SU1272114A1

SU1272114A1 - Устройство дл измерени диаметра изделий

Info

Publication number: SU1272114A1
Application number: SU853916104A
Authority: SU
Inventors: Николай Анатольевич Чистяков; Сергей Анатольевич Григорьев; Сергей Николаевич Иванов; Владимир Владимирович Жарковский
Original assignee: Предприятие П/Я В-2080
Priority date: 1985-06-25
Filing date: 1985-06-25
Publication date: 1986-11-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени наружного диаметра прозрачных изделий. Целью изобретени вл етс обеспечение контрол положени изделий и повышение точности при измерении прозрачных изделий за счет фиксации отсчетной базы, исключени вли ни помех от центральных лучей. Устройство , содержащее источник света, блок сканировани и створ, расположенный перед фотоприемником, позвол ет с помощью порогового элемента вьделить из видеосигнала, полученного фотоприемником, импульс створа, импульс положени и импульс издели , кото.рые формируютс в соответствующих формировател х. Передний фронт импульса створа вл етс управл ющим дл всей схемы и отсчетной базой дл определени положени издели . Полученные импульсы заполн ютс от генератора и фиксируютс в соответствующих счетчиках. При этом конструкци формировател импульса i издели позвол ет исключить сраба (Л тьшание от части видеосигнала, соответствующей центральным лучам от внутреннего диаметра прозрачного издели . По заднему фронту импульса створа информаци из счетчиков передаетс в блок вычислени . 2 ил. ю to

Description

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано для измерения наружного диаметра прозрачных изделий.

Цель изобретения - обеспечение контроля положения изделий и повышение точности при измерении прозрачных изделий за счет фиксации отсчетной базы, исключения влияния помех от центральных лучей.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройстваJ на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство для измерения диаметра изделий содержит оптически связанные источник 1 света, блок 2 сканирования, створ 3, расположенный перед фотоприемником 4, усилитель 5, пороговый элемент 6, формирователь импульса створа, состоящий из последовательно соединенных схемы 8 совпадения и формирователя 9 импульсов заданной длительности, формирователь 10 импульсов изделия, состоящий из последовательно соединенных первой, схемы 11 совпадения, второй схемы совпадения, формирователя 13 импульсов изменяющейся длительности, блока 14 времязадающих цепочек и блока 15 ключей, формирователь 16 импульса положения изделия,задающий: генератор 17, счетчики 18-20, блок 21 вычисления и интегратор 22.

Выход фотоприемника 4 связан с входом усилителя 5, выход которого связан с входом порогового элемента 6, выход которого связан с первым входом схемы 8 совпадения и первым входом схемы 11 совпадения, второй вход которой связан с выходом схемы совпадения, первым входом формирователя 16 импульса положения, первым входом счетчика 18, первым входом блока 21 вычисления и первым входом формирователя 9 импульса заданной длительности, второй вход которого через времязадающую цепочку связан с вторым выходом формирователя 9 импульсов заданной длительности, а его первый выход связан с вторым входом схемы 8 совпадения., выход схемы 11 совпадения связан с первым входом схемы 12 совпадения, второй вход которой связан с вторым входом формирователя 16 импульса положения и первым выходом формирователя 13 импульсов изменяющейся длительности, второй выход которого связан с вхо дом блока 14 времязадающих цепочек, выход которого связан с вторым входом блока 15 ключей, а его выход связан с вторым входом формирователя 13 импульсов изменяющейся длительности , первый вход которого связан с выходом схемы 12 совпадения, первым входом счетчика 20 и третьим входом блока 21, второй вход которого связан с выходом формирователя 16 импульса положения и первым входом счетчика 19, первый выход блока 21 связан с первым входом блока 15 ключей, второй выход блока 21 связан с третьими входами счетчиков 18-20, вторые входы которых связаны с выходом задающего генератора 17, выходы счетчиков 18-20 связаны с входами блока 21, третий выход которого связан с индикатором 22.

Устройство для измерения диаметра полупрозрачных изделий работает следующим образом.

Луч света, формируемый источником света, развертывается блоком 2 сканирования. Теневое изображение изделия 23, ограниченное створом 3, преобразуется фотоприемником 4 в видеосигнал, который усиливается усилителем 5 (фиг. 2, U,) и формируется пороговым элементом 6 (фиг.2, U₂)_s устраняющим влияние изменения амплитуды и фронтов видеосигнала на результат измерения.

С выхода порогового элемента 6 импульсы поступают на входы формирователей 7 импульса створа и 10 импульса изделия. В момент времени t₂ запускается формирователь 9 импульса заданной длительности, формирующий импульс, длительность которого меньше импульса створа на at, (фиг. 2, Uj )· В тот же момент времени формирователь 16 импульса положения изделия устанавливается в единичное состояние (фиг. 2, U₈). Сформированный формирователем 9 импульс (фиг. 2, Uj), длительность которого определяется величиной времязадающего резистора R1, поступает на вход схемы 8 совпадения, на выходе которой формируется импульс створа (фиг. 2- U₄). Импульс створа подается на второй вход схемы 11 совпадения, на первый вход которой подаются импульсы с порогового элемента 6. На выходе схемы 11 совпадения формируется импульс изделия с централь3 ними помехами (фиг. 2, U^-), который подается на первый вход схемы 12 совпадения. По переднему фронту этого импульса в момент времени t₃ запускается формирователь 13 импульсов изменяющейся длительности, длительность импульсов которого задается блоком 14 времязадающих цепочек, подключаемым к нему через блок 15 ключей. Величина времяэадающей цепочки Ю выбирается блоком 21 вычисления и зависит от величины измеренного диаметра изделия. Длительность импульсов, формируемых формирователем 13, меньше длительности импульсов изде- *5 лия на at₂ (фиг. 2, U ).

Сформированные импульсы с формирователя 13 подаются на второй вход схемы 12 совпадения и на второй вход формирователя 16 импульса положения 20 изделия, устанавливающего в нулевое состояние. На выходе схемы 12 совпадения формируется импульс изделия без центральных помех (фиг. 2, U₇). Импульс положения изделия показан на 25 фиг. 2, U_o. Импульсы створа, изделия ' и положения изделия подаются на разрешающие входы счетчиков 18 и 19, на j счетные входы которых поступают также импульсы с задающего генератора зо 17 (фиг. 2, U₁₀) . Число импульсов, поступивших на счетные входы счетчиков 18, 20 и 19, соответствует длительностям створа,· изделия и положения изделия (фиг. 2, U,₃ , U_<2 , U_1o ) . ₃₅В момент времени t₇ по заднему фронту импульса створа формируется импульс (фиг. 2, U_<4 ), разрешающий запись результата измерения в блок 21 вычисления. Последний производит расчет результата измерения и выдает его на индикатор 22. Перед каждым циклом измерения блок 21 вычисления устанавливается в момент времени t^, счетчики 18-20 - в нулевое состояние (фиг. 2, U_g).

Расчет результата измерения производится по формулам

а - ^L’N_M1a Ncrs		50
L· N.
₆L =— ^w еть

где d - рассчитываемый диаметр изделия i 55

L - размер створа1;

HL - рассчитываемое положение изделия }

К_етБ - число импульсов счетчика 18; - число импульсов счетчика 20;

N_l - число импульсов счетчика 19J А< ,А₂ - коэффициенты, учитывающие 5 нелинейность оптики, нелинейность сканирования.

Claims

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть испоЛь зовано дл измерени наружного диаметра прозрачных изделий. Цель изобретени - обеспечение контрол положени изделий и повышение точности при измерении прозра ных изделий за счет фиксации отсчет нШ базы, исключени вли ни помех от центральных лучей. . На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временна диаграмма работы устройства. Устройство дл измерени диаметра изделий содержит оптически св за ные источник 1 света, блок 2 сканировани , створ 3, расположенной перед фотоприемником 4, усилитапь 5, пороговый элемент 6, формирователь 7импульса створа, состо 1ций из пос ледовательно соединенных схемы 8 со падени и формировател 9 импульсов заданной длительности, формировател 10 импульсов издели , состо щий из последовательно соединенных первой, схемы 11 совпадени , второй схемы 12 совпадени , формировател 13 импульсов измен ющейс длительности, блока 14 врем задающих цепочек и блока 15 ключей, формирователь 16 импульса положени изд1ели , зa : aющий генератор 17, счетчики 18-20, блок 21 вычислени и интегратор 22. Выход фотоприемника 4 св зан с входом усилител 5, выход которого св зан с входом порогового элемента 6, выход которого св зан с первым входом схемы 8 совпадени и первым входом схемы 11 совпадени , второй вход которой св зан с выходом схемы 8совпадени , первым входом формиро вател 16 импульса положени ,, первым входом счетчика 18, первым входом блока 21 вычислени и первым входом формировател 9 импульса заданной длительности, второй вход ко торого через врем задающую цепочку св зан с вторым выходом формировате л 9 импульсов заданной длительности , а его первый выход св зан с вто рым входом схемы 8 совпадени ,, выхо схемы 11 совпадени св зан с первым входом схемы 12 совпадени , второй вход которой св зан с вторым входом формировател 16 импульса положени и первым выходом форм фовател 13 импульсов измен ющейс длительности второй выход которого св зан с вхо2 дом блока 14 врем задакицих цепочек, выход которого св зан с вторьм входом блока 15 ключей, а его выход св зан с вторым входом формировател 13 импульсов измен ющейс длительности j первый вход которого св зан с выходом схемы 12 совпадени , первым входом счетчика 20 и третьим входом блока 21, второй вход которого св зан с выходом формировател 16 импульса положени и первым входом счетчика 19, первый выход блока 21 св зан с первым входом блока 15 ключей, второй выход блока 21 св зан с третьими входами счетчиков 18-20, вторые входы которых св заны с выходом задающего генератора 17, выходы счетчиков 18-20 св заны с входами блока 21, третий выход которого св зан с индикатором 22„ Устройство дл измерени диаметpia полупрозрачных изделий работает следующим образом. Луч света, формируемый источником 1 света, развертываетс блоком 2 сканировани . Теневое изображение издели 23, ограниченное створом 3, преобразуетс фотоприемником 4 в видеосигнал, который усиливаетс усилителем 5 (фиг« 2, U,) и формируетс пороговым элементом 6 (фиг.2, Uj), устран ющим вли ние изменени амплитуды и фронтов видеосигнала на результат измерени . С выхода порогового элемента 6 импульсы поступают на входы формирователей 7 импульса створка и 10 импульса издели . В момент времени tj запускаетс формирователь 9 импульса заданной длительности, формирующий импульс, длительность которого меньше импульса створа на ot (фиг, 2, Uj ). В тот же момент времени формирователь 16 импульса положени издели устанавливаетс в единичное состо ние (фиг. 2, Ug), Сформированный формирователем 9 импульс (фиг. 2, Uj), длительность которого определ етс величиной врем задающего резистора R1, поступает на вход схемы 8 совпадени , на выходе которой формируетс импульс створа (фиг. 2; и.). Импульс створа подаетс на второй вход схемы 11 совпадени , на первый вход которой подаютс импульсы с порогового элемента 6. На выходе схемы 11 совпадени формируетс импульс издели с централь3 ными помехами (фиг. 2, U), который подаетс на первый вход схемы 12 совпадени . По переднему фронту это го импульса в момент времени t запускаетс формирователь 13 импульсо измен ющейс длительности, длительность импульсов которого задаетс блоком 14 врем задающих цепочек, по ключаемым к нему через блок 15 ключей . Величина врем задающей цепочки выбираетс блоком 21 вычислени и зависит от величины измеренного диа метра издели . Длительность импульсов , формируемых формирователем 13, меньше длительности импульсов издеЛИЯ на 4t,j (фиг. 2, и,). Сформированные импульсы с формир вател 13 подаютс на второй вход схемы 12 совпадени и на второй вход формировател 16 импульса положени издели , устанавливающего в нулевое состо ние. На выходе схемы 12 совпа дени формируетс импульс издели без центральных помех (фиг. 2, U). Импульс положени издели показан на фиг. 2, UQ. Импульсы створа, издели и положени издели подаютс на разрешающие входы счетчиков 18 и 19, на счетные входы которых поступают также импульсы с задающего генератора 17 (фиг. 2, U,jj ) . Число импульсов, поступивших на счетные входы счетчиков 18, 20 и 19, соответствует длительност м створа,- издели и положени издели (фиг. 2, U , U,., , U ) . В момент времени t по заднему фронту импульса створа формируетс импульс (фиг. 2, ), разрешакжшй запись результата измерени в блок 21 вычислени . Последний производит расчет результата измерени и вьщает его на индикатор 22. Перед каждым циклом измерени блок 21 вычислени устанавливаетс в момент времени tx, счетчики 18-20 - в нулевое соето ние (фиг. 2, Ug). Расчет результата измерени производитс по формулам . d - А,; где d - рассчитываемый диаметр издели ; L - размер створа; дЬ - рассчитьшаемое положение издели 14 . 4 - число импульсов счетчика 18; N J - число импульсов счетчика 20; NY - число импульсов счетчика 19; А ,A,j - коэффициенты, учитывающие нелинейность оптики, нелинейность сканировани . Формула изобретени Устройство дл измерени диаметра изделий, содержащее источник света , блок сканировани , фотоприемник,, усилитель, задающий генератор, счетчик , два формировател импульса заданной длительности, блок вычислени и индикатор, отличающеес тем, что, с целью обеспечени контI рол положени и повышени точности при измерении прозрачных изделий, оно снабжено .створом, расположенным перед фотоприемником, пороговым элементом , формирователем импульса створа, состо щим из схемы совпадени и формировател импульсов заданной длительности, формирователем импульса издели , состо щим из двух схем совпадени , формировател импульсов измен к цейс длительности, блока врем задающих цепочек и блока ключей, формирователем импульса положени и вторым и третьим счетчиками , причем выход фотоприемника св зан с входом усилител , выход которого св зан с входом порогового элемента, выход которого св зан с первым входом схемы совпадени формировател импульса створа и первым входом первой схемы совпадени формировател импульса издели , второй вход которой св зан с выходом схеMJ совпадени формировател импульса створа, первым входом формировател импульса положени , первым входом первого счетчика, первым входом блока вычислени и первым входом формировател импульсов заданной длительности, второй вход которого через врем задающую цепочку св зан с вторым выходом формировател импульсов заданной длительности, а го первый выход св зан с вторым ходом схемы совпадени формировате импульса створаS выход первой хемы совпадени формировател имульса издели св зан с первым вхоом второй схемы совпадени формироател импульса издели , второй ход которой св зан с вторым входом

S12721

формировател -импульса положени и первым выходом формировател импульсов измен к цейс длительности, второй выход которого св зан с входом блока врем задаюощх цепочек, выход которого св зан с вторым входом блока ключей, а его выход св зан с вторым входом формировател импульсов измен ющейс длительности, первый вход которого св зан с выхо- ю дом второй схемы совпадени формировател импульса издели , первым входом третьего счетчика и третьим

Uft

входом вычислител , второй вход которого св зан с выходом формировател импульса положени и первым входом второго счетчика, первый выход вычислител св зан с первым входом блока ключей, второй выход вычислител св зан с третьими входами счетчиков , вторые входы которых св заны с выходом задающего генератора, выходы счетчиков св заны с входами блока вычислени , третийвыход которого св зан с инди катором .

Hi

I

иг.

U

w

U6

Uj

Ue

U9

MJ JIM

9 t

Г

4jfj

t

Uii

,

- t4is ts ii

Фиг.2