SU1585670A1

SU1585670A1 - Способ измерени толщины стенки прозрачных труб и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1585670A1
Application number: SU884441548A
Authority: SU
Inventors: Михаил Павлович Никонов; Матильда Моисеевна Хейфец
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский Институт Кварцевого Стекла
Priority date: 1988-05-04
Filing date: 1988-05-04
Publication date: 1990-08-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени толщины стенки прозрачных труб. Цель изобретени - повышение точности измерений за счет исключени погрешности, вызванной клиновидностью стенки трубы. Это достигаетс путем введени второго регистрирующего канала. Осветительна система 1 формирует узкий световой пучок и освещает контролируемый объект 8 под углом I. Полупрозрачное зеркало 2 делит отраженные от наружной и внутренней поверхности пучки на две пары. Одна пара регистрируетс фотоприемным блоком 3, расположенным на рассто нии L 1 от зеркала 2, друга пара регистрируетс фотоприемным блоком 4, расположенным на рассто нии L 2 от зеркала 2. Информаци о рассто ни х D 1 и D 2 между отраженными пучками в каждой паре поступает в вычислительный блок 7, в котором производитс операци вычислени толщины T стенки по формуле, приведенной в описании изобретени . 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени толщины стенки прозрачных труб.

Цель изобретени - повышение точности измерений за счет исключени погрешности, вызванной клиновидностью стенки трубки.

На фиг. 1 представлена принципиальна схема устройства, реализующего способ измерени толщины стенки прозрачных труб; на фиг. 2 - ход отраженных от поверхности стенки трубы лучей при наличии ее клинозидности.

Устройство содержит осветительную систему 1, состо щую из осветител . и формировател узкого коллимкрованно- . го пучка,полупрозрачное поворотное зеркало 2, фотоприемные развертьшаю- щие блоки 3 и 4, электронные блоки 5 и 6 обработки информации и вычислительный блок 7.

Способ реализуетс следующим образом .

Осветительна система 1 формирует узкий пучок световых лучей и направл ет его на контролируемый объект 8 - прозрачну ю трубу под углом i. В ресд оо

Сд

О5

|

315

зультате отражени пучка от внешней и внутренней поверхности трубы возникают два отраженных световых пучка. Полупрозрачное зеркало 2 делит световые пучки на две пары. Одна пара пучков , отраженных от наружной и внутренней поверхностей трубы поступает на фотоприемньй развертыванлций блок 3, друга , отразившись от полупрозрачного зеркала 2, поступает на фотоприемный развертьшающий блок 4, причем фотоприемные развертывающие блоки 3 и 4 расположены на различных рассто

НИЯХ Ij 1 + 1 и 1 + Ij

от измер емой трубы соответственно. Сигналы с электронных блоков 5 и 6 обработки информации поступают в вычислительный блок 7,.в котором производитс операци вычислени толщины t стенки трубы по формуле:

Измеренные рассто ни d. и

d 2. между пучками определ етс выражени ми:

d,

Отсюда

d + 4d, d + adj

tge.

d +

i,tge

da - d T- Таким образом, можно записать, что

d d, 1 d - -----I 1

1 1 1 °a 1 i Ч i-i i. i,j 1,

20

a толщина t стенки трубы с учетом клиновидности записываетс в виде:

- fH - 1 t (d,

tJ 411J-j/«A 1

sin2i

/., 1 V Vn - sin i t (d, - 1) --.--5.-,

где d,, и ид- соответственно рассто ни между световыми пучками , отраженными от поверхностей измер емой стенки трубы, на фото- приемных развертывающих бло1сах 3 и 4; п - показатель преломлени материала стенки трубы; При наличии клиновидности стенки, отраженные от ее внутренней и наружной поверхностей, пучки не параллель- ны между собой и рассто ние между ними зависит от рассто ни от поверхности контролируемой трубы до плоскости регистрации и угла расхождени пучков G (фиг. 2). Погрешность измерени стенки j3t определ етс выраже нием

dt

-ad

2tgi cosi

где 4 d 1 . tg 0 ;

. ( . ,з1п1ч 1 arcsin С) ,

1.

its.(ii i sis-i

sin 2i

t

1,)

Islisin

2i

1-,)

r

sin 2i

Таким образом, измер рассто ние между отраженными пучками и зна рассто ни от измер емой трубы до фотоприемных блоков, показатель преломлени материала трубы и угол падени , определ ют толщину стенки независимо от. ее клиновидности.

Claims

1. Способ измерени толщины стенки прозрачных труб, заключающийс в том, что формируют узкий световой пучок, направл ют его на измер емый объект под углом i к объекту, регистрируют пучки, отраженные от наружной и внутренней поверхностей измер емого объекта , измер ют рассто ние между отраженными пучками и определ ют толщину стенки, отличающийс тем, что, с целью повьшени точности измерений , перед регистрацией отраженных пучков дел т отраженные пучки на две пары, а регистрируют две пары пучков , отраженных от наружной и внутренней поверхностей на различньпс рассто ни х от объекта и определ ют толщину t стенки по формуле

t (d - -i-- 1 ) iGi-i- isli

1г-1, - sin 2i

.или

-

Ч)

sin i

sin 2i

де d.

- рассто ние между первой парой световых пучков, отраженных от наружной и внутренней стенок;

- рассто ние между второй пары пучков, отраженных от наружной и внутренней стенок; рассто ние от измер емого объекта до плоскости регистрации первой пары отраженньк пучков;

рассто ние от измер емого объекта до плоскости регистрации второй пары пучков; показатель преломлени материала измер емого объекта; угол падени светового пучка на измер емый объект.

1, ь п

1

х; ,

4 i

10

56706

2. Устройство дл измерени толщины стенки прозрачных труб, содержащее осветитель и последовательно установ-- ленные по ходу пучка формирователь узкого коллимированного пучка и регистрирующую систему, вьтолненную в виде фотоприемного развертывакицего блока и электронного блока обработки информации, отличающеес тем, что, с целью повыщени точности измерений, оно снабжено полупрозрачным зеркалом, установленным перед регистрирующей системой с возможностью поворота вокруг оси, перпендикул рной оптической оси, дополнительной регистрирующей системой, установленной по ходу отраженных от полупрозрачного зеркала пучков на рассто нии от зеркала, отличном от рассто ни от зеркала до основной регистрирующей системы, и вычислительным блоком, электрически св занным с регистрирую-, щими системами.

15

20

Фиг.1

8.2