SU1132149A1 - Фотоимпульсное устройство дл измерени размеров изделий - Google Patents

Abstract

ФОТОИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно расположенные объектив, блок сканировани , выполненный в виде установленной с возможностью вращени  системы оптических элементов с плоскими отражающими поверхност ми, расположени ми под углом относительно друг друга, фотоприемник и электронный блок обработки сигнала, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, оптические элементы устайовлены таким образом, что их отражающие поверхности проход т через ось вращени  системы. (Л

Description

со ю Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к авто матизации измерений и контрол  линейных размеров. Известно фотоимпульсное устрюйст во дл  измерени  ширины полосы в процессе прокатки, содержащее проекционные объективы, зеркала изменени  направлени  лучей, блок сканировани  изображений границ контура издели , выполненный в виде вращакндегос  с посто нной угло во скоростью зеркального граненного барабана, два канала фотоэлектрической регистрации, электронньй блок Щ . Недостатки устройства - невысока точность измерени  вследствие нелинейности развертки изображени  выполн емой блоком сканировани , и конструктивна  сложность - об зательное использование двух каналов фотоэлектрической регистрации, так как изображение левой границы контура контролируемого издели  развертываетс  только на левом фотоприемнике, а изображение правой границы контура - только на правом фотоприёмнике. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае мому результату  вл етс  фотоимпул ное устройство дл  измерени  разме ров изделий, содержащее последовательно расположенные объектив, блок сканировани ,вьтолненныйв вид установленной с возможностью враще ни  системы оптических элементов с плоскими отражающими поверхност  расположенными под углом относител друг друга, фотоприемник.и злектро ный блок обработки сигнала З . В данном устройстве параметры оптической системы, завис щие от требуемых метрологических показате лей и конкретной реализации устрой в.а (уведачение, углы установки зерк и угол между отражающими гран ми призмы)выбраны так, что в плоскост изображени  получаетс  совмещенное ;изображение в виде одной световой :полосы, ограниченной изображени ми противоположных границ издели  и участок двойной освещеннос в центре. Кроме того, в этом устройстве используетс  лищь один канал фотоэлектрической регистраци Недостаток известного устройства - мала  точность измерени  92 вследствие нелинейности развертки изображени , выполн емой блоком сканировани . Цель изобретени  - повьппение точности измерени  путем устранени  нелинейности развертки изображени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в фотоимпульсном устройстве дл  измерени  размеров изделий, содержащем последовательно расположенные объектив , блок сканировани , выполненный в виде установленной с возможностью вращени  системы оптических элементов с плоскими отражающими поверхност ми, расположенными под углом относительно друг друга, фотоприемник И электронный блок обработки сигнала, оптичёские элементы установлены таким образом, что их отражающие поверхности проход т через ось вращени  системы . Дл  настройки на заданный размер .блок развертки изображени  содержит элементы регулировки взаимного положени  зеркал, позвол ющие изменить : и зафикс,ирЪвать угол между ними. На фиг. 1 изображена схема устройства в случае измерени  детали типа вал; на фиг. 2 -.получаема  в плоскости фотоприемника светова  полоса и эпюры .импульсов, формируемых при развертке изображени  объекта на фотоприемнике. Фотоимпульсное устройство дл  измерени  размеров контролируемого издели  1 содержит проекционный объектив 2, блок сканировани.й,. состо щий из плоских зеркал 3 и 4, жестко соединенных под углом друг к другу,фотоприемник 5,соединенный с электронным блоком 6 обработки сигнала. Светова  поло.са 7 формируетс  в плоскости светочувствительного сло  фотоприемника. На фиг. 2 обозначено: 8 - эпюра светового импульса и импульса, фототока (соответстненно Д Е иЬ,- ; tj - измер ема  длительность импульса , измен юща с  пропорционально изменению контролируемого размера; То- длительность импульса, соответствующего зоне двойной освещенности; Т - период развертки; ток срабатывани  формировател  импульсов. Устройство работает следующим образом. Контролируемое изделие освещаетс  параллельными пучками света.

3I

с помощь объектива -2 и зеркал 3 и 4 в плоскости изображени , где расположен фотоприемник 5, образуетс  проекционное изображение объекта в виде световой полосы А.В ггочки А,всопр жены с соответствующими точками а,b объекта)с зоной двойной освещенности в центре. Границы световой полосы соответствуют границам контура детали, поэтому при из ,менении размера издели  точки А и В измен ют свое положение., ширина световой полосы измен етс . При увеличении значени  размера 01Ь рассто ние между .точками А, В изображени  объекта уменьшаетс .

.При вращении спосто нной угловой скоростью вокруг оси О зеркал 3 и 4, жестко соединенных между собой, происходит развертка световой полосы на фотоприемнике 5, вырабатывающем импульсы фототока, по длительности которых электронньй блок 6 обработки сигнала определ ет значение контролируемого размера.

Так как лини  пересечени  отражающих плоскостей зеркал совпадает с осью вращени , то при развертке изображени   все его точки движутс  по дугам окружностей, центры которых совпадают с осью вращени  зеркал и радиусами, равными кратчайшему рассто нию от оси вращени  до изображени  соответствующей точки, угловые

32149 4 и линейные скорости движени  точек изображени  посто нны, что обеспечивает линейность разйертки и пропорциональную зависимость изменени  5 контролируемого .размера аЬ и изменени  длительности t, импульса фототока .

.Зеркала 3 и 4 устанавливают под таким углом друг к другу, чтобы JО световые полосы от каждого зеркала в плоскости фотрприемншса частично .накладывались друг на друга, образу  небольшой участок с двойной освещенностью Усредн   часть с двойной штриховкой на световой

15 полосе 7 фиг. 2/, котора  необходима дл  обеспечени  неразрывности световой полосы А.-В, чтоповышает надежность работы устройства. Значекие ут ла между зеркалами зависит от конкретных условий - от параметров оптической системы и контролируемого издели . При сканировании участок с двойной освещенностью дает всплес фототока длительностью i Электронный блок осуществл ет измерение длительности на уровне f р меньшем, чем амплитуда основного импульса i; .

В даннЬм устройстве.обеспечиваетс  линейность развертки, при посто нной , скорости вращени  узла сканировани , что позвол ет повысить точность измерений размеров изделий.

Claims (1)

1. ' ФОТОИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно расположенные объектив, блок сканирования, выполненный в виде установленной с возможностью вращения системы оптических элементов с плоскими отражающими поверхностями, расположенными под углом относительно друг друга, фотоприемник и' электронный блок обработки сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оптические элементы устайовлены таким образом, что их отражающие поверхности проходят через ось вращения системы.