Измеритель поперечных размеров частиц типа волокон

, ка 5 - 10000 мкм). Целью изобретения является повышение точности результатов изме-рений при одновременном повышении производительности процесса измерений. Устройство содержит электронно-лучевую трубку 1 с устройством 2 развертки, носитель 3 микрообьектов, окуляр 4, фотоприемник 5 и измеритель 6 длительности импульсов. Выход последнего соединен с вычислительным устройством. Носитель 3 обьектов механически связан с шаговым двигателем, который электрически связан с вычислительным устройством, Последний соединен также с устройством 2 развертки.1 ил,ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Московский технологический институт (72) Б;.С. Розов и А. А. Шуренков(56) Авторское свидетельство СССР М 832325, кл. 6 01 В 11/02, 1979.Авторское свидетельство СССР М 263974, кл. О 01 В 11/02, 1968.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОПЕРЕЧНЫХ РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ ТИПА ВОЛОКОН(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно, к оптическим средствам измерения линейных размеров малых объектов (например, толщины нитей поряд 1809304 АИзобретение относится к измерительной технике, в частности к оптическим средствам измерения длины, ширины или толщины объектов небольшого поперечного размера (толщии порядка 5-1000 мкм), Такими объектами могут быть отрезки волокон, в которых линейная протяженность в несколько раз превышает поперечные размеры, например шерстинки, капроновые нити и т.п, по распределению поперечных размеров которых можно судить о качестве продукции,510 Целью изобретения является повышение точности и производительности измерений,На чертеже представлена блок-схемаизмерителю распределения поперечных .размеров (толщии) частиц типа волокон.Измеритель содержит электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 1 с устройством 2 развертки электронного луча по телевизионномурастру, на оптической оси которой расположен носитель 3 микрообъектов, окуляр 4 ифотоприемник 5, измеритель длительностей импульсов б, выход которого соединенс вычислительным устройством 7 (ЭВМ), шаговой двигатель 8, механически связанныйс носителем 3 микрообъектов.Электрический вход двигателя 8 соеди"нен с управляющим выходом вычислительного устройства 7 и с устройством 2развертки электронного луча,Функции (ЭЛТ) может выполнять, например, однолучевой осциллограф в ждущем режиме развертки луча спроекционной насадкой, уменьшающейразмеры экрана до размеров поля носителя3 микрообъектов, 8 качестве устройства 2развертки электронного луча может служить, например, схема импульсного одновибратора, соединенная с входомсинхронизации однолучевого осциллографаи последовательно соединенными иразрядными счетчиками (и, например), и-разрядным цифроаналоговымпреобразователем и входом У осциллографа, Носитель 3 микрообъектов - это дваиебольших стеклышка, на первое из которых (предметное) можно насыпать хаотически (в произвольном порядке) измеряемыеволокна (шерстинки), либо положить стандартную амплитудно-пропускающую дифракционную решетку или уменьшеннуюфотографию чередования темных и светлых 55полос. Второе стеклышко служит для прижима,Устройство работает следующим образом,Измерение распределения поперечных размеров (толщин) частиц типа волокон производится в два этапа,На первом этапе на носитель 3 микро- объектов помещают стандартную амплитудно-пропускающую дифракционную решетку, запускают в.момент времени то на счет программу ЭВМ, специализированного вычислительного устройства 7, в соответствии с которой через определенные промежутки времени (например, Ь - 1 с) посылаются тактовые импульсные сигналы в устройство 2 развертки светового луча ЭЛТ 1, через каждые промежутки времени Ь 1 2" посылаются импульсы на поворот шагового двигателя 8, сообщающего носителю 3 микрообьектов поворот на угол Ьр (грвд). При этом шаговый двигатель и механическая конструкция носителя 3 микрообъектов выбираютсю так, чтобы ве 180личина - - была целым числом, С каждым тактовым импульсным сигналом световое пятно ЭЛТ 1 сканирует после носителя 3 микрообъектов и длительности считанных импульсов Фотоприемника 5 (эа исключением импульсов в ближайшей временной окрестности тактовых импульсов) в память вычислительного устройства 7. Частота ждущей развертки ЭЛТ 1 выбирается из условия- (1,1-1,2)Измерение и запоминание длительностей считанных импульсов фотоприемника 5 заканчивается, когда длительность отсчета времени достигнет1 о+ Ь 2 -у - .180Если Форму темных линий дифракционной решетки можно считать прямолинейной, поперечный размер темных линий д, длительность считанных сигналов т, скорость сканирующего пятна ч и отклонение Р направления сканирования от поперечного направления темных линий связаны следующим простым равенством;б" ч т(соз у),Поперечный размер темных линий дифракционной решетки б является перемножениемслучайной длительности т считанных сигналов и случайной величины (соз р), плотность распределения которойгде Ы 1(д) - плотность распределения поперечных размеров темных линий дифракционной решетки; 81= бпла/1 и ахдм, - минимальный поперечный раз мер темных линий дифракционной решетки и измеряемых частиц типа волокон;щах - максимальный размер темных линий дифракционной решетки и частиц типа волокон; 35е 2 - небольшоПоэтому средрассчитывать из с е положительное число.нюю скорость ч можноледующего уравнения:- аИ 1(б)/(,Г 1 т ии 4ее ьоставитель А.Щуренкехред М,Моргентал Редактор Т,Пи Корректор Н;Корол Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 для значений аргумента ц и полуинтервале (0,1), при условии равномерности закона распределения угла у в диапазоне углов от нуля до 360 градусов, которое обеспечивается законом развертки светового пятна по полю носителя микрообъектов. Легко убедиться в том, что длительность импульсного сигнала не изменится, если угол р заменить на р+ 180 О, что позволяет ограничивать угол поворота носителя микрообъектов до диапазона от нуля до 180 градусов.Средняя скорость ч движения сканирующего светового пятна ЗЛТ 1 в плоскости носителя микрообъектов 3 и измерения плотности распределения 1 г 1 (т) считанных импульсных сигналов при сканировании эталонной дифракционной решетки связаны следующим соотношением: ч= 1 , дЙ 1(б) - среднее значение темных ли стандартной дифракционной решетки.а 1 цес 1 ( ) еи - сред значение длительностей считанных импу сов с поправкой на отклонение направ каз 1279 ТиражВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж ния сканирования от поперечного направления темных линий дифракционной решетки и на среднюю скорость.Ка втором этапе на носитель 3 микрообьектов помещают измеряемые частицы типа волокон и повторяют операции первого этапа по измерению и запоминанию считанных импульсов фотоприемника 5 для этих насыпанных измеряемых частиц.Плотность распределения Иг(д) поперечных размеров частиц типа волокон нахо- дится б 1,гц 1Ыс(С).-с 3 сг( ) . - .бе,Е 1где 1 тг ( г ) - измерен н ая плотн ость распределения считанных импульсов при сканировании световым пятном ЭЛТ 1 измеряемых частиц типа волокон,Предложенное уСтройство создает экономический эффект, Оно состоит в том, что устройство позволяет вести процесс исследования волоконных и нитевых материалов с высокой производительностью, объективностью и точностью. Большим преимуществом устройства является также возможность документирования результатов исследований,Формула изобретения Измеритель поперечных размеров частиц типа волокон, содержащее носитель микрообьектов и окуляр, оптически связанный с ним, о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений; он снабжен шаговым двигателем. электронно-лучевой трубкой с устройством развертки луча, соединенными. последовательно фотоприемником, измерителем длительности импульсов и вычислительным устройством, носитель микрообьектов и окуляр расположены последовательно между электронно-лучевой трубкой и фотоприемником, шаговый двигатель соединен механически с носителем микрообьекта и электрически с вычислительным устройством, которое соединено с устройством развертки,