SU1052858A1 - Способ измерени диаметра волокна - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ВОЛОКНА, заключающийс  в том, что производ т сканирование волокна световым лучом, преобразуют теневое изображение волокна в электрический импульс, измер ют длительность этого импульса и определ ют диаметр волокна , отличающийс  тем, что, с целью повьаиени  точности измерени , измен ют при сканировании направление движени  светового луча на противоположное в момент выхода волокна из светового луча, измер ют частоту импульсов и определ ют диаметр волокна по длительности импульса и частоте импульсов. с ® ел to 00 СП 00

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  диаметра волокна при производстве искусственного волокна, кабел , проволоки.

Известен способ измерени  диаметра волокна, заключающийс  в том, что облучают волокно световым потоком , фотоэлектрически преобразуют поток в электрический сигнал и определ ют диаметр волокна по изменени м этого сигнала, вызванным ослаблением светового потока присутствующим а нем волокномС J.

Недостатком известного способа  вл етс  низка  точность измерени  иследствие значительной погрешности от смещений волокна в световом луче имеющих место в процессе производства волокна.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ измерени  диаметра волокна, заключающийс  в том, что производ т сканирование волокна световым лучом , преобразовывают теневое изображение волокна в электрический импульс, измер ют длительность этого импульса и определ ют диаметр волокнаС2Д ,

При смещении и колебани х волокна ,, имеющих место в процессе его производства, дл  обеспечени  измерений указанным способом необходимо перемещать сканирующий луч в зоне, превышающей возможные смещени  волокна , которые на пор док и более Могут превосходить диаметр волокна, вследствие чего длительность импульса, по которому определ ют диаметр, весьма мала по сравнению с периодом сканировани  , что ограничивает частоту замеров указанным способом, так как затруднительно измерить длительность короткого импульса с высокой точностью.

Таким образом, известный способ не обеспечивает высокую точность измерени .

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  диаметра волокна, заключающемус  в том, что производ т сканирование волокна cdteTOBHM лучом, преобразуют теневое изображение волокна в электрический импульс, измер ют длительность этого импульса и определ ют диаметр волокна, измен ют при сканировании направление движени  светового луча на противоположное в момент выхода волокна из светового луча, измер ют частоту импульсов и опреде .л ют диаметр волокна по длительности импульса и частоте импульсов.

На фиг.1 изображена принципиаль .нал схема устройства, реализующего способ измерени  диаметра волокна; на фкг.2 - диаграмма работы устройства .

Устройство содержит последовательно расположенные излучатель 1, напри5 мер ла-зер, зеркало 2, дво ковыпуклые линзы 3 ,и 4, фотодиод 5, усилительформирователь 6, одновибратор 7, частотомер-хронометр 8, триггер 9, реле 10 и 11, эЛектродвитель .12 сто нного тока, контакты 13 и 14 реле 10 и 11. I

Способ осуществл ют след лощим

образом.

Сканируют световым лучом 15 конт5 ролируемое волокно 16. Изменение светового потока При пересечении световым лучом 15 волокна 16 преобразуют с помощью фотодиода 5 в электрический импульс. По окончании импульса 0 (что свидетельствует о выходе волокна 16 из светового луча 15} измен ют направление движени  сканирующего светЬвого луча 15 на противоположное. Частоту и длительность импульсов из5 мер ют частотомером-хронометром 8.

Дл  сканировани  волокна 16 световой луч 15 направл ют на отклон ющее зеркало 2, вращающеес  вокруг своей оси и расположенное в фокусе дво ковыпуклой ли-нзы 3. При повороте зеркала 2 измен етс  угол падени  на дво ковыпуклую линзу 3 отраженного зеркалом светового луча. Так как зеркало 2 расположено в фокусе этой линзы 3, то изменение угла падени  приводит к параллельному перемещению преломленного линзой 3 светового луча, сканирукйцего волокно 16. Дво ковыпукла  линза 4 направл ет сканирующий световой луч на фотодиод 5. 0 При пересечении с волокном 16 световой луч 15 ослабл етс  за счет его рассе ни , отражени  и поглощени  волокном 16. Изменени  интенсивности светового луча при пересече5 НИИ с волокном 16 преобразуют с

помощью фотодиода 5 в электрический импульс Иф.(фиг.2, который затем усиливают на усилителе-формирователе 6. Частота и длительность усиленных Q импул1 сов И,(фиг.2| измер етс  частотомером-хронометром 8. С помощью одновибр,атора 7, формирующего короткий импульс И.ц(фиг.2 по заднему фронту усиленного импульса , определ ют момент выхода волокна 16 из 5 светового луча 15 и этим коротким импульсом управл ют,перемещением светового луча 15. Перемещение сканирующего светового луча 15 осуществл етс  поворотом зеркала 2, напри0 мер, с помощью электродвигател  12 посто нного тока, подключаемого контактами 13 и 14 реле 10 и реле 11 к источнику напр жени  (не показан, причем реле 10 включает двигатель 12 5 посто нного тока на одну пол рность напр жени , а реле 14 - на противоположную . Обмотки реле 10 и 11 подключены соответственно к пр мому и инверсному выходу триггера 9, При выходе волокна 16 из светового луч. 15 на счетный вход триггера 9 поступает короткий импульс с одновибратора 7, что приводит к изменению состо ни  триггера 9. Соответственно переключаютс  реле 10 и 11, реверсиру  двигатель 12 и тем самым измен   направление движени  светового 9УЧа 15. Например, если в момент t (фиг .21 триггер 9 находитс  в единичном состо нии, реле 10 включено, реле 11 -выключено и плюс источника подключен к нижней (фиг.Ц клемме двигател  12, то в момент приходу импульса с одно вибратора 7 триггер 9 переключаетс  в нулевое состо ние, реле 10 вык чено, реле 11 включено, на двигател 12 подаетс  напр жение И (фиг.2) пр тивоположной пол рноети. В качестве излучател  1, дающего сканирующий световой луч, используют лазер, обеспечивающий малое рассе ние , малый диаметр и большую мощность луча, что способствует повышению точности измерени . В пре лагаемом способе измерени  перемеще ние светового луча 15 при сканировании равно сумме диаметра волокна и ДВОЙНОГО рассто ни , необходимого дл  реверса с сте АЫ перемещени  луча и не зависит от величины возможных смицений волокна 16. Дл  определени  диаметра можно измер ть также частоту импульсов одновибратора 7 или срабатываний триггера 9. Период одного измерени  при использовании предлагаемого способа равен + -Jи V или и Т где f - частота импульсов; d - диаметр измер емого волокна/ V - скорость сканировани , t р - врем ,необходимое дл  реверсировани  сканирующего светового луча. Предлагаемый способ позвол ет при той же длительности импульса с фотоди-; ода получить большую частоту замеров, чем в известном способе, за счет сокращени  необходимых пределов перемещени  луча, и соответственно, уменьшени  периода сканировани . Кроме тога, в предлагаемом способе имеетс  дополнительна  возможность определени  диаметра волокна по частоте импульсов с фотодиода , что позвол ет повысить точность измерени .

Claims (1)

1. (54 ) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ВОЛОКНА, заключающийся в том, что производят сканирование волокна световым лучом, преобразуют теневое изображение волокна в электрический импульс, измеряют длительность этого импульса и определяют диаметр волокна, отличающийся тем, что, с целью повыпения точности измерения, изменяют при сканировании направление движения светового луча на противоположное в момент выхода волокна из светового луча, измеряют частоту импульсов и опре деляют диаметр волокна по длительности импульса и частоте импульсов.