RU1353069C - Устройство автоматического бесконтактного контрол геометрических параметров движущихс микрообъектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике Целью и.юбетени   вл етс  повышение лро- изводительноаи и точности контрол  за счет параллельного измерени  в нескольких сечени х геометрических параметров объектов неправильной формы, у которых нет единственной ппоскости резкой наводки. Устройство обеспечивает одновременное наблюдение набора плоскостей прост- ранава. в котором находитс  объект, смещенных друг относительно друга на величину, соответа- вующую глубине резко изображаемого пространства . Одновременное наблюдение плоскостей достигаетс  за счет конструкции блока 3 оптической задержки в виде набора сегментов I, II, III различной оптической толщ1 ШЫ. 1 з.п.ф-лы. 3 ил. IX н ы ел ы о OS чо

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к автоматическим оптоэлектронным устройствам бесконтактного контрол  геометрических параметров микрообъектов различной физической при- роды, и может быть использовано дл  контрол  геометрических размеров и формы гранул  дерного микротоплива.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и точности контро- л  за счет параллельного измерени  в нескольких сечени х геометрических параметров объектов неправильной формы, у которых нет единственной плоскости резкой наводки.-

На фиг. 1 показана структурна  схема устройства; на фиг. 2 показан пример выполнени  блока оптической задержки дл  числа наборов сепйентов , П, (П. равного трем; на фиг. 3 - разрез А--А на фиг. 2.

Устройство автоматического бесконтактного контрол  геометрических параметров движущихс  микрообьектов, содержит импульсный источник 1 света, оптически св занные оптическую систему 2 формировани  изображени , блок 3 оптической задержки в виде набора сегментов различной оптической толщины и детектор 4 изображени , полосовой фильтр 5, аналого- цифровой преобразовательбивычислитель.

Устройство работает следующим образом .

Микрообъекты различных размеров и формы подаютс  системой подачи (например , в пролете под действием газовой струи) последовательно друг оЭ другом на позицию контрол , где с помощью импульсного источника 1 света осуществл етс  экспозици  каждого микрообъекта и формируетс  его изображение с помощью оптической систе- мы формировани  изображени  2.

Дл  высокопроизводительного контрол  с высокой точностью геометрических параметров каждого движущегос  микрообъекта необходимо иметь возмож- ность одновременного наблюдени  набора плоскостей, смещенных друг относительно друга на величину А , соответствующую глубине резко изображаемого пространства.

Число таких плоскостей М, во всей об- ласти пространственного разброса микрообъектов L должно быть равно М -r .В

этом случае дл  любой точки контура теневой проекции микрообъекта всегда найдет- с  така  плоскость, в которой наблюдаетс  ее (точки) резкое изображение.

Дл  контрол  геометрических размеров и формы каждого микрообъекта достаточно иметь определенное число точек его контура , завис щее от требуемой точности измерений , которое и необходимо получить резким в плоскости наблюдени . При зтом точность измерений не зависит от положени  заданного набора точек на контуре теневой проекции, Общее число точек N, которое необходимо считывать с контура теневой проекции, должно быть равно произведению числа резко изображаемых точек п в каждой плоскости наблюдени  на число этих плоскостей М, т.е. N п М.

Дл  обеспечени  указанной функции блок оптической задержки представл ет собой непересекающиес  наборы сегментов различной оптической толщины, посто нной дл  каждого набора.

При зтом число и взаимное расположение сегментов в каждом наборе блока оптической задержки выбрано одинаковым.

Оптическа  толщина каждого сегмента в каждом из наборов отличаетс  от толщины соседнего сегмента на величину, соответствующую глубине резко изображаемого пространства .

В зтом случае, в какой бы точке области пространственного разброса ни находилс  микрообъект, всегда найдетс  хот  бы один сегмент дл  любой точки контура теневой проекции, через который она резко отображаетс  в плоскость изображений.

Дл  исключени  взаимного наложени  участков контура с различной оптической задержкой блок оптической задержки помещен в плоскости изображени .

Блок оптической задержки 3 обеспечивает получение 8 плоскости входного зрачка детектора 4 одновременно изображение набора точек контура теневой проекции микрообъекта , лежащих в разных плоскост х, независимо от его размеров, формы и ориентировки на позиции контрол .

При этом число резких точек контура необходимо и достаточно дл  контрол  каждого микрообъекта с заданной точностью.

Детектор изображени  4  вл етс  пози- ционно чувствительным. В момент экспозиции он работает а режиме записи (накоплени ) информации и запоминает изображение полученной теневой картины, после чего а режиме считывани  он осуществл ет построчную выдачу видеосигналов кадра изображени  в полосовой фильтр 5.

Этот фильтр осуществл ет частотный анализ огибающей строчного видеосигнала. При этом резким точкам контура изображени  соответствуют более крутые фронты и соответственно больша  частота видеосигналов , чем нерезким точкам. Таким обра- зом. полосовой фильтр В осуществл ет

автоматический выбор резких точек контура на изображении микрообъекта.

После преобразовани  в аналого-цифровом преобразователе 6 цифровые значени  видеосигналов, соответствующие резким точкам изображени , поступают в

вычислитель 7, который определ ет тре&ур мые геометрические характеристики микрообъекта .

(56) Патент США № 3.824.393, кл. 250-222, 1974.

Фор мула изобретени 

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО БЕСКОНТАКТНОГО КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖУЩИХСЯ МИКРООБЬЕКТОВ. содержащее импульсный источник света, расположенные по хо10

целью повышени  производительности и точности контрол , блок оптической задержки помещен в плоскости изображени  оптической системы и выполнен в виде непересекающихс  наборов сегментов раз- .личной оптической толщины, посто нной

ду светового луча оптическую систему ,5 Д о™ «абора. а выход полосового формировани  изббражений, блок оптиче- фильтра соединен с входом аналого-цифрового преобразовател .

2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что число и взаимное расположение

зователь и вычислитель, соединенные 20 сегментов в каждом наборе блока оптиче- последовательно, отличающеес  тем, что, с ской задержки выбрано одинаковым.

А

/( f

ской задержки и детектор изображени , выход которого соединен с входом полосового фильтра, аналого-цифровой преобра / .

/.

f 3

х Фиг .3

Редактор

Составитель Е.Глазкова Техред М.Моргентал

Заказ 3243

ТиражПодписное

НПО Поиск Роспатента 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Корректор А. Козориз