SU1298533A2 - Способ контрол диаметра микропроволоки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной текнике. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет измерени  поворота микропроволоки относительно нормали к направлению сканировани . Пучок света , формируемый лазером 1, расщепл (Л ю г оо ел 05 оо гч

Description

етс  светоделителем 2 на два пучка. Первый пучок с помощью зеркала 3 и объектива 4 освещает микропроволоку 20, теневое изображение которой с помощью объектива 7 и окул ра 8 строитс  в плоскости двухщелевой диафрагмы 11. Блок 9 осуществл ет сканирование теневого изображени  микропроволоки 20, которое расщепл етс  на два полуконтрастных изображени , движущихс  навстречу друг другу, блоком 10 раздвоени  изображени . Два полуконтрастных изображени  микропроволоки 20 преобразуютс  фотоприемниками 12 и 13 в импульсы фототока. Временной интервал между передним и задним фронтами импульсов измер етс  блоком 16 и заполн етс  импульсами с импульсного датчика 17 зтлового положени  блока 9. .Количество импульсов пропорциоf

Изобретение относитс  к измерительной технике, может быть использовано дл  измерени  диаметра движущихс  прот женных объектов, типа микропроволоки и  вл етс  дополнительным к изобретению по авт.св. № 859807.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет измерени  поворота микропроволоки относительно нормали к направлению сканировани .

На фиг.1 представлена функциональна  устройства, реализующего способ; на фиг.2-- функциональна  схема блока обработки сигналовJ на фиг.З - временные диаграммы сигналов формируемых на выходах отдельных узлов блока обработки сигналов.

Устройство содержит оптически св занные лазер 1, светоделитель 2, первое зеркало 3, объективы 4 и 5, второе зеркало б, объектив 7, окул р 8, блок 9 сканировани , выполненный в .виде призмы, блок 10 раздвоени  изображени , двухщелевую диафрагму 11, фотоприемники 12 и 13, усилители 14 и 15, входы которых подключены к фотоприемникам 12 и 13, блок 16 обра- ботки сигналов, входы которого подключены к выходам усилителей 14 и 15,

нально диаметру микропроволоки 20 и св зано с ее поворотом относительно оси сканировани . Второй пучок света с помощью светоделител  2, объектива 5 и зеркала 6 освещает микропроволоку 20. Отраженные от микропроволоки 20 пучки лучей в виде светлой линии проецируютс  в плоскость установки двухщелевой диафрагмы. Временной интервал между импульсами фототока, соответствующими моментам прохождени  светлой линии двухщелевой диафрагмы 11, выдел ютс  блоком 16 и заполн ютс  импульсами. Количество импульсов св зано с углом поворота микропроволоки 20 относительно нормали к направлению сканировани . Блок 19 вычислений производит вычислени  диаметра микропроволоки 20 с учетом  о- правки, вызванной ее поворотом. 3 ил.

импульсный датчик 17 углового положени , кинематически св занный с блоком 7 сканировани , блок 18 св зи, вход которого подключен к выходу

блока 16 обработки сигнала, блок 19 вычислений, выполненный в виде микропроцессора , вход которого подключен к выходу блока 18 св зи.

Измер етс  диаметр и пространст - венное положение движущейс  микропроволоки 20.

Блок 16 обработки сигналов (фиг.2) выполнен в виде одновибраторов 21 и

22, элемента И-НЕ 23, элемента 24 задержки , элемента И 25, одновибратора 26, триггера 27, элемента И-НЕ 28, элемента И 29, триггера 30, элемента ИЛИ 31, элементов И-НЕ 32 и 33, триггеров 34 и 35, элемента И 36, элемента ИЛИ 37, элемента И 38, счетчиков 39 и 40.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Параллельный пучок света, фopмIi- руемый лазером 1, делитс  на два пучка светоделителем 2. Первый пучок света с помощью зеркала 3 и объекти- ва 4 направл етс  на микропроволоку 20, теневое изображение которой стро31

итс-  (iR bOKTHiiOM 7, бкул ром 8 и ri.unf.- ксн-.ти днух1неле7 г1Й ли фр г мы 11,

11 еле,г;ые диафрагмы смешены оли  относительно другой в направле1 ии, перпендикул рном направлению сканиро вани  теневых полуконтрастных изображений мнкропроволоки 20.

Клок 9 сканировани  осуществл ет сканирование теневого изображени  ьшкропроволоки 20, а блок 10 равдвое ни  изображени  осуществл ет расщепление теневого изображени  микропроволоки 20 на два полуконтрастных изображени , движущихс  навстречу.

Двухщелева  диафрагма 11 и фото- приемники 12 и 13 преобразуют распределение освещенности в плоскости формировани  двух движущихс  полу- контрастных теневых изображений микропроволоки 20 в импульсы фототока, усиливаемые усилител ми 14 и 15. Сиг налы, формируемые усилител ми 14 и 15 поступают на входы блока 16 обработки сигналов. Блок 16 обработки сигналов формирует временной интер- вал, начало которого соответствует переднему фронту сигнала, снимае юго с выхода усилител  14, соответствующего передней границе первого теневого полуконтрастного изображени  микропроволоки 20. Окончание временного интервала соответствует заднему фронту сигнала, снимаемого с выхода усилител  15, который соответствует задней границе второго теневого полу контрактного изображени  микропроволоки 20.

Временной интервал заполн етс  импульсами, поступающими с импульсного датчика 17 углового положени , кинематически св занного с блоком 9 сканировани . На выходе блока 16 обработки сигнала формируетс  параллельный код, пропорциональный временному интервалу, поступающему через блок 18 св зи в блок 19 вычислений.

Второй пучок света, отразившись от светоделител  2, направл етс  объективом 5 и зеркалом 6 на поверхность движущейс  микропроволоки 20.

Отразившиес  от поверхности микропроволоки пучки света направл ютс  объективом 7 и окул ром 8 в илоскост установки двухщелевой диафрагмы 11.

Поверхность микропроволоки 20 отображаетс  в плоскости установки двухщелевой диафрагмьь 11 в виде светлой линии, котора  перемещаетс  совмест314

но с теневым изображением микропро- нолоки 20 блоком 9 скаииропани .

В момент прохождени  изс бражени  спетлой линии относпте. диафраг мы 11 на выходе фотоприемников 12 и 13 формирунп с  импульсы фототока. Временной интервал между гтмпульсам и фототока св зан с поворотом микроттро- волоки относительно нормали к направлению сканировани . Временной интервал между импульсами фототока измер етс  и преобразуетс  в двоичный код блоком 16 обработки сигналов.

Блок 19 вычислений вводит поправку в результат измерени  диаме тра ьткропроволоки 20, вызванной ее поворотом относительно нормали к направлению сканировани . Диаметр микропроволоки 20 вычисл етс  по формуле:

d

K,

где d - диаметр микропроволоки;

К - масштабный коэффициент,

св занный со скоростью сканировани , скоростью прот жки микропроволоки, линейным увеличением оптической системы;

К - поправочный коэффициент,

св занный с поворотом микропроволоки , д.С - временный интервал между

моментами касани - и разъединени  двух полуконтрастных изображений микропроволоки Kj cosarctg К.- bt,

где К - масштабный коэффициент, св занный с расто нием между шелевыми диафрагмами 11, скоро стью сканировани  и скоростью прот жки микропроволоки , линейным увеличением оптической системы, at - временной интервал между

импульсами фототока, сформированными при сканировании светлой линии. Состав блока 16 обработки сигнала представлен на фиг.2.Сигналы , снимаемые с усилителей 14 и 15, поступают на мультивибраторы 21 и 22 и логически обрабатываютс  элементом И-НЕ 23 и элементом И 25. Задержанный элементом 24 сигнал подаетс  на первый вход элемента И-НЕ 28, на второй вход которого подаетс  сигнал с одновибратора 26„

5

На рыходе элемента И-ИЕ 28 формируетс  четыре импульса при повороте микропроволоки 20 и два импульса при отсутствии поворота. На выходе элемента И 25 формируетс  один импульс при повороте микропроволоки 20 и не формируетс  импульс при отсутствии поворота.

Элементы 27, 29-35, 37 формируют два временных интервала ut и ut, которые заполн ютс  импульсами, по- стз пающими с импульсного датчика 17 углового положени .

На выходе элементов И 38 и 36 формируютс -пачки импульсов. Число импульсов подсчитываетс  счетчиками 39 и 40.

Использование способа позвол ет измер ть поворот микропроволоки и вводить поправочный коэффициент в результат измерений при повороте, ми ропроволоки в процессе ее прот жки.

98333 .6

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ контрол  диаметра микропроволоки по авт.св. № 859807, о т л ис чающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет измерени  поворота микропроволоки относительно нормали к направлен1по сканировани , направл ют

   W на микропроволоку пучки света, из отраженных от поверхности микропроволоки пучков света формируют совмещенное с увеличенным изображением микропроволоки изображение середины

   15 микропроволоки в виде световой прот женной ленты вьщел ют в импульсах фототона фронты соответствующие времени преобразовани  световой прот женной ленты в импульсы фототона, по

   20 временному интервалу между которыми суд т о повороте микропроволоки .

   Фиг. 2