SU374497A1 - Устройство для измерения размеров объектов - Google Patents

Description

1

Устройство относитс  к системам автоматического контрол .

Известны устройства дл  измерени  размеров объектов, содержащие акустический волновод , на одном торце которого закреплен поглотитель , а другой торец соединен с генератором ультразвуковых колебаний, вдоль боковой поверхности акустического волновода расположены входные торцы светопровод щих волокон волоконно.-оптического преобразовател , выходные торцы которых соединены с фотоириемниками.

Описываемое устройство отличаетс  тем, что в нем дополнительно установлены фильтры , коммутатор, логический элемент «ИЛИ и триггер, причем выходы фотоприемников через фильтры подключены ко входам коммутатора и логического элемента «ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера , потенциальные выходы которого подключены к управл ющим входам коммутатора.

Такое выполнение позвол ет повысить точность работы устройства, а также получать непрерывно кодированные сигналы, пропорциональные координатам противоположных краев измер емого объекта.

На чертеже приведена схема описываемого устройства.

Оно содержит кодирующий волоконно-оптический преобразователь /, передние торцы

светопровод щих жгутов 2, входной зрачок 3 преобразовател , фотоприемники 4, акустический волновод 5, поглотитель 6, пьезопреобразователь 7, генератор ультразвуковых колебаНИИ 8, фильтры 9, управл емый двухпозиционный коммутатор 10, логический элемент «ИЛИ //, триггер 12.

Кодирующий волоконно-оптический преобразователь /, составлен из жгутов светопровод щих волокон, передние торцы 2 которых размещены вплотную друг к другу на одной пр мой, образу  выходной зрачок 5. Выходные концы светопроводов каждого жгута распределены между фотоприемниками 4 в заданном

коде, например в коде Гре , пропорциональном положению данного жгута на входном зрачке. Перед входным зрачком 3 преобразовател  / установлен прозрачный акустический волновод 5, на одном торце которого размещен поглотитель 6, а на другом - пьезопреобразователь 7, подключенный к генератору 8 ультразвуковых колебаний. Генератор 8 и пьезопреобразователь 7 предназначены дл  возбуждени  в волноводе 5 бегущей ультразвуковой волны. На выходах фотодатчиков 4 установлены фильтры Я настроенные на частоту ультразвуковых колебаний. Выходы фильтров 9 подключены параллельно к входам управл емого двухпозиционного коммутатора 10 и к входам логического элемента

«ИЛИ п. Выход элемента «ИЛР1 // соединен со счетным входом триггера 12, потенцнальные выходы которого нодключены к управл ющим входам коммутатора 10. Триггер 12 предназначен дл  управлени  коммутатором 10, т. е. дл  перевода его из первой позиции, когда входные шины подключены к одной группе / выходных шин, во вторую позицию, когда входные шины подключаютс  к другой группе // выходных шин. На шинах первой группы можно отсчитать код, пропорциональный координате одного кра  измер емого объекта, а на шинах второй группы - код, пропорциональный координате другого его кра .

Устройство работает следующим образом.

Изображение измер емого объекта, например гор чей полосы, проецируетс  сквозь боковую поверхность волновода 5 на входной зрачок 3. С помощью генератора 8 и пьезопреобразовател  7 в волноводе 5 возбуждаетс  бегуща  ультразвукова  волна, котора , перемеща сь в направлении поглотител  6, вызывает изменение градиента показател  преломлени , вследствие чего проекци  объекта смещаетс  на входном зрачке 3, причем это смещение осуществл етс  последовательно по мере цродвижени  ультразвуковой волны. Амплитуда смещени  выбрана равной ширине одного торца 2 кодирующего жгута. Частота f колебаний, вырабатываемых генератором 8, выбрана такой, чтобы пьезопреобразователь 7 возбуждал очередную волну после того как предыдуща  волна дойдет до поглотител  6. Таким образом, если проследить за кра ми проекции объекта на входном зрачке 5, то можно заметить, что они измен ют свое положение с частотой /, но в разные моменты времени .

Периодическое изменение состо ни  (засвечен - затемнен) одного из кодирующих жгутов , на торец которого проецируетс  один край объекта, регистрируетс  фильтрами 9, расположенными на выходах фотоприемников 4, к которым подведены концы светопроводов этого жгута. Кодированные сигналы с выходов фильтров 9 поступают через коммутатор 10 на первую группу выходных щин и одновременно - на входы логического элемента «ИЛИ 11, который вырабатывает сигнал, поступающий на счетный вход триггера 12.

Триггер 12 измен ет свое состо ние, нследствие чего управл ющий сигнал переходит с одного его потенциального выхода на другой и переводит коммутатор 10 во вторую позицию , при которой его входные шины подключаютс  ко второй группе выходных щин. Через некоторый интервал времени на выходах соответствующих фильтров 9 по вл ютс  кодированные сигналы, пропорциональные положению другого кра  проекции. Эти сигналы проход т через коммутатор 10 на вторую

группу выходных щин и одновременно поступают на вход элемента «ИЛИ 11. Сигнал с выхода элемента «ИЛИ 11 поступает на счетный вход триггера 12, и он переводит коммутатор 10 в исходное положение. Далее цикл

измерени  повтор етс .

Таким образом, устройство практически посто нно вырабатывает кодированные сигналы , пропорциональные координатам противоположных краев измер емого объекта, что

позвол ет определить поперечный размер объекта и его положение в зоне измерени .

Предмет изобретени 

Устройство дл  измерени  размеров объектов , содержащее акустический волновод, на одном торце которого закреплен поглотитель, а другой торец соединен с генератором ультразвуковых колебаний, вдоль боковой поверхности акустического волновода расположены входные торцы светопровод щих волокон волоконно-оптического преобразовател , выходные торцы которых соединены с фотоприемниками , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности работы устройства, в нем дополнительно установлены фильтры, коммутатор , логический элемент «ИЛИ и триггер, причем выходы фотоприемников через фильтры подключены ко входам коммутатора и логического элемента «ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера, потенциальные выходы которого подключены к управл ющим входам коммутатора.

ITTT

П

7707/

m

00101

I