RU2164004C2 - Gear measuring linear dimensions of objects - Google Patents

Gear measuring linear dimensions of objects Download PDF

Info

Publication number
RU2164004C2
RU2164004C2 RU98116202/28A RU98116202A RU2164004C2 RU 2164004 C2 RU2164004 C2 RU 2164004C2 RU 98116202/28 A RU98116202/28 A RU 98116202/28A RU 98116202 A RU98116202 A RU 98116202A RU 2164004 C2 RU2164004 C2 RU 2164004C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
trigger
panel
counter
Prior art date
Application number
RU98116202/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98116202A (en
Inventor
А.А. Часовской
Original Assignee
Часовской Александр Абрамович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Часовской Александр Абрамович filed Critical Часовской Александр Абрамович
Priority to RU98116202/28A priority Critical patent/RU2164004C2/en
Publication of RU98116202A publication Critical patent/RU98116202A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2164004C2 publication Critical patent/RU2164004C2/en

Links

Abstract

FIELD: measurement technology, testing systems. SUBSTANCE: characteristic feature of gear measuring linear dimensions of objects consists in that it incorporates symmetric flip- flop, dimension corrector made of unit determining time misalignment between pulses following one another, adder of codes following one another, two dividers of unit converting duration signal to code, multiplier and panel outputting constant. EFFECT: increased accuracy of determination of linear dimensions of object. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах технического контроля. The invention relates to the field of measuring equipment and can be used in technical control systems.

Известно устройство для измерения линейных размеров движущегося объекта, описанное в патенте N 2031362, авторы - Часовской А.А., Янина Т.А. В нем с помощью лазерного излучателя, расположенного на движущейся платформе, осуществляется облучение объекта непрерывным лучом. Размер объекта характеризует длительность сигнала. A device for measuring the linear dimensions of a moving object, described in patent N 2031362, the authors - Chasovskoy A.A., Yanina T.A. In it, using a laser emitter located on a moving platform, the object is irradiated with a continuous beam. The size of the object characterizes the duration of the signal.

Благодаря облучению контрольного объекта, расположенного перед рабочим объектом, определяется поправка, увеличивающая точность определения линейных размеров. Однако на точность определения дальности влияет неравномерность движения платформы. Due to the irradiation of the control object located in front of the working object, a correction is determined that increases the accuracy of determining the linear dimensions. However, the accuracy of determining the range is affected by the uneven movement of the platform.

Известно устройство определения дальности, описанное в а.с. 1610269, авторы Часовской А.А., Янина Т.А., в котором с помощью непрерывного лазера осуществляется облучение измеряемого объекта. Источник излучения жестко связан с подвижной платформой, управляемой приводом. Отраженная световая энергия попадает в лазерный приемник, где образуется в электрические сигналы, которые поступают в амплитудный селектор. Последний выдает сигнал в момент изменения ее амплитуды, что имеет место в моменты начала и конца облучения объекта. A device for determining the range described in A.S. 1610269, authors Chasovskaya A.A., Yanina T.A., in which a measured object is irradiated with a continuous laser. The radiation source is rigidly connected to a movable platform controlled by the drive. The reflected light energy enters the laser receiver, where it is formed into electrical signals that enter the amplitude selector. The latter gives a signal at the moment of changing its amplitude, which takes place at the moments of the beginning and end of the irradiation of the object.

В период облучения объекта срабатывает триггер. Сигнал с выхода триггера выдает разрешение элементу совпадения на прохождение через него импульсов с выхода фотоприемника, входящий в состав датчика скорости, который вместе с маломощным источником света движется вместе с подвижной платформой вдоль неподвижной линейки с прорезями. В качестве маломощного источника света может быть использован маломощный лазер, луч от которого попадает на фотоприемник при прохождении через прорезь неподвижной линейки. Таким образом количество импульсов с выхода фотоприемника зависит от скорости движения платформы. Количество импульсов с фотоприемника подсчитывается с помощью счетчика и отображается на индикаторе, который устанавливается вместе с счетчиком в исходное состояние после окончания измерения с помощью панели сброса. Однако точность определения размера зависит от количества прорезей в неподвижной линейке. С помощью предлагаемого устройства увеличивается точность определения размера. During the irradiation period of the object, a trigger is triggered. The signal from the trigger output gives permission to the coincidence element to pass pulses through it from the output of the photodetector, which is part of the speed sensor, which, together with a low-power light source, moves along with the movable platform along a fixed ruler with slots. As a low-power light source, a low-power laser can be used, the beam from which hits the photodetector when passing through the slot of a fixed ruler. Thus, the number of pulses from the output of the photodetector depends on the speed of the platform. The number of pulses from the photodetector is calculated using a counter and displayed on the indicator, which is set together with the counter to its original state after the measurement is completed using the reset panel. However, the accuracy of determining the size depends on the number of slots in a fixed ruler. Using the proposed device increases the accuracy of sizing.

Достигается это использованием вместо триггера, симметричного триггера и введением корректора размера, состоящего из блока определения временного рассогласования между следующими друг за другом импульсами, сумматора следующих друг за другом кодов, двух делителей, блока преобразования длительности сигнала в код, умножителя и панели выдачи константы, при этом выход элемента совпадения соединен через первый вход корректора размера, через блок определения временного рассогласования между следующими друг за другом импульсами, через сумматор следующих друг за другом кодов с первым входом первого делителя, имеющего второй вход и выход, соответственно соединенные через второй вход корректора размера с выходом счетчика и с первым входом второго делителя, второй вход и выход которого соответственно соединены с выходом панели выдачи константы и с первым входом умножителя, имеющего второй вход и выход, соответственно соединенные через преобразователь длительности сигнала в код, третий вход корректора размера с выходом симметричного триггера и через выход корректора размера с первым входом индикатора. This is achieved by using instead of a trigger, a symmetric trigger and introducing a size corrector, consisting of a unit for determining the temporal mismatch between successive pulses, an adder of successive codes, two dividers, a unit for converting the signal duration to code, a multiplier and a constant output panel, at the output of the coincidence element is connected through the first input of the size corrector, through the unit for determining the temporary mismatch between successive pulses, through the sums anator of successive codes with the first input of the first divider having a second input and output, respectively connected through the second input of the size corrector to the output of the counter and with the first input of the second divider, the second input and output of which are respectively connected to the output of the constant output panel and to the first the input of the multiplier having a second input and output, respectively connected through a signal-to-code converter, a third input of a size corrector with an output of a symmetric trigger, and through an output of a size corrector with the first indicator input.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения. The following notation is used in the drawing and in the text.

1 - источник излучения;
2 - лазерный приемник;
3 - привод;
4 - подвижная платформа;
5 - амплитудный селектор;
6 - симметричный триггер;
7 - элемент совпадения;
8 - датчик скорости;
9 - фотоприемник;
10 - неподвижная линейка с прорезью;
11 - маломощный источник света;
12 - счетчик;
13 - корректор размера;
14 - блок определения временного рассогласования между следующим друг за другом сигналами;
15 - сумматор следующих друг за другом импульсов;
16 - делитель;
17 - блок преобразования длительности сигнала в код;
18 - умножитель;
19 - делитель;
20 - панель выдачи константы;
21 - панель сброса;
22 - индикатор;
при этом выход элемента совпадения 7 через первый вход корректора размера 13, через блок определения временного рассогласования между следующими друг за другом импульсами 14, через сумматор следующих друг за другом кодов 15 соединен с первым входом делителя 16, имеющего второй вход и выход, соответственно соединенные через второй вход корректора размера 13 с выходом счетчика 12 и с первым входом делителя 19, второй вход и выход которого соответственно соединены с выходом панели выдачи константы 20 и с первым входом умножителя 18, имеющего второй вход и выход, соответственно соединенные через преобразователь длительности сигнала в код 17, третий вход корректора размера 13 с выходом симметричного триггера 6 и через вход корректора размера с первым входом индикатора 22, имеющим второй вход, соединенный с выходом панели сброса 21, соединенным так же с первым входом счетчика 12, второй вход которого соединен с вышеупомянутым выходом элемента совпадения 7, первый и второй вход которого соответственно соединены: через симметричный триггер 6, через амплитудный селектор 5 с выходом лазерного приемника 1 и через выход датчика скорости 8 с выходом фотоприемника 9, оптический вход которого связан с оптическим выходом маломощного источника света 11, жестко связанного с вышеупомянутым фотоприемником 9, источником излучения 2 и с подвижной платформой 4, имеющей жесткую связь с приводом 3.
1 - radiation source;
2 - laser receiver;
3 - drive;
4 - movable platform;
5 - amplitude selector;
6 - symmetric trigger;
7 - element of coincidence;
8 - speed sensor;
9 - photodetector;
10 - fixed ruler with a slot;
11 - low-power light source;
12 - counter;
13 - size corrector;
14 is a block for determining a temporary mismatch between successive signals;
15 - adder of successive pulses;
16 - divider;
17 - block converting the duration of the signal into code;
18 - multiplier;
19 - divider;
20 - panel issuing constants;
21 - reset panel;
22 - indicator;
wherein the output of the coincidence element 7 through the first input of the size 13 corrector, through the time mismatch determining unit between successive pulses 14, through the adder of the consecutive codes 15 is connected to the first input of the divider 16 having a second input and output, respectively connected through the second input of the size 13 corrector with the output of the counter 12 and with the first input of the divider 19, the second input and output of which are respectively connected to the output of the constant output panel 20 and to the first input of the multiplier 18 having a second od and output, respectively connected through a signal duration converter to code 17, the third input of size 13 corrector with the output of symmetric trigger 6 and through the size corrector input with the first input of indicator 22 having a second input connected to the output of the reset panel 21, also connected to the first input of the counter 12, the second input of which is connected to the aforementioned output of the matching element 7, the first and second input of which are respectively connected: through a symmetric trigger 6, through the amplitude selector 5 with the laser output when ISRC 1 and output via the speed sensor 8 in a yield of photodetector 9, an optical input of which is connected with a low-power optical output of the light source 11, is rigidly associated with the aforementioned photodetector 9, the radiation source 2 and the movable platform 4 having a rigid connection with the drive 3.

Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.

Перед началом работы в условиях постоянной освещенности объекта производится калибровка амплитудного селектора 5, с помощью которого осуществляется определение начала и конца объекта. Источник излучения 2, который может представлять из себя, гелий-неоновый непрерывный лазерный излучатель, осуществляет излучение световой энергии с узкой диаграммой направленности. Источник излучения 2 находится на подвижной платформе 4, движущейся вдоль измеряемого объекта с помощью привода 3. Расстояние, на которое перемещается подвижная платформа 4, выбирают таким, чтобы осуществить облучение всего размера объекта. Before starting work in conditions of constant illumination of the object, the amplitude selector 5 is calibrated, with the help of which the beginning and end of the object are determined. A radiation source 2, which may be a helium-neon cw laser emitter, emits light energy with a narrow radiation pattern. The radiation source 2 is located on a movable platform 4, moving along the measured object using the drive 3. The distance over which the movable platform 4 moves, is chosen so as to irradiate the entire size of the object.

Отраженная от объекта световая энергия принимается лазерным приемником 1, расположенным также на платформе 4. Он преобразует световую энергию в электрические сигналы, поступающие в амплитудный селектор 5. Амплитудный селектор выдает сигнал о начале облучения объекта в момент изменения амплитуды на вход симметричного триггера 6. Амплитудный селектор 5 выдает второй сигнал в момент окончания облучения объекта, устанавливая в исходное состояние симметричный триггер 6. При этом длительность сигнала на выходе симметричного триггера характеризует размер объекта. С подвижной платформой 4 жестко связан и движется вместе с ним маломощный источник света 11, который может представлять из себя маломощный лазер и фотоприемник 9. Между ними располагается неподвижная линейка с прорезями 10. Через эти прорези происходит световой луч. Фотоприемник 9 преобразует световую энергию в электрические сигналы. The light energy reflected from the object is received by the laser receiver 1, also located on the platform 4. It converts the light energy into electrical signals supplied to the amplitude selector 5. The amplitude selector gives a signal about the beginning of the irradiation of the object at the moment the amplitude changes to the input of the symmetric trigger 6. Amplitude selector 5 gives a second signal at the moment of irradiation of the object, setting the symmetric trigger 6 to its initial state. The duration of the signal at the output of the symmetric trigger is The size of the object. A low-power light source 11, which can be a low-power laser and a photodetector 9, is rigidly connected and moves with it with a movable platform 4, and a fixed ruler with slots 10 is located between them. A light beam passes through these slots. A photodetector 9 converts light energy into electrical signals.

Частота следования этих сигналов характеризует скорость движения подвижной платформы 11 с источником излучения 2. Вышеупомянутые узлы 9, 10 и 11 входят в состав датчика скорости 8, с выхода которого следующие друг за другом импульсы проходят через элемент совпадения 7 при наличии сигнала с симметричного триггера 6 на вход счетчика 12 и в корректор размера 13, на вход блока определения временных рассогласований между следующими друг за другом импульсами 14. Счетчик 12 считает количество импульсов с фотоприемника 9 за время облучения объекта, а блок 14 выдает коды времени между следующими друг за другом сигналами с фотоприемника 9 в периоды облучения объекта. The repetition rate of these signals characterizes the speed of the movable platform 11 with the radiation source 2. The above nodes 9, 10 and 11 are part of the speed sensor 8, the output of which successive pulses pass through coincidence element 7 in the presence of a signal from a symmetric trigger 6 to the input of the counter 12 and to the corrector of size 13, to the input of the block for determining temporary discrepancies between successive pulses 14. Counter 12 counts the number of pulses from the photodetector 9 during the irradiation of the object, and the block 14 provides time codes between successive signals from the photodetector 9 during periods of irradiation of the object.

Исполнение блока 14 не отличается от преобразователя дальности, представленного, например, в книге "Справочник-задачник по радиолокации". М.: Высшая школа, 1977 г. The execution of block 14 does not differ from the range converter, presented, for example, in the book "Reference book on radio location". M .: Higher school, 1977

Эти коды складываются в сумматоре следующих друг за другом кодов 15. Усредненное значение кода временного рассогласования определяется в делителе 16, где сумма кодов делится на информацию о количестве импульсов, поступающую со счетчика 12. Усредненное значение временного рассогласования делится в делителе 19 на эталонное значение временного рассогласования, поступающее с панели выдачи константы 20. Оно определяется в процессе калибровки, которая осуществляется следующим образом. These codes are added in the adder of the successive codes 15. The average value of the time mismatch code is determined in the divider 16, where the sum of the codes is divided by the information on the number of pulses coming from the counter 12. The average value of the time mismatch is divided in the divider 19 by the reference value of the time mismatch coming from the panel issuing the constant 20. It is determined during the calibration process, which is carried out as follows.

В процессе измерения размера контрольного объекта делитель 16 отключается от делителя 19 и подключается к контрольному цифровому индикатору, на котором фиксируется усредненное значение временного рассогласования. Это значение запоминается и вводится в процессе работы с панели выдачи константы 20. В результате на выходе делителя 19 имеет место поправочный коэффициент, величина которого зависит от отличия фактической скорости движения подвижной платформы 4 от эталонной. Этот коэффициент умножается в умножителе 18 на код длительности сигнала, который определяется в блоке преобразования длительности сигнала в код 17. In the process of measuring the size of the control object, the divider 16 is disconnected from the divider 19 and connected to the control digital indicator, which fixes the average value of the time mismatch. This value is stored and entered during operation from the panel issuing the constant 20. As a result, at the output of the divider 19, there is a correction factor, the value of which depends on the difference between the actual speed of the movable platform 4 and the reference. This coefficient is multiplied in the multiplier 18 by the signal duration code, which is determined in the block for converting the signal duration to code 17.

В результате уточненный код длительности сигнала, характеризующий размер объекта, поступает в индикатор 22, где отображается. После окончания измерения с помощью панели сброса 21 осуществляется сброс информации в индикаторе 22 и установка в исходное состояние счетчика 12. Благодаря введению корректора размера 13 точность определения линейных размеров может составлять значение менее микрона. Перед измерением серии деталей размеры первой из них определяются обычным контактным методом, и в случае соответствия допусков на изготовление детали норме, ее размеры измеряют с помощью данного устройства. Далее эти размеры запоминаются и сравниваются с размерами следующих деталей, которые отображаются на индикаторе 22, при этом определяется: соответствуют ли они допуску. As a result, the refined code of the signal duration characterizing the size of the object enters the indicator 22, where it is displayed. After the measurement is completed using the reset panel 21, the information in the indicator 22 is reset and the counter 12 is reset. Thanks to the introduction of the size corrector 13, the accuracy of determining the linear dimensions can be less than a micron. Before measuring a series of parts, the dimensions of the first of them are determined by the usual contact method, and if the tolerances for the manufacture of the part correspond to the norm, its dimensions are measured using this device. Further, these sizes are remembered and compared with the sizes of the following parts, which are displayed on the indicator 22, and it is determined whether they correspond to the tolerance.

С помощью предлагаемого устройства устраняется влияние конечности исполнения количества прорезей в неподвижной линейке датчика скорости на точностные характеристики. При этом так же сохраняется фактор отсутствия влияния изменения скорости смещения платформы на точность определения размера. Это дает возможность обеспечить точностные характеристики менее одного микрона. Using the proposed device eliminates the influence of the finiteness of the number of slots in the fixed line of the speed sensor on the accuracy characteristics. At the same time, the factor of the absence of a change in the platform displacement velocity on the accuracy of determining the size is also preserved. This makes it possible to provide accuracy characteristics of less than one micron.

Claims (1)

Устройство для измерения линейных размеров объектов, состоящее из источника излучения, лазерного приемника, привода, подвижной платформы, амплитудного селектора, триггера, элемента совпадения, датчика скорости, фотоприемника, неподвижной линейки с прорезью, маломощного источника света, счетчика, панели сброса и индикатора, где второй вход индикатора соединен с выходом панели сброса, соединенным также с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом элемента совпадения, первый и второй входы которого соответственно соединены с выходом триггера, первый вход которого соединен через амплитудный селектор с выходом лазерного приемника и через выход датчика скорости, с выходом фотоприемника, оптический вход которого связан с оптическим выходом маломощного источника света и с подвижной платформой, имеющей жесткую связь с приводом, отличающееся тем, что осуществляется использование вместо триггера, симметричного триггера и введение корректора размера, состоящего из блока определения временного рассогласования между следующими друг за другом импульсами, сумматора следующих друг за другом кодов, двух делителей блока преобразования длительности сигнала в код, умножителя и панели выдачи константы, при этом выход элемента совпадения соединен через первый вход корректора размера, через блок определения временного рассогласования между следующими друг за другом импульсами, через сумматор, следующих друг за другом кодов, с первым входом первого делителя, имеющего второй вход и выход, соответственно соединенные через второй вход корректора размера с выходом счетчика и с первым входом второго делителя, второй вход и выход которого соответственно соединены с выходом панели выдачи константы и с первым входом умножителя, имеющего второй вход и выход соответственно, соединенные через преобразователь длительности сигнала в код, третий вход корректора размера с выходом симметричного триггера и через выход корректора размера с первым входом индикатора. A device for measuring the linear dimensions of objects, consisting of a radiation source, a laser receiver, a drive, a moving platform, an amplitude selector, a trigger, a coincidence element, a speed sensor, a photodetector, a fixed ruler with a slot, a low-power light source, a counter, a reset panel, and an indicator, where the second input of the indicator is connected to the output of the reset panel, also connected to the first input of the counter, the second input of which is connected to the output of the matching element, the first and second inputs of which respectively inens with the trigger output, the first input of which is connected through the amplitude selector to the output of the laser receiver and through the output of the speed sensor, with the output of the photodetector, the optical input of which is connected to the optical output of a low-power light source and with a movable platform that has a rigid connection with the drive, characterized in what is the use instead of a trigger, a symmetric trigger and the introduction of a size corrector, consisting of a unit for determining the temporal mismatch between successive pulses, with a matrator of successive codes, two dividers of a block for converting the signal duration to a code, a multiplier and a constant output panel, while the output of the coincidence element is connected through the first input of the size corrector, through the block for determining the temporal mismatch between successive pulses, through the adder, one after another of codes, with the first input of the first divider having a second input and output, respectively connected through the second input of the size corrector with the output of the counter and with the first input of the second an alternator, the second input and output of which are respectively connected to the output of the constant output panel and to the first input of a multiplier having a second input and output, respectively, connected through a signal duration converter to a code, the third input of a size corrector with the output of a symmetric trigger, and through the output of a size corrector with the first indicator input.
RU98116202/28A 1998-08-24 1998-08-24 Gear measuring linear dimensions of objects RU2164004C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98116202/28A RU2164004C2 (en) 1998-08-24 1998-08-24 Gear measuring linear dimensions of objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98116202/28A RU2164004C2 (en) 1998-08-24 1998-08-24 Gear measuring linear dimensions of objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98116202A RU98116202A (en) 2000-06-10
RU2164004C2 true RU2164004C2 (en) 2001-03-10

Family

ID=20209927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98116202/28A RU2164004C2 (en) 1998-08-24 1998-08-24 Gear measuring linear dimensions of objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2164004C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102243301B (en) Detection device for laser rangefinder
CA2223756C (en) Light beam range finder
US5742379A (en) Device and method for electronically measuring distances
Palojarvi et al. Integrated time-of-flight laser radar
US3782824A (en) Apparatus and method for measuring extinction coefficient of an atmospheric scattering medium
US4125835A (en) Range or time-delay determining subsystem for use in certain radar-like systems
JPH01502411A (en) Hand tools, preferably a drill
KR20030090628A (en) Method and device for obstacle detection and distance measurement by infrared radiation
KR950019772A (en) Optical distance measuring device using phase change and its method
CN1448728A (en) Laser range finding method and apparatus
RU2164004C2 (en) Gear measuring linear dimensions of objects
JPH01240863A (en) Method and apparatus for generating speckle pattern
JPS6254189A (en) On-vehicle random modulation radar equipment
SE8800097L (en) PROCEDURES TO PROVIDE AN ACTIVE DISCRIMINATION BETWEEN TWO OPTICAL ROADS AND DEVICE ADAPTED FOR THE PERFORMANCE OF THE PROCEDURE
RU2031362C1 (en) Device for measuring linear dimensions of moving objects
JPH05312950A (en) Ranging apparatus and method
RU2078306C1 (en) Device determining linear dimensions of moving objects
RU2247317C1 (en) Device for measuring linear sizes
JPH08105971A (en) Ranging method using multi-pulse and device therefor
RU2174213C1 (en) Device for measurement of linear sizes of objects
US7714990B2 (en) Hand-held laser distance measuring device with a pulse reflection mixing method
JPS55117902A (en) Pattern check unit
RU2028644C1 (en) Optical detector
GB2200810A (en) Optical proximity detector
DE4414514A1 (en) Determining distance between two measuring locations

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20030825