnis als Maß der Exzentrizität angezeigt wird, dadurch ge- is kennzeichnet, daß bei einer Vielzahl von Umdrehungen nur die maximalen Amplitudenwerte des Meßsignals ermittelt und zur Anzeige des Maßes der Exzentrizität erfaßt werden.

2. Verfs^ren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Jaß die maximalen Amplitudenwerte während einer vorbestimmten Meßzeitspanne ermittelt und zur Anzeige herangezogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige des Maßes der Exzertrizitat digital und unmittelbar in Teilerwerten erfolgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem in Rotation versetzbaren Drehteller (5), der einen in der Rotationsachse angeordneten Zentrierdorn (6) zur Aufnahme des Einschußloches der Schießscheioe (7) aufweist, ferner mit einer den Rand des Scheibenspivgels (8, überlappend beleuchtenden Lichtquelle (9) u.id einem zum Empfang des reflektierten Lichtes angeord .eten photoelektrisehen Empfänger (FE), dessen Ausgang mit einer Signalverarbeitungs- und Anzeigeeinrichtung gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (C. TF, WV, FL. SD, GV, N) einen, die maximalen Amplitudenwerte des Meßsignals ermittelnden und an die Anzeigeeinrichtung (14) weitergebenden Spitzenwertdetektor (SD) umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang des photoelekfrischen Empfängers (FE) und den Spitzenwertdetektor (SD)em Tiefpaßfilter (TF)geschaltet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine Digitalanzeige (14) umfaßt. 5ü