RU2006121991A - Устройство для съемки пространства предметов - Google Patents

Claims (12)

1. Устройство для съемки пространства предметов, содержащее оптоэлектронный дальномер, работающий в соответствии со способом регистрации времени пробега сигнала, и передающее устройство (S) для передачи оптических сигналов, и приемное устройство (Е) для приема оптических сигналов, которые отражаются от находящихся в изучаемом пространстве предметов, а также сканирующее устройство для отклонения оптических осей передающего (S) и приемного (Е) устройств, при этом оптические оси передающего (S) и приемного (Е) устройств идут, по существу, параллельно и, кроме того, устройство для обработки данных, которое по времени пробега сигнала или фазовому соотношению излученного оптического сигнала определяет величину расстояния, при этом по величинам расстояния и отклонению луча сканирующим устройством определяются пространственные координаты элементов, отличающееся тем, что содержит вращающуюся измерительную головку (8), которая установлена с помощью полого вала (33, 34) на опорном кронштейне (21, 22, 24), и зеркальное устройство (41, 42), жестко расположенное относительно измерительной головки (8), с помощью которого лучи, падающие аксиально относительно полого вала (33, 34), отклоняются в радиальном направлении, и наоборот, при этом излучение неподвижно расположенного передающего устройства (S) может первоначально возбуждаться в аксиальном направлении относительно полого вала (33, 34) и направляться с помощью зеркального устройства (41, 42) в радиальном направлении и излучение, отраженное от целей в пространстве предметов, может отклоняться зеркальным устройством (41, 42) в направлении оси полого вала (33, 34) и подводиться к также неподвижно расположенному приемному устройству (44).

2. Устройство для съемки пространства предметов по п.1, отличающееся тем, что вращающаяся измерительная головка 8 приводится в движение двигателем М1, и расположена между обеими стойками (21 или 22) опорного кронштейна (21, 22, 24) и установлена на полом валу (33, 34), при этом два зеркала (41, 42) установлены в измерительной головке (8) аксиально относительно полого вала (33, 34), и первое зеркало (41) лучи передающего устройства (S) или при необходимости включенного промежуточным образом световода, попадающие аксиально через полый вал (33, 34), отклоняет в радиальном направлении относительно оси полого вала (33, 34) и после преимущественным образом предусмотренного преобразования лучей передает их, и второе зеркало (42) лучи, отраженные от целей в пространстве предметов, падающие в основном параллельно переданному лучу и отраженные от целей в пространстве объекта преимущественно после преобразования лучей, отклоняет в аксиальном направлении относительно полого вала (33, 34) на приемное устройство (Е) при необходимости при промежуточном включении световода.

3. Устройство для съемки пространства предметов по п.1, отличающееся тем, что опорный кронштейн (21, 22, 24) смонтирован на поворотном диске (45), который выполнен с возможностью поворота вокруг оси, проходящей перпендикулярно оси (27) вращения измерительной головки (8), и приводится в движение двигателем, и при этом поворотный диск (45) закреплен преимущественно на цилиндрической несущей трубе (10), при этом ось поворота поворотного диска (45) ориентирована параллельно оси несущей трубы (10), преимущественно идентична ей, при этом преимущественно обеспечивается по меньшей мере одно из следующих условий:

(а) внешний контур (61) находящейся в исходном положении измерительной головки (8), при котором входное и выходное окна (29, 52) для измерительных лучей ориентированы напротив поворотного диска (45), соответствует контуру опорного кронштейна (21, 22, 24) и они вместе образуют, например, форму полусферы или тому подобное;

(b) опорный кронштейн (21, 22, 24) и находящаяся в исходном положении измерительная головка (8) имеют ступенчатый диаметр в направлении к несущей трубе (10), при этом на несущей трубе (9 или 10) с возможностью продольного перемещения расположена вторая труба (59), которая может перемешаться над зоной ступенчатого диаметра опорного кронштейна (21, 22, 24) и находящейся в исходном положении измерительной головкой (8), и в состоянии подачи опорный кронштейн (21, 22), поворотный диск (45) и измерительная головка (8) в основном плотно закрыты;

(с) несущая труба (10) с опорным кронштейном (21, 22, 24) и измерительной головкой (8) расположены на тележке, которая может перемещаться в заданное и воспроизводимое положения относительно объекта (1) измерения.

4. Устройство для съемки пространства предметов по п.1, отличающееся тем, что опорный кронштейн (21, 22, 24) и/или несущая труба (10) содержат систему (48, 57) охлаждения, в частности жидкостное охлаждение, и/или снабжены тепловой изоляцией (49), при этом в случае использования жидкостного охлаждения подвод и отвод охлаждающей жидкости для опорного кронштейна и при необходимости несущей трубы (10) осуществляется по трубам (62), которые проходят внутри несущей трубы (10).

5. Устройство для съемки пространства предметов по п.1, отличающееся тем, что измерительная головка (8) охлаждается сжатым воздухом, при этом сжатый воздух может подводиться в измерительную головку (8) по одной стороне (33) полого вала (33, 34) и отводиться из нее по другой стороне (34), при этом подвод сжатого воздуха осуществляется по трубе внутри несущей трубы (10), в то время как охлаждающий воздух может отводиться непосредственно по несущей трубе (10).

6. Устройство для съемки пространства предметов по п.1, отличающееся тем, что используется для измерения и контроля емкостей и цистерн (1) для агрессивных жидкостей, в частности расплавленного металла.

7. Устройство для съемки пространства предметов по п.1, отличающееся тем, что перед окном для входа и выхода измерительных лучей расположено зеркало (53), которое отклоняет измерительные лучи относительно измерительной головки (8) в основном в тангенциальном направлении.

8. Устройство для съемки пространства предметов по п.1, отличающееся тем, что оптические сигналы представляют сигналы от лазера.

9. Устройство для съемки пространства предметов по п.1, отличающееся тем, что сканирующее устройство выполнено с возможностью отклонения оптических осей передающего и приемного устройств в двух ортогональных направлениях.

10. Способ для съемки пространства предметов, в частности, посредством использования устройства по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:

f) обеспечивают протяженное измерительное устройство, имеющее продольную ось;

g) осуществляют введение протяженного измерительного устройства в полость емкости для расплавленного металла, ограниченную внутренней стенкой;

(h) осуществляют поворот измерительной головки измерительного устройства вокруг продольной оси;

(i) измеряют расстояние от измерительного устройства до внутренней стенки во время вращения измерительного устройства вокруг продольной оси;

(j) при необходимости осуществляют хранение измеренных данных.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что данные, полученные на этапах способа (с) и (d), перед этапом способа (е) комбинируются для формирования трехмерного изображения полости емкости.

12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что данные по данным измерения хранятся преимущественно в виде трехмерного изображения и после осуществления этапа (d) способа сравниваются с измеренными данными.