SU1756759A1 - Device for measuring gap and thickness of an object - Google Patents

Device for measuring gap and thickness of an object Download PDF

Info

Publication number
SU1756759A1
SU1756759A1 SU904800706A SU4800706A SU1756759A1 SU 1756759 A1 SU1756759 A1 SU 1756759A1 SU 904800706 A SU904800706 A SU 904800706A SU 4800706 A SU4800706 A SU 4800706A SU 1756759 A1 SU1756759 A1 SU 1756759A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
photodetector
working
modulator
light
mirrors
Prior art date
Application number
SU904800706A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Михайлович Запускалов
Валерий Константинович Белов
Original Assignee
Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова filed Critical Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова
Priority to SU904800706A priority Critical patent/SU1756759A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1756759A1 publication Critical patent/SU1756759A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике Целью изобретени   вл етс  расширение сортаментов измер емых объектов . Дл  этого в устройстве используетс  вс  площадь фотоприемника как дл  рабочего , так и дл  опорного каналов и осуществл етс  не перемещение объекта а его сканирование.6 илThe invention relates to measuring technique. The aim of the invention is to expand the assortment of the measured objects. For this, the device uses the entire area of the photodetector for both the working and reference channels and does not move the object, but scans it.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а точнее к фотоэлектрическим устройствам, и может быть использовано дл  бесконтактного измерени  зазора, наход щегос  в труднодоступных местах объекта , а также дл  измерени  ширины как неподвижных, гак и подвижных объектов, например в прокатном производстве дл  определени  зазора между валками.The invention relates to a measurement technique, and more specifically to photoelectric devices, and can be used for non-contact measurement of the gap in an object that is difficult to reach, as well as for measuring the width as stationary, hook and moving objects, for example, in the rolling industry to determine the gap between the rollers .

Известно фотоэлектрическое устройство дл  измерени  диаметра проволоки, включающее источник Света, конденсор, модул тор световых потоков, выполненный в виде заслонки с электромагнитным вибратором , узел формировани  рабочего и опорного световых потоков, выполненный в виде диафрагмы с двум  пр моугольными отверсти ми , компенсационное устройство, выполненное в виде микровинта и подвижного элемента, выдвигающегос  до тех пор. пока не восстановитс  первоначальное заданное равенство рабочего и опорного световых потоков , т.е. до установки на нуль, объектив, направл ющий световые потоки на матовую пластину и фотоприемник. Отсчет измерений контролируемой величины производитс  по шкале, св занной с перемещающимс  Элементом конденсатора.A photoelectric device for measuring the diameter of the wire is known, including a Light source, a condenser, a light beam modulator, made in the form of a damper with an electromagnetic vibrator, a working and reference light beam forming unit, made in the form of a diaphragm with two rectangular openings, a compensating device made in the form of a microscrew and a rolling element extending until then. until the initial specified equality of the working and reference light fluxes is restored, i.e. before setting to zero, the lens directing the light fluxes to the matte plate and the photodetector. The measurement of the measured value is measured on a scale associated with the moving Element of the capacitor.

Недостатками данного устройства  вл ютс  инертность св занна  с движением подвижного элемента компенсатора до заданного равенства световых потоков, следо- вательно, это устройство нельз  использовать дл  контрол  объектов, размеры которого измен ютс  быстрей, чем компенсатор успеет сравн ть световые потоки Возможность контрол  только движущихс  объектов, св занна  с геометрической неподвижностью в пространстве рабочего светового потока, освещающего одну и ту же часть пространства, т.е. при неподбиж- ном объекте контролирует одну и ту же точку контролируемого объекта Устройство измер ет величину поглощени  и неспособно измер ть величину диафрагмировани  рабочего светового потока, напримрр ще лей и зазоров. Указанные недостатки су кают сортамент измерений контролируемых объектовThe disadvantages of this device are inertia associated with the movement of the movable element of the compensator to a given equality of light fluxes, therefore, this device cannot be used to control objects whose dimensions change faster than the compensator will have time to compare light fluxes. associated with geometric immobility in the space of the working light flux, illuminating the same part of the space, i.e. in the case of an unavailable object, it controls the same point of the object being monitored. The device measures the absorbance value and is unable to measure the aperture value of the working light flux, for example, gaps and gaps. The indicated drawbacks are a range of measurements of controlled objects.

Наиболее близким к за вл емо решению по своей технической сущносп  вл ет с  устройство ДДВернера дл  контрол The closest to the claimed solution in its technical essence is with the DDWerner device for monitoring

ЁYo

(L

о VI ел оo vi e o o

диаметра проволоки, включающее источник света, конденсор, фокусирующий на матовом стекле освещенную площадку, объектив , с помощью которого контролируема  нить в увеличенном масштабе проецируетс  на окно диафрагмы, Перед диафрагмой помещен узел формирующий рабочий и опорный световые потоки, выполненный в виде диска обтюратора с двум  р дами концентрических отверстий, расположенных в шахматном пор дке на 0адиусахГсШГпэдаю- щих с положением окон диафрагмы. Кроме того, диск обтюратора выполн ет функции модул тора световых потоков, блок обработки электрического сигнала, соединенный своим первым входом с фотоприемником вторым - с ключом и выходом с входом регистрирующего прибора. Диск поочередно открывает то одно, то другое отверстие диафрагмы.the diameter of the wire, including a light source, a condenser focusing the illuminated area on the ground glass, a lens with which the controlled filament is magnified on the diaphragm window. In front of the diaphragm there is a node forming the working and reference light straps with two p There are concentric holes located in a staggered order on the 0GACS of the heading with the position of the diaphragm windows. In addition, the obturator disk performs the functions of a light flux modulator, an electrical signal processing unit connected by its first input to a second photodetector — to a key and an output to the input of a recording device. The disk alternately opens one or the other hole in the diaphragm.

Вследствие этого световой поток модулируетс  и на фотоприемник попадает поочередно в соответствии с расположением в диске обтюратора рабочий и опорный световые потоки. Сери  световых потоков от окна с проекцией нити, т.е. рабочий световой поток меньше, чем от окна свободного от нити, т.е. опорный световой поток, и тем меньше световой поток, чем толще контролируема  нить. В дальнейшем световой поток преобразуетс  фотоприемником в электрические сигналы, т.е. большему световому потоку будет соответствовать больша  амплитуда тока. Путем сравнени  амплитуд токов можно судить о среднем диаметре считываемого отрезка нити. Серии электрических сигналов, пройд  через блок обработки электрических сигналов, разделенные на рабочий и опорный электрические сигналы ключом выполненного в виде прерывател  подаютс  на регистрирующий прибор,As a result, the luminous flux is modulated and the working and reference luminous flux alternately enters the photodetector in accordance with the location in the disc of the obturator. A series of light streams from a window with a projection of a filament, i.e. the working luminous flux is less than that of a window free of filament, i.e. reference luminous flux, and the lower the luminous flux, the thicker the controlled thread. Subsequently, the light flux is converted by the photodetector into electrical signals, i.e. a larger light flux will correspond to a large amplitude of the current. By comparing the amplitudes of the currents, it is possible to judge the average diameter of the read yarn segment. The series of electrical signals passed through the electrical signal processing unit, divided into working and reference electrical signals by a switch made in the form of a chopper, are fed to a recording device,

Недостатками данного устройства  вл ютс  уменьшение размера фоточувствительного участка поверхности фотоприемника , освещаемого рабочим световым потоком. Это вызвано тем. что обтюратор и диафрагма формируют потоки поочередно освещающие два различных участка фоточувствительной поверхности. Один из которых освещаетс  рабочим, а другой опорным световым потоком. Объект измерени  контролируетс , если размеры его проекции на фоточувствительную поверхность меньше, либо равны размерам фоточувствительной поверхности, В противном случае часть перекрываемого светового потока объектом не будет зарегистрирована фотоприемником. Деление фоточувствительной поверхности фото . приемника на участки сужает сортамент контролируемых объектов в сторону уменьшени  размеров, т.к. уменьшаетс  за счет делени  размер фоточувствительной поверхности регистрирующий рабочий световой поток.The disadvantages of this device are a reduction in the size of the photosensitive portion of the surface of the photodetector, illuminated by the working luminous flux. This is due to the fact. that the obturator and the diaphragm form streams alternately illuminating two different areas of the photosensitive surface. One of which is illuminated by a working light and the other by a reference luminous flux. The measurement object is monitored if its projection onto the photosensitive surface is smaller or equal to the size of the photosensitive surface. Otherwise, the part of the overlapped light flux by the object will not be registered by the photodetector. The division of the photosensitive surface of the photo. the receiver on the plots narrows the range of controlled objects in the direction of reducing the size, because the size of the photosensitive surface decreases by dividing the recording luminous flux.

Еще более сужает сортамент контролируемых объектов необходимость перемещени  их, так как источник света освещаетEven more narrows the assortment of controlled objects by the need to move them, since the light source illuminates

0 одну и ту же часть пространства, т.е. при неподвижном объекта будет освещать, а следовательно контролировать один и тот же участок объекта. Кроме того, конструкци  устройства не позвол ет осуществл ть0 the same part of the space, i.e. with a fixed object, it will illuminate and, consequently, control the same area of the object. In addition, the design of the device does not allow

5 контроль щелей и зазоров, т.е. осуществл ть контроль рассто ни  между непрозрачными телами. В этом случае происходит перекрывание опорного светового потока непрозрачным объектом.5 control of gaps and gaps, i.e. control the distance between opaque bodies. In this case, the overlapping of the reference light flux occurs with an opaque object.

0 В рассмотренном устройстве невозможно использовать в качестве источника света лазер, обладающий большой интенсивностью и малыми углами расхождени  излучени . Эти свойства необходимы источ5 нику дл  осуществлени  контрол  на больших рассто ни х, в труднодоступных местах измерени , при осуществлении контрол  при дневном освещении. Причинами невозможности использовани  лазера в0 In the considered device it is impossible to use a laser with high intensity and small angles of divergence of radiation as a light source. These properties are necessary for the source to control at long distances, in hard-to-reach measurement sites, and in daylight control. The reasons for the impossibility of using a laser in

0 рассматриваемом устройстве  вл етс  то, что в процессе работы лазер самопроизвольно мен ет пространственное распределение интенсивности по сечению пучка. Указанные недостатки позвол ют при5 мен ть известное устройство лишь дл  узкого сортамента контролируемых объектов.The device under consideration is that during operation the laser spontaneously changes the spatial intensity distribution over the beam section. These drawbacks allow us to replace the known device only for a narrow assortment of controlled objects.

Целью изобретени   вл етс  расширение сортамента измер емых объектов. Указанна  цель достигаетс  тем, что ус0 тройство дл  измерени  зазора и толщины объекта, содержащее оптические св занные и установленные последовательно по ходу светового луча модул тор световых потоков узел формировани  рабочего и опор5 ного световых потоков и фотоприемник, ключ, регистрирующий прибор и блок обработки сигнала, соединенный первым входом с фотоприемником, вторым - с ключом и выходом - с входом регистрирующего при0 бора отличаетс  тем, что оно снабжено блоком регулировани  количества замер емых точек и рассто ний между ними, источник света, модул тор светового потока и ключ, а также фотоприемник и узел формировани The aim of the invention is to expand the range of measurable objects. This goal is achieved by the fact that the device for measuring the gap and the thickness of an object, containing optical connected and installed successively along the light beam modulator of light fluxes, a unit for forming the working and supporting light fluxes and a photodetector, a key, a recording device and a signal processing unit, The first input connected to the photodetector, the second to the key and the output to the input of the recording instrument is characterized in that it is equipped with a unit for controlling the number of measured points and distances between they have a light source, a luminous flux modulator and a key, as well as a photodetector and a formation unit

5 рабочего и опорного световых потоков предназначенных дл  размещени  соответственно с двух сторон объекта и расположены в одной плоскости, узел формировани  рабочего и опорного световых потоков выполнен в виде двух , расположенных5 working and reference light fluxes intended for placement, respectively, on both sides of the object and located in the same plane, the node forming the working and reference light fluxes are made in the form of two

симметрично относительно оси фотоприемника , установленного по ходу отраженные от зеркал лучей, зеркала соединены с бло: ком регулировани  количества замер емых точек и рассто ни  между ними и установ- лены с возможностью синхронного противоположного вращени , модул тор световых потоков выполнен в виде установленной с возможностью вращени  отражающей плоскости.„ symmetrically with respect to the axis of the photodetector mounted along the reflection from the mirrors of the beams, the mirrors are connected to a control unit for controlling the number of measured points and the distance between them and are installed with the possibility of synchronous opposite rotation, the light flux modulator reflecting plane. „

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство , общий вид, на фиг.2 - кинематическа  схема предлагаемого устройства; на фиг 3 - эпюры напр жени  соответственно на выходе фотодиода (а, на ключе (в), на входе регистрирующего прибора (с); на фиг.4 - соотношение размера объекта и размера зеркала узла формировани  рабочего и опорного световых потоков в зависимости от расположени  объекта; на фиг.5 - соот- ношение угла поворота / зеркала, формирующего рабочий поток в зависимости от расположени  фотоприемника; на фиг.б - устройство, выполненное на одной платформе , общий видFig. 1 shows the proposed device, a general view; Fig. 2 shows a kinematic diagram of the proposed device; Fig. 3 shows voltage plots respectively at the output of the photodiode (a, on the key (c), at the input of the recording device (c); Fig. 4 shows the ratio of the object size and the size of the mirror of the working and reference light flux formation unit depending on the location 5 shows the ratio of the angle of rotation / mirror forming the working flow depending on the location of the photodetector; figb is a device made on one platform, general view

Устройство содержит две ппатформы 1 и 2. установленные в одной плоскости. На платформе 1 установлен источник 3 света, модул тор световых потоков л и ключ 5. На платформе 2 расположены фотоприемник 6 и узел формировани  рабочего и опорного световых потоков 7 Причем ось фотоприемника 6 прин та за ось устройства дл  измерени  зазора и толщины объекта. Блок 8 обработки сигналов, соединенный своим первым входом с фотоприемником 6, вторым входом с ключом 5 и выходом с регист- рирующим прибором 9, Модул тор световых потоков 4, узел 8 формировани  рабочего и опорного световых потоков и фотоприемник 6 установлены последовательно по ходу светового луча от источника 3 света.The device contains two ppatformy 1 and 2. installed in the same plane. Platform 1 has a light source 3, a light flux modulator l and a key 5. Platform 2 houses a photodetector 6 and a working and reference light flux formation unit 7 Moreover, the axis of the photodetector 6 is taken as the axis of the device for measuring the gap and the object thickness. The signal processing unit 8, connected by its first input to the photodetector 6, the second input to the key 5 and the output to the recording device 9, the light flux modulator 4, the working and reference light flux formation node 8 and the photodetector 6 are installed in series along the light beam from a source of 3 light.

Модул тор световых потоков 4 выполнен в виде отражающей плоскости, вращаю- щейс  вокруг сгоей оси Узел 7 формировани  рабочего и опорного светового потоков выполнен в виде двух вращающихс  зеркал 10 и 11 с возможностью синхронного противоположного их вращени , расположенных симметрично относительно оси фотоприемника 6, устанавливаемого по ходу отраженных от зеркал 10,11 лучей Зеркала 10 и 11 соединены с блоком регулировани  количества замер емых точек и рассто ни  между ними, которое содержит первый двигатель 12, соединенный своим валом 13 с осью модул тора 4 посредством соединительной муфты 14 (фиг 2) При несоответствии скорости вращени  первого двигател The light flux modulator 4 is made in the form of a reflecting plane rotating around the axis of the axis. The unit 7 for forming the working and reference light fluxes is made in the form of two rotating mirrors 10 and 11 with the possibility of their simultaneous opposite rotation located symmetrically with respect to the axis of the photodetector 6. the rays of the Mirrors 10 and 11 reflected from the mirrors 10, 11 are connected to the unit for controlling the number of measured points and the distance between them, which contains the first engine 12 connected by its shaft 13 s the axis of the modulator 4 by means of the coupling 14 (FIG. 2) If the rotation speed of the first motor does not match

12 требуемой скорости (О модул торе 4 световых потоков может быть использован понижающий или повышающий редуктор (ке показано). Крепление модул тора 4 на платформе 1 и зеркал 10 и 11 на платформе 2 осуществл етс  посредством подшипников 15 (фиг.1).12 of the required speed (About the light flux modulator 4, a reduction or reduction gearbox can be used (shown). The modulator 4 is mounted on platform 1 and mirrors 10 and 11 on platform 2 is mounted by bearings 15 (Fig. 1).

Кроме того, устройство регулировани  количества замер емых точек и рассто ни  между ними содержит второй двигатель 16 меньшей скоростью вращени  по сравнению с первым двигателем 12 и соединены с зеркалами 10 и 11 узла формировани  рабочего и опорного световых потоков 7, дл  обеспечени  синхронного поворота зеркал 10 и 11. Синхронность поворота обеспечена двум  шестерн ми 17 и 18. равного радиуса RI, введенные в зацепление между собой и шестерней 19, насаженной на вал 20 второго двигател  16. Шестерн  19 имеет радиус R2.In addition, the device for controlling the number of measured points and the distance between them contains the second motor 16 at a lower rotational speed as compared with the first motor 12 and is connected to the mirrors 10 and 11 of the working and reference light flux formation unit 7, in order to ensure the simultaneous rotation of the mirrors 10 and 11. The synchronism of rotation is provided by two gears 17 and 18. of equal radius RI, which are engaged with each other and gear 19 mounted on the shaft 20 of the second engine 16. Gear 19 has radius R2.

Электрический двигатель 16 подключен к источнику питани  через реостат 21. Контролируемый (измер емый объект) на чертеже (фиг.1) показан под позицией 22. Ключ 5 выполнен в виде двух фотодиодов первого 23 и второго 24, расположенных по оси устройства по разные стороны от модул тора 4 световых потоков. Угол р угол поворота модул тора 4, а угол pt - угол поворота зеркал 10 и 11 за врем  поворота модул тора 4 на угол р. Под позицией (фиг.2) показана скорость второго двигател  16. а под позицией ш показана скорость первого двигател  12 и скорость модул тора 4, под гозицией(,обозначен радиус шестерен 17 и 18 Шестерн  19с радиусом RZ. передающа  вращательный момент от вала 20 двигател  16 к шестерн м 18 и 17. Шестерни 18,17,19 и двигатель 16 расположены под платформой 2 (фиг.1), двигатель 12 -- под платформой 1 (фиг.1). последн   также не показана на фиг,2.The electric motor 16 is connected to a power source through a rheostat 21. The controlled (measured object) in the drawing (Fig. 1) is shown under position 22. The key 5 is made in the form of two photodiodes of the first 23 and second 24, located along the axis of the device on opposite sides of modulator of 4 light streams. Angle p is the angle of rotation of the modulator 4, and angle pt is the angle of rotation of mirrors 10 and 11 during the time of rotation of the modulator 4 by the angle p. Under the position (Fig. 2), the speed of the second engine 16 is shown. And under the position W, the speed of the first engine 12 and the speed of the modulator 4 are shown, under the position (the radius of gears 17 and 18 is indicated. Gear 19 with radius RZ. Transmitting torque from engine shaft 20 16 to gear wheels 18 and 17. Gears 18,17,19 and engine 16 are located under platform 2 (FIG. 1), engine 12 — below platform 1 (FIG. 1). The latter is also not shown in FIG. 2.

Предлагаемое устройство снабжено концевыми микровыключател ми 25 и 26, упором 27 и ключевым устройством 28 (фиг.2) Концевые микровыключатели 25 и 26 креп тс  с обратной стороны платформы 2. Упор 27 крепитс  на шестеренке 18 между концевыми выключател ми 25 и 26, на одной с ними линии. Выходы концевых выключателей соединены со входом ключевого устройства 28, которое включено в цепь питани  электродвигател  16. Концевые выключатели 25 и 26 и упор 27 предназначены дл  ограничени  углоб поворота уъ зеркал 10 и 11. На фиг.З показаны графики, где по оси ординат отложено напр жение U. а по оси абсцисс - врем  т. На графике (а)The proposed device is equipped with end microswitches 25 and 26, an emphasis 27 and a key device 28 (FIG. 2) The end microswitches 25 and 26 are mounted on the reverse side of the platform 2. The stop 27 is mounted on gear 18 between the end switches 25 and 26, on one with them lines. The outputs of the limit switches are connected to the input of the key device 28, which is included in the power supply circuit of the electric motor 16. The limit switches 25 and 26 and the stop 27 are designed to limit the angle of rotation of the mirrors 10 and 11. In FIG. 3, graphs are shown along the vertical axis U. and on the x-axis - time m. On the graph (a)

показана эпюра напр жени  на выходе фотоприемника б. Первый пик напр жени  соответствует рабочему световому потоку. Второй пик соответствует опорному световому потоку. Третий пик рабочему, четвертый пик опорному световому потоку. На графике (в) эпюры напр жений на ключе 5, раздел ющие опорные и рабочие световые потоки. На графике (с) эпюра напр жений на выходе электронного блока 8 (в ходе регистрирующего прибора 9) показаны две точки замеров с шагом d (фиг.1). Под позицией Р (фиг.4) показана длина зеркала 10, формирующий рабочий световой поток, I - длина неподвижного контролируемого объекта 22, m - рассто ние от контролируемого объекта 22 до точки пересечени  линии проход щей через оси зеркал 10 и 11 узла формировани  рабочего и опорного светового потоков 7, f - рассто ние от оси модул тора 4 до контролируемого объекта 22.The voltage plot at the output of the photodetector b is shown. The first voltage peak corresponds to the working luminous flux. The second peak corresponds to the reference luminous flux. The third peak for the worker, the fourth peak for the reference light flux. On the graph (c) the diagrams of the stresses on the key 5 dividing the reference and working light fluxes. The graph (c) of the plot of stresses at the output of the electronic unit 8 (during the recording device 9) shows two measurement points with a step d (Fig. 1). Under position P (Fig. 4), the length of the mirror 10 is shown, which forms the working luminous flux, I is the length of the stationary object under control 22, m is the distance from the object under test 22 to the point of intersection of the line passing through the axes of mirrors 10 and 11 the reference light flux 7, f is the distance from the axis of the modulator 4 to the object to be monitored 22.

На фиг.5 показано соотношение угла поворота V зеркала 10, формирующего рабочий поток в зависимости от расположени  фотоприемника 6. Сплошными стрелками показан ход луча. Под позицией а показан угол между осью устройства и направлением светового потока Угол у- это угол, под которым освещаетс  фоточувствительна  поверхность фотоприемника б к нормали и оси устройства. Угол 1р - это максимальный угол поворота зеркала 10, формирующего рабочий световой поток к линии, проход щей через оси зеркал 10 и 11. Под позицией i показано рассто ние от оси модул тора 4 до фотоприемника 6, под g - рассто ние от фотоприемника 6 до точки пересечени  линии, проход щей через оси зеркал 10 и 11, Ширина каждого зеркала 10, 11 и 4 должна быть больше размера светового п тна, создаваемого источником света 3 и отражаемого от их поверхности, Блок 8 обработки сигналов соединен своим первым входом с фотоприемником 6, вторым входом - с ключом 5, а выходом - с регистрирующим прибором 9.Fig. 5 shows the ratio of the angle of rotation V of the mirror 10, which forms the working flow depending on the position of the photodetector 6. The solid arrows show the course of the beam. Under position a is shown the angle between the axis of the device and the direction of the light flux. The angle y is the angle at which the photosensitive surface of the photodetector b is illuminated to the normal and the axis of the device. Angle 1p is the maximum angle of rotation of the mirror 10, which forms the working luminous flux to the line passing through the axes of the mirrors 10 and 11. Under position i, the distance from the axis of the modulator 4 to the photodetector 6 is shown, under g is the distance from the photodetector 6 to intersection points of the line passing through the axes of the mirrors 10 and 11, the width of each mirror 10, 11 and 4 must be greater than the size of the light spot produced by the light source 3 and reflected from their surface, the signal processing unit 8 is connected to the photodetector 6 by its first input , the second entrance - with the key 5, and the output house - a recording device 9.

Блок 8 обработки сигналов содержит усилитель 29, ключевой блок 30, блок 31 преобразовани  и вычитатель 32, В блоке обработки сигналов 8 вход усилител  29  вл етс  первым входом блока 8 обработки сигналов. Выход усилител  29 соединен с первым входом ключевого блока 30, второй и третий входы которого соединены соответственно с фотодиодом 23 и фотодиодом 24 ключа 5. Причем второй и третий вход ключевого блока 30,  вл ютс  вторым входом блока обработки сигналов 8. Выход ключевого блока 30 соединен с входом блока 31 преобразовани , который выходом соединен с входом вычитател  32. Выход последнего  вл етс  выходом блока 8 обработки сигналов и соединен с входомThe signal processing unit 8 comprises an amplifier 29, a key block 30, a conversion unit 31 and a subtractor 32. In the signal processing unit 8, the input of the amplifier 29 is the first input of the signal processing unit 8. The output of the amplifier 29 is connected to the first input of the key block 30, the second and third inputs of which are connected respectively to the photodiode 23 and the photodiode 24 of the key 5. Moreover, the second and third inputs of the key block 30 are the second input of the signal processing unit 8. The output of the key block 30 is connected to the input of the conversion unit 31, which is connected to the output of the subtractor 32. The output of the latter is the output of the signal processing unit 8 and is connected to the input

регистрирующего (показывающего) прибора 9. Источник 3 света в за вл емом решении может быть выполнен предпочтительно в виде лазера ЛГН-208Б с диаметром пучка излучени  0,4-0,8 мм на рассто нии 40 мм,the registering (indicating) device 9. The light source 3 in the claimed solution can be made preferably in the form of an LGN-208B laser with a beam diameter of 0.4-0.8 mm at a distance of 40 mm,

0 позвол ющий контролировать размеры объекта не превышающие размеры светового п тна облучаемого контролируемый объект 22. Фотоприемником 6 может служит кремневый фотодиод ФД-24К с большой пло5 щадью фоточувствительного сло  78 мм2. Лазер 3, контролируемый объект 22, фотоприемник 6, зеркала 4 и 10,11, два фотодиода 23 и 24 ключа 5 размещаютс  в плоскости параллельной платформам 1 иThis allows us to control the size of an object that does not exceed the size of the light spot of the irradiated controlled object 22. A FD-24K silicon photodiode with a large area of 78 mm2 photosensitive layer can serve as a photodetector 6. A laser 3, a controlled object 22, a photodetector 6, mirrors 4 and 10, 11, two photodiodes 23 and 24 of key 5 are placed in a plane parallel to the platforms 1 and

0 2, Максимальный размер контролируемого объекта 22 определ етс  дл  лазера ЛГН-208Б, как0 2, The maximum size of the test object 22 is determined for the LGN-208B laser, as

. ,. ,

5 где Y - размер контролируемого объекта 22;5 where Y is the size of the controlled object 22;

X - рассто ние от лазера 3 до объекта 22, проходимое световым потоком (фиг.5). Размеры зеркала 4 модул тора выбира0 ют соизмеримые с размерами светового п тна, необходимого дл  облучени  объекта 22, учитыва  угол расхождени  источника 3. Размер зеркала 10 формирующий рабочий световой поток определ етс  из подоби X is the distance from the laser 3 to the object 22 traveled by the luminous flux (figure 5). The dimensions of the mirror 4 modulators are selected commensurate with the dimensions of the light spot required for the irradiation of the object 22, taking into account the angle of divergence of the source 3. The size of the mirror 10 forming the working luminous flux is determined from

треугольников фиг.4 и равно р triangles figure 4 and is equal to p

где i - длина неподвижного контролируемого объекта 22, f - рассто ние от оси модул тора 4 до контролируемого объекта 22, m 0 рассто ние от контролируемого объекта 22 до точки пересечени  линии, проход щей через оси зеркал 10 и 11 узла формировани  7 с осью устройства, р - размер зеркала формирующий рабочий световой поток.where i is the length of the fixed controlled object 22, f is the distance from the axis of the modulator 4 to the controlled object 22, m 0 is the distance from the controlled object 22 to the intersection point of the line passing through the axes of the mirrors 10 and 11 of the forming unit 7 with the device axis , p - the size of the mirror forming the working luminous flux.

5 Расположение фотоприетиника б определ ет величину поворота зеркала 10, формирующего рабочий световой поток и может быть определено (фиг.5) через -рассто ние от оси модул тора 4 до фотоприемника 6, g 0 рассто ние от фотоприемника б до точки пересечени  линии, проход щей через оси зеркал 10 и 11 узла формировани  7 с осью устройства. Зеркало 10 формирующее рабочий световой поток отразит от крайней точ5 ки объекта 22 на фотоприемиик б npt.5 The location of the photobench b determines the amount of rotation of the mirror 10 forming the working luminous flux and can be determined (Fig. 5) through-the distance from the axis of the modulator 4 to the photo-receiver 6, g 0 the distance from the photo-receiver b to the point of intersection of the line, passage through the axes of the mirrors 10 and 11 of the forming unit 7 with the axis of the device. The mirror 10 forming the working luminous flux will reflect from the extreme point of the object 22 on the photo-aeration b npt.

у - ееu - her

Ц 1-п- это следует из равенства углов падени  и отражени  к нормали зеркала 10.Ts 1-n- this follows from the equality of the angles of incidence and reflection to the normal of the mirror 10.

Определим значение а arctg(P/l+g), у arctg(P/g) окончательно дл  V0 1 /2(arctg(P/l+g)-arctg(P/g), причем . Модул тор 4 световых потоков выполнен в виде зеркала, способного вращатьс  вокруг своей оси, расположенной перпендикул рно плоскости 1, проход щей через ось устройства. Узел формировани  рабочего и опорного световых потоков 7 выполнен в виде двух зеркал 10 и 11, способных вращатьс  вокруг своих осей, расположенных симметрично и перпендикул рно плоскости, проход щей через ось устройства. Фотоприемник б выполнен в виде фотодиода типа ФД-24К, расположенного на оси устройства и ориентированного фоточувствительной поверхностью в сторону , противоположно от модул тора светового потока 4.Determine the value of a arctg (P / l + g), for arctg (P / g) finally for V0 1/2 (arctg (P / l + g) -arctg (P / g), moreover. The modulator of 4 light streams is made in the form of a mirror capable of rotating around its axis, located perpendicular to the plane 1 passing through the axis of the device. The formation unit of the working and reference light fluxes 7 is made in the form of two mirrors 10 and 11 capable of rotating around their axes located symmetrically and perpendicularly the plane passing through the axis of the device. The photodetector b is designed as a photodiode of the type FD-24K located on the axis of the device and oriented photosensitive surface in the direction opposite to the modulator of the light flux 4.

Ключ 5 выполнен в виде двух фотодиодов 23,24 типа ФД-8Г, расположенных На оси устройства и предназначенных дл  разделени  электрических рабочего и опорного сигналов. Расположение фотодиодов 23 и 24 на оси устройства способствует лучшей работе электронной Схемы, так как величины электрических сигналов в цепи ключа 5 станов тс  соизмеримы, что не приводит к перекосам в электронной схеме и раздел ет период светового модул тора 4 с помощью света от модул тора 4 на два равных полупериода: полупериода дл  формировани  рабочего светового потока и полупериода дл  формировани  опорного светового потока.The key 5 is made in the form of two photodiodes 23, 24 of the type FD-8G located on the axis of the device and intended to separate the electrical operating and reference signals. The arrangement of the photodiodes 23 and 24 on the axis of the device contributes to the better operation of the electronic circuit, since the magnitudes of the electrical signals in the circuit of the key 5 become comparable, which does not lead to distortions in the electronic circuit and divides the period of the light modulator 4 using light from the modulator 4 into two equal half periods: half periods to form a working luminous flux and half periods to form a reference luminous flux.

Разделение сигналов можно осуществл ть и механическим путем, предложенным в прототипе, насадив прерыватель на ось зеркала 4 модул тора световых потоков. Но при работе во врем  разрыва контакта неизбежно возникает искра, котора  создает помехи в блоки 8 обработки сигналов. Кроме того, низка  надежность ввиду скольжени  контактов делает использование его нежелательным Устройство регулировани  количества замер емых точек и рассто ни  между ними выполнено в виде реостата 21, двух двигателей 12 и 16, соединенных соответственно с модул тором световых потоков 4 и с узлом формировани  рабочего и опорного светового потоков 7, выполненного в виде вращающихс  зеркал 10 и 11. Синхронный двигатель 12 типа СД-54 с большей скоростью вращени  соединен своим валом 13с осью модул тора светового потока 4 привод  его во вращение посредством соединительной муфты 14, при несоответствии скорости вращени  двигател  12 требуемой скорости вращени The separation of signals can also be carried out mechanically, proposed in the prototype, by placing the interrupter on the axis of the mirror 4 of the light flow modulator. But when operating during the breaking of a contact, a spark inevitably arises, which interferes with the signal processing units 8. In addition, low reliability due to sliding of the contacts makes it undesirable to use. The device for controlling the number of measured points and the distance between them is made in the form of a rheostat 21, two engines 12 and 16 connected respectively to the light beam modulator 4 and to the working and reference unit. luminous flux 7, made in the form of rotating mirrors 10 and 11. Synchronous motor 12 of the type SD-54 is connected with its shaft 13 with a greater speed of rotation with the axis of the modulator of the luminous flux 4 driving it into rotation by means of the coupling 14, when the rotation speed of the engine 12 does not match the required rotation speed

модул тора 4 световых потоков можно использовать повышающий или понижающий редуктор (не показан) передающий вращение от двигател  12 оси модул тора 4, т.еmodulator 4 light flux you can use a step-up or step-down gear (not shown) transmitting the rotation from the motor 12 of the axis of the modulator 4, i.e.

а) - кред о)дВ, где кред - коэффициент передачи редуктора.a) - credo)) dB, where credo is the transmission coefficient of the gearbox.

Дл  вращени  зеркал 10 и 11 посредством двух одинаковых шестерен 17 и 18 используетс  реверсивный двигатель 16,A reversible motor 16 is used to rotate the mirrors 10 and 11 by means of two identical gears 17 and 18,

аналогичный двигателю 12 и такого же типа СД-54 синхронный, но с встроенным редуктором , который передает валу 20 меньшую скорость вращени similar to the engine 12 of the same type of type СД-54 synchronous, but with a built-in gearbox, which transfers the lower rotation speed to the shaft 20

С0дв 0)1.S0DV 0) 1.

Дл  креплени  трех зеркал 4,10 и 11 на платформах 1 и 2 используютс  подшипники .Bearings are used to mount the three mirrors 4, 10 and 11 on platforms 1 and 2.

Оптическа  ось лазера 3, центры фотодиодов 6,23 и 24 и зеркал 10,11 и 4 лежат вThe optical axis of the laser 3, the centers of the photodiodes 6.23 and 24 and the mirrors 10.11 and 4 lie in

одной плоскости, параллельной плоскости платформ 1,2.one plane parallel to the plane of the platforms 1,2.

Расположение блока обработки сигналов 8 не имеет принципиального значени  и может быть размещен как на платформе, неThe arrangement of the signal processing unit 8 is not critical and can be placed as on a platform, not

меша  работе оптической Схемы, так и отдельным блоком устройства.mesh operation of the optical circuit, and a separate unit of the device.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Источник 3 света направлен на вращающеес  зеркало светового модул тора 4, мен ющего направление светового излучени  в пространстве. При определенных углах поворота зеркала модул тора 4 -свет проходит через контролируемый объект 22,The light source 3 is directed to the rotating mirror of the light modulator 4, which changes the direction of light radiation in space. At certain angles of rotation of the modulator mirror 4, the light passes through the controlled object 22,

который размещаетс  между модул тором 4 и зеркалом 10. формирующим рабочий световой поток Таким образом, освещаетс  зеркало 10, формирующее рабочий световой поток, которое тоже выполнено с воэможностью вращени  и в момент освещени  светом расположено под определенным углом $ к линии, проход щей через оси зеркал 10 и 11, В зависимости от положени  зеркала 10, фотоприемник 6 освещаетс  не всеми направлени ми света, осветившие зеркало 10 формирующее рабочий световой поток, а лишь определенной направленности. Измен   в процессе вращение зеркала 10 угол fy, происходит каждый раз освещение фотоприемника 6 различными каждый раз строго определенными направлени ми света, это следует из законов геометрической оптики и аппаратуры фотоприемника 6. Причем вwhich is placed between the modulator 4 and the mirror 10. forming the working luminous flux. Thus, a mirror 10 is illuminated, which forms the working luminous flux, which is also made with the possibility of rotation and at the moment of illumination with light is located at a certain angle $ to the line passing through the axes of the mirrors 10 and 11, Depending on the position of the mirror 10, the photodetector 6 is not illuminated by all directions of light that illuminate the mirror 10 forming the working luminous flux, but only by a certain directivity. Changing the angle of the mirror fy during the rotation of the mirror 10, each time the illumination of the photodetector 6 is different with each time by strictly defined directions of light, this follows from the laws of geometrical optics and equipment of the photodetector 6. And

процессе вращени  каждый раз зеркало 10 отражает на фотоприемник 6 световой поток при угле ч/Л отличное от предыдущего угла $+i на величину 02 иначе 1$ - VVn I у52, где (pi - угол поворота зеркала 10 заeach time the mirror 10 rotates, the light flux at the angle h / L differs from the previous angle $ + i by 02, otherwise $ 1, VVn I у52, where (pi is the angle of rotation of the mirror 10 for

врем  одного оборота модул тора 4, т.е. (фиг.1).the time of one revolution of the modulator 4, i.e. (figure 1).

Оценочное максимальное значение fy р в аналитическом виде записано, исход  из фиг.5. Таким образом, происходит за счет изменени  угла поворота зеркала 10 изменение пространственного положени  сканирующего светового потока, в данном случае это направление светового потока, которое должно осветить фотоприемник 6. Аналогичным образом происходит формирование опорного светового потока, при освещении зеркалом 4 модул тора зеркала 11 формирующее опорный световой поток, который каждый раз при его освещении выдел ет в зависимости от его расположени  из всех направлений света, созданным вращающимс  зеркалом 4 модул тора, так же определенное направление, описываемое законами геометрической оптики. Причем исход  из симметричного расположени , относительно оси устройства двух зеркал 10 и 11 следует симметричность двух световых потоков - рабочего и опорного, освещаемых фотоприемник 6.The estimated maximum value of fy p is recorded analytically, based on FIG. 5. Thus, a change in the spatial position of the scanning light flux occurs in this case by changing the angle of rotation of the mirror 10, in this case it is the direction of the light flux that the photodetector 6 should illuminate. Similarly, the formation of the reference light flux occurs when the mirror 4 modulator of the mirror 11 forms the reference the luminous flux, which each time when it is illuminated, depending on its location, 4 modulators created by a rotating mirror from all directions of light, as well as certain direction described by the laws of geometrical optics. Moreover, proceeding from a symmetrical arrangement, with respect to the axis of the device of two mirrors 10 and 11, there follows a symmetry of two light fluxes — working and reference, illuminated by the photodetector 6.

Таким образом, вращающеес  зеркало модул тора 4 освещает зеркало 10, формирующее рабочий световой поток и контролируемый объект 22, расположенный перед ним. Зеркало 10 формирующее рабочий световой поток, в зависимости от величины угла $ отражает на фотоприемник 6 излучение определенной направленности, в свою очередь фотоприемник б в зависимости от величины светового потока вырабатывает электрический сигнал, который запоминаетс  блоком 8 обработки сигнала. Далее, враща сь, модул тор 4 освещает первый фотодиод 23 ключа 5, который переключает электронный блок 8 на прием опорного электрического сигнала. Опорный электрический сигнал возникает в тот момент , когда зеркало модул тора 4 осветит определенный участок зеркала 11, формирующий опорный световой сигнал, завис щий от положени  зеркала 11.Thus, the rotating mirror of the modulator 4 illuminates the mirror 10 forming the working luminous flux and the object 22 being monitored, located in front of it. A mirror 10 forming a working luminous flux, depending on the magnitude of the angle $, reflects on the photodetector 6 a radiation of a certain directivity, while the photodetector b in turn, depending on the magnitude of the light flux, produces an electrical signal which is stored by the signal processing unit 8. Further, while rotating, the modulator 4 illuminates the first photodiode 23 of the key 5, which switches the electronic unit 8 to receive the reference electrical signal. The reference electrical signal occurs at the moment when the mirror of the modulator 4 illuminates a certain part of the mirror 11, which forms the reference light signal, depending on the position of the mirror 11.

Таким образом, получаетс  опорный электрический сигнал, с которым будет сравнен в блоке обработки сигналов с рабочим электрическим сигналом путем делени  или вычитани . Результат сравнени  в виде электрического сигнала подаетс  на регистрирующий (показывающий) прибор 9. Таким образом, произведен контроль одной точки. Враща сь, модул тор 4 осветит второй ключевой 24 фотодиод, который преобразует свет источника в электрический сигнал. Этот электрический сигнал приведет блок обработки сигналов 8 в исходное положение и очистит пам ть (фиг.З). Продолжа In this way, a reference electrical signal is obtained, with which it will be compared in a signal processing unit with a working electrical signal by dividing or subtracting. The result of the comparison in the form of an electrical signal is applied to the recording (indicating) device 9. Thus, a single point is monitored. As the modulator rotates, it illuminates a second key 24 photodiode that converts the source light into an electrical signal. This electrical signal will cause the signal processing unit 8 to its original position and clear the memory (Fig. 3). Going on

вращение, зеркало модул тора 4 вновь осветит зеркало 10, формирующее рабочий световой поток, но за это врем  зеркала 10 и 11 узла формировани  7 повернутс  наrotation, the mirror of the modulator 4 will again illuminate the mirror 10 forming the working luminous flux, but during this time the mirrors 10 and 11 of the forming unit 7 will turn on

некоторый угол tyi и фотоприемник 6 осветитс  светом, прошедшим через другой участок контролируемого объекта 22, в соответствии с величиной светового потока которого будет электрический сигнал фотоприемника 6. Этот сигнал запомнитс  блоком 8 обработки сигналов.a certain angle tyi and the photodetector 6 will be illuminated by the light passing through another portion of the object being monitored 22, in accordance with the light flux of which will be the electrical signal of the photodetector 6. This signal will be remembered by the signal processing unit 8.

Далее, враща сь модул тор освещает первый фотодиод 23 ключа 5 и блок 8 обработки сигнала СНОБ ч переключитс  на приемFurther, rotating the modulator illuminates the first photodiode 23 of the key 5 and the block 8 of the signal processing of the SNOB ch switches to receive

опорного электрического сигнала. Зеркало 11, формирующее опорный световой поток, за это врем  повернетс  на угол, близкий к углу поворота зеркала 10, причем при освещении зеркала 11 произойдет освещениеelectrical reference signal. The mirror 11 forming the reference luminous flux during this time will turn at an angle close to the angle of rotation of the mirror 10, and when the mirror 11 is illuminated, illumination will occur

фотоприемника 6 от участков зеркала 11, формирующего опорный световой поток, которые симметричны относительно оси устройства, участкам зеркала 10, формирующего рабочий световой поток. Фотоприемник 6 преобразует опорный световой поток в опорный электрический сигнал, с которым в блоке 8 обработки сигнала сравнитс  с рабочим электрическим сигналом, Результат сравнени  в виде электрическогоthe photodetector 6 from the parts of the mirror 11 forming the reference luminous flux, which are symmetrical about the axis of the device, the parts of the mirror 10 forming the working luminous flux. The photodetector 6 converts the reference luminous flux into a reference electrical signal, with which, in block 8, the signal processing is compared with the working electrical signal. The result of the comparison is in the form of

сигнала на выходе блока 8 обработки электронного сигнала подаетс  на регистрирующий прибор 9. Таким образом, произойдет контроль второй точки. После этого модул тор 4 осветит второй ключевой фотодиод 24,The signal at the output of the electronic signal processing unit 8 is fed to the recording device 9. Thus, the second point will be monitored. After that, the modulator 4 will illuminate the second key photodiode 24,

который приведет в готовность к замерам следующей точки и гак далее, пока объект 22 не проконтролируетс  по всей длине.which will bring up the readings for the next point and the hook further, until object 22 is monitored along its entire length.

Принцип работы устройства регулировани  количества замер емых точек и рассто ний между ними основан на обеспечении соответствующего соотношени  скоростей вращени  модул тора 4 ол и скорости вращени  двух синхронно вращающихс  зеркал 10 и 11 узла формировани The principle of operation of the device for controlling the number of measured points and the distances between them is based on ensuring an appropriate ratio of the rotational speeds of the modulator 4 ol and the speed of rotation of two synchronously rotating mirrors 10 and 11 of the forming unit

5 (Oi.5 (Oi.

Дл  получени  различных точек объекта , т.е. изменени  расположени  сканирующего светового потока в пространстве необходим поворот зеркал 10 и 11 узла 7To obtain different points of the object, i.e. changing the location of the scanning light flux in space, you need to rotate the mirrors 10 and 11 of the node 7

формировани . Этот угол поворота (pi происходит за врем  одного оборота зеркала 4formation. This angle of rotation (pi occurs during one turn of the mirror 4

модул тора. Тогда щ К. (рг pi/K.modulator of the torus. Then ui K. (pr pi / K.

Устройство регулировани  12,16 и 21 изме- н ет величину К. Рассто ние между замер емыми точками d, будет определ ть скорость W2 и аналитически запишетс , какThe control device 12,16 and 21 changes the magnitude of K. The distance between the measured points d will determine the speed W2 and analytically record how

« Marctg(d/f)-arctg-di01+Это"Marctg (d / f) -arctg-di01 + This

соотношение получено следующим образом (фиг.4 и 5) из подоби  треугольников имеемthe ratio is obtained as follows (Fig.4 and 5) from the similarity of triangles, we have

ггГ+7 7 причем , тогда5yyyy + 7 7 and then 5

m m

В соотношении V 1/2 arctg(P/l + -t-g)-arctg(P/g) примем .In the ratio V 1/2 arctg (P / l + -t-g) -arctg (P / g) we take.

Решим систему уравнений10Solve a system of equations10

02 1 /2 arctg (p/l + g) - arctg )p/g); m +f T02 1/2 arctg (p / l + g) - arctg (p / g); m + f T

1/2 arctg $ - - arctg  1/2 arctg $ - - arctg

gg

так как g f% since g f%

- arctg имеем- arctg we have

fd(m + fX. ( f-q Пfd (m + fX. (f-q P

из соотношени from the ratio

1/2 arctg (d/f)- arctg (±% 1/2 arctg (d / f) - arctg (±%

e |Т tarct9 d/f - (T Hтак как рассматриваем шаг d за один оборот модул тора 4, то e | T tarct9 d / f - (T H as we consider step d for one revolution of modulator 4, then

pi 1жpi 1g

ад 4л:hell 4l:

arctg (d/f)-arctg (±D)J,arctg (d / f) -arctg (± D) J,

т.е задава  шаг дискредитации d определ ем какую скорость (Oi должно иметь зеркало 10, формирующее рабочий световой поток. Число замер емых точек N дл  неподвижного контролируемого объекта с длиной I определитс  как (фиг.1). Из показанных соотношений в зависимости от конкретно решаемой задачи и требований, предъ вл емых к объекту выбирают соответствующее значение К.That is, given the step of discrediting d, we determine what speed (Oi should have a mirror 10 forming the working luminous flux. The number of measured points N for a stationary object with a length I is defined as (Fig. 1). From the ratios shown, depending on the problem to be solved and the requirements for the object select the appropriate value of K.

Измен   сопротивление реостата 21 путем перемещени  ползунка реостата вдоль шкалы отградуированной в рассто ни х между замер емыми точками d, т.е. задава  величину d, мы задаем скорость вращени  зеркал узла формировани  рабочего и опор- ного световых потоков 10 и 11 GJ&. По указанному соотношению выведенного из геометрических и кинематических, описанных равенств.Change the resistance of the rheostat 21 by moving the rheostat slider along the scale graduated in the distance between the measured points d, i.e. By setting the value of d, we set the speed of rotation of the mirrors of the node forming the working and supporting light fluxes 10 and 11 GJ &. By the specified ratio derived from the geometric and kinematic, described equalities.

Измен   таким образом сопротивление в электрической цепи реостата 21 можноThus changing the resistance in the electric circuit of the rheostat 21 can

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

. .

5five

измен ть скорость вращени  двигатель 16 и тем самым измен ть скорость вращени  зеркал (02 - k , где k - Rz/Ri, где R2 - радиус шестеренки 19, насаженной на вал двигател  16.change the speed of rotation of the engine 16 and thereby change the speed of rotation of the mirrors (02 - k, where k is Rz / Ri, where R2 is the radius of the gear 19, mounted on the shaft of the engine 16.

Дл  уменьшени  времени на холостое вращение зеркал 10 и 11 узла 7 формировани  устанавливаютс  концевые микровыключатели 25 и 26 ограничивающие угол поворота зеркал 10 и 11 узла 7 формировани , а соответственно и шестеренок 17 и 18 и упора 27, насаженного на шестеренку 18 в пределах угла ( (фиг.2). Концевые микровыключатели при нажатии на них упором 27 срабатывают и в соединенном с ними ключевом блоке 28 происходит изменение пол рности питающей двигатель 16. Таким образом происходит возвратно-поступательное движение зеркал 10 и 11 и сканирование световым потоком неподвижного объекта 22.To reduce the idle rotation time of the mirrors 10 and 11 of the formation unit 7, limit microswitches 25 and 26 are set to limit the angle of rotation of the mirrors 10 and 11 of the formation unit 7, and accordingly the gears 17 and 18 and the stop 27 mounted on the gear 18 within the angle ((( The end microswitches, when pressed by the stop 27, work, and in the key block 28 connected to them, the polarity of the power supply to the engine 16 changes. Thus, the mirrors 10 and 11 reciprocate and light is scanned. the flow of a fixed object 22.

Сигналы с фотоприемника 6 усиливаютс  в усилителе 29 (фиг.6) и поступают на ключевой блок 30, который раздел ет сигналы от рабочего и опорного световых потоков (фиг.За.в). Дл  работы ключевого блока 30 используютс  два ключевых фотодиода 23 и 24. Поток от источника света 3 направл етс  модул тором 4 на фотодиод 23 в тот момент времени, когда фотоприемник 6 уже был освещен рабочим световым потоком от зеркала 10, а опорным световым потоком от зеркала 11 еще нет. С выхода фотодиода 23 поступает электрический сигнал в ключевой блок 30. Таким образом происходит разделение рабочего от опорного сигнала. Сигналы фотодиода 23 управл ют ключевым блоком 30, с одного выхода которого снимают сигналы пропорциональные рабочему световому потоку, а с другого пропорциональные опорному световому потоку. Далее эти с,игналы поступают на блок 31 преобразовани  импульсных сигналов в посто нные и подаютс  на два входа вычитател  32, напр жение на выходе которого пропорционально величине поглощени  или диафрагмировани  рабочего потока измер емого контролируемым объектом (фиг.Зс). После осуществлени  замера одной точки происходит освещение ключевого фотодиода 24, который возвращает блок обработки сигналов в исходное положение.The signals from the photodetector 6 are amplified in the amplifier 29 (Fig. 6) and are fed to the key block 30, which separates the signals from the working and reference light fluxes (Fig. Za.v). Two key photodiodes 23 and 24 are used for the operation of the key unit 30. The flux from the light source 3 is directed by the modulator 4 to the photodiode 23 at the time when the photodetector 6 was already illuminated by the working light flux from the mirror 10, and by the reference light flux from the mirror 11 not yet. From the output of the photodiode 23, an electrical signal is supplied to the key block 30. Thus, the working signal is separated from the reference signal. The signals of the photodiode 23 control key block 30, from one output of which signals are proportional to the working luminous flux, and from the other proportional to the reference luminous flux. Further, these signals are fed to the pulse signal-to-constant signal converting unit 31 and fed to the two inputs of the subtractor 32, the output voltage of which is proportional to the amount of absorption or diaphragmization of the working stream measured by the object being monitored (Fig. 3c). After the measurement of a single point, the key photodiode 24 is illuminated, which returns the signal processing unit to its original position.

Предлагаемое устройство обеспечивает преимущества по сравнению с известным, а именно выполнение источника света в виде лазера позволит разносить узлы устройства , что приведет к расширению сортамента контролируемых объектов.The proposed device provides advantages over the known, namely the implementation of a light source in the form of a laser will allow to distribute the nodes of the device, which will lead to the expansion of the assortment of controlled objects.

Использование вращающегос  зеркала в качестве модул тора световых потоков позволит освещать весь обьект по его длине, что позволит контролировать неподвижные объекты.Using a rotating mirror as a modulator of light flux will allow you to illuminate the entire object along its length, which will allow you to control stationary objects.

Использование узла формировани  рабочего и опорного световых потоков, выполненного в виде двух вращающихс  зеркал, позволит контролировать объекты диафрагмирующие световой поток, неподвижные. The use of the unit of formation of the working and reference light fluxes, made in the form of two rotating mirrors, will make it possible to control objects that are diaphragmically luminous flux fixed.

Использование фотоприемника, расположенного фоточувствительной поверхностью в противоположную сторону от модул тора световых потоков, уменьшит помехи, увеличит чувствительность и точность, что расши- рит сортамент объектов измерени .The use of a photodetector located in the photosensitive surface in the opposite direction from the light flux modulator will reduce interference, increase sensitivity and accuracy, which will expand the range of measurement objects.

Использование устройства дл  регулировани  количества замер емых точек и рассто ни  между ними, позволит перестраивать на различный сортамент контро- лируемых объектов, В целом за вл емое решение обеспечивает расширение сортамента объектов измерени  по сравнению с прототипом, так как позвол ет контролировать объекты на больших рассто ни х, в труднодоступных местах, а также объекты различных габаритов как подвижные, так и неподвижные объекты по всей длине, нар ду с толщиной объекта за вл емым решением может быть замерен и зазор объекта. Using the device to control the number of measured points and the distance between them will allow to rebuild to a different range of controlled objects. In general, the proposed solution provides for an expansion of the range of objects of measurement in comparison with the prototype, as it allows to control objects over long distances. x, in hard-to-reach places, as well as objects of various dimensions, both moving and non-moving objects along the entire length, along with the thickness of the object, the clearance can be measured by the proposed solution EKTA.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  зазора и толщины объекта, содержащее оптические св занные и установленные последовательно по ходу светового луча модул тор световых потоков, узел формировани  рабочего и опорного световых потоков и фотоприемник , ключ, регистрирующий прибор и блок обработки сигнала, соединенный первым входом с фотоприемником, вторым - с ключом и выходом - с входом регистрирующего прибора, отличающеес  тем, что, с целью расширени  сортаментов измер емых объектов, оно снабжено блоком регулировани  количества замер емых точек и рассто ни  между ними, источник света, модул тор световог потока и ключ, а также , фотоприемник и узел формировани  рабочего и опорного каналов предназначены дл  размещени  соответственно с двух сторон объекта и расположены с одной плоскости , узел формировани  рабочего и опорного световых потоков выполнен в виде двух зеркал, расположенных симметрично относительно оси фотоприемника, устанавливаемого по ходу отраженных от зеркал лучей, зеркала соединены с блоком регулировани  количества замер емых точек и рассто ни  между ними и установлены с возможностью синхронного противоположного вращени , модул тор световых потоков выполнен в виде установленной с возможностью вращени  отражающей плоскости, рабоча  поверхность которой противоположна рабочей поверхности фотоприемника .A device for measuring the gap and thickness of an object, containing an optical beam modulator connected and installed in series along the light beam, a light flux modulator, a working and reference light flux formation unit and a photodetector, a key, a registering device and a signal processing unit connected by the first input to the photodetector, the second with a key and an output with an input of a recording device, characterized in that, in order to expand the assortments of the objects to be measured, it is equipped with a unit for controlling the number of measured points and the distances between them, the light source, the light flux modulator and the key, as well as the photodetector and the working and reference channel formation unit are designed to be placed on both sides of the object respectively and are located on the same plane, the working and reference light flux formation unit is designed as two mirrors located symmetrically with respect to the axis of the photodetector, installed along the rays reflected from the mirrors, the mirrors are connected to the unit for controlling the number of measured points and the distance between them and the mouth Credited with the possibility of simultaneous opposite rotation modulator light flux is formed as a rotatably mounted reflecting plane working surface which is opposite to the working surface of the photodetector. УГUG ФмЈFmЈ ЯI HzHz -0-0 СWITH ФигЗFigz /////x///////y/y//j 10/ . Ј///// x /////// y / y // j 10 /. J 4/four/ SACK okpafomxtt (мюльSACK okpafomxtt (mule
SU904800706A 1990-05-11 1990-05-11 Device for measuring gap and thickness of an object SU1756759A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904800706A SU1756759A1 (en) 1990-05-11 1990-05-11 Device for measuring gap and thickness of an object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904800706A SU1756759A1 (en) 1990-05-11 1990-05-11 Device for measuring gap and thickness of an object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1756759A1 true SU1756759A1 (en) 1992-08-23

Family

ID=21501088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904800706A SU1756759A1 (en) 1990-05-11 1990-05-11 Device for measuring gap and thickness of an object

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1756759A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Воронцов Л.Н. Фотоэлектрические системы контрол линейных величин. - М.: Машиностроение, 1965, с. 176-177. Та же, с. 174-175 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4079252A (en) Photoelectric grating displacement measuring apparatus
EP0635705A2 (en) Angular michelson interferometer and optical wavemeter based on a rotating periscope
US4241996A (en) Apparatus for measuring the quality of optical equipment
US20160238631A1 (en) Optical knife-edge detector with large dynamic range
EP0096448B1 (en) Apparatus for determing angular displacements of an object
JPS59131106A (en) Interferometer and method of measuring minute distance by using said meter
US4043673A (en) Reticle calibrated diameter gauge
SU1756759A1 (en) Device for measuring gap and thickness of an object
JPS59762B2 (en) displacement measuring device
EP0789258A1 (en) Automatic measuring system of the wear of the overhead distribution contact wires
JP3244158B2 (en) Trolley wire height measurement optical system
JPH0577259B2 (en)
JPH07119899B2 (en) Equipment for generating telecentric rays
JPS62502421A (en) Equipment for orienting, inspecting and/or measuring two-dimensional objects
JPH05500853A (en) Method and apparatus for determining glass tube wall thickness
JP2000018912A (en) Oblique incidence interferometer
JPS57190202A (en) Device for reading optical scale
SU1226050A1 (en) Photoelectric measuring device
JPH10103917A (en) Position measuring apparatus
SU1479821A2 (en) Apparatus for monitoring linear dimensions
JPH0317210Y2 (en)
SU1582039A1 (en) Device for determining position of focal plane of lens
SU1668863A1 (en) Method of lens decentering and apparatus thereof
SU1128113A1 (en) Measuring video converter for high-precision convertion of object linear dimensioes to electrical signal
SU1132149A1 (en) Photo-pulse device for measuring article dimensions