Способ измерения параметров объектов

Союз Советских Социалистических Республик.06.7 Авторыизобретения ух, М. Мухитдинов, Ман. М. Мухитдинов, У. У, Назаров и В. М. Рожков ферганский политехнический инсти С, Мусаев,1) Заявител 4) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТО(2 ло делам изобретений (43) Опубликовано Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения различных геометрических и физических параметров объектов.Известны способы измерения геометрических и физических параметров объектов, основанные на измерении характеристик электромагнитного, например оптического, излучения, несущего информацию о контролируемом параметре 11.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ, по которому посылают на контролируемый объект изменяющееся во времени излучение, принимают его после взаимодействия с контролируемым объектом и анализируют долю излучения, несущую информацию о контролируемом параметре 21.Однако необходимость применения при реализации известных способов усилителей с большим динамическим диапазоном ведет к сравнительно невысокой точности измерения.Цель изобретения - повышение точности измерений.Для этого по предлагаемому способу измерение излучения во времени производят по закону, обратному или совпадающему с законом изменения мощности доли излучения, несущей информацию о контролируемом параметре, от этого параметра, а о величине контролируемого параметра судятпо времени достижения мощностью принятого излучения наперед заданной величины.5 Сущность способа заключается в следующем. Пусть Фо - поток излучателя, аФ - принимаемая фотоприемником доляизлучения. В общем случае10Ф =.Ф,Л(х), (1)где Х(х) - некоторая функция контролируемого параметра.На практике часто функция Х(х) относится (или аппроксимируется) к одному из 15 таких видов элементарных функций, какпоказательная (типа а, е") или степенная (х").Если поток излучения излучателя сделать переменным во времени, то выражение(1) примет видФ = Фо р( (х) )где Фф - некоторое постоянное значениепотока;25 7(1) - временная функция измененияпотока.Для указанного выше класса функцийХ(х) и при выборе функции р(1), совпадающей с Х(х) или обратной ей, выражение 30 (2) может быть приведено к видам(9) а 1=С,(9) 45 50 55 60 Ф (1) . - Фо 1, (х + ) (3) Рассмотрим, например, пзмсренис диаметра отверстии. Существующие аппаратурныс методы измерения диаметра отверстия ос;1 овапы па измерении диаметра эквивалентно,"; Окружности, так как реальное Отверст 11 с Обладаст некоторой пекруглостью. Прошедший чсрсз отвсрстпе поток излучения равен110 =К"Ф У где У( - коэффициент пропорционал 1 п 1 ости;Й - измеряемый диамстр,Если изменять Ф, по законуа. О 1,то выражение (4) примет видФР) = К"Ф,ф 1).Если изменять Э, по законуэ1 о Р) - ФО2 то выражение (4) примет вид Настроив измерительную систему на некоторый постоянный уровень Ф (1), получим из выражений (6) и (8) соответственно следующую связь между диаметром и временем, за которое контролируемый сигнал достигает заданного порогового уровня: где С, и С, - некоторые постоянные.Из выражений (9) и (9) очевидно, что д =или соответственно д = 1 СТ. е. использование управляемого источника с соответствующим законом изменения потока во времени позволяет использовать фотоэлектрический приемник и измерительный тракт в пороговом режиме, что существенно повышает точность измерения.На фиг, 1 представлена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа измерения; на фиг. 2 - диаграммы сигнала, поясняющие работу блок-схемы.Устройство содержит функциональный блок 1 питания, источник 2 излучения (например, светодиод), фотоприемник 3, поро 5 10 15 20 25 зо 35 40 говос устройстьо 4, триггер 5 с раздельнымп ьходами, задающий генератор 6 и измеритель 7 временных интервалов. Измерение объекта 8 может осуществляться на отражение, на просвет и т. д.На ф 11 г. 2 показаны сигналы: а - на выходе задающего генератора 6, б - на выходе функционального блока питания (ток светодиода), в - на входе порогового устройства 4 (пунктиром и тонкой линией показаны порог срабатывания и входной сигнал при другом значении измеряемого параметра), г - на выходе триггера 5, авив длитслы 1 ость импульса, пропорциональная измеряемому параметру, 1 - длительность при другом значении параметра.Процесс измерения происходит следующим образом.Импульсы задающего генератора 6 периодически подают в функциональный блок 1 питания и на один из входов триггера 5. В блоке 1 синхронно с импульсами задающего генератора 6 формируют по заданному закону во времени сигнал питания источника 2 излучения (например, ток светодиода). Излучение источника 2 направляют на контролируемый объект. Долю контролируемого излучения (отраженного либо прошедшего и пр.) направляют на фото- приемник 3, сигнал которого подают на пороговое устройство 4 (например, триггер Шмидта). Сигнал с выхода подают на сброс триггера 5, и длительность полученного импульса триггера измеряют измерителем 7 временных интервалов. По длительности импульса судят о величине измеряемого параметра.Применение предлагаемого способа повышает точность измерения за счет сужения динамического диапазона фотоприемника и усилительного тракта и порогового режима работы,Формула изобретения Способ измерения параметров объектов, по которому посылают на контролируемый объект изменяющееся во времени излучение, принимают излучение, провзаимодействовавшее с контролируемым объектом, и анализируют долю излучения, несущую информацию о контролируемом параметре, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, изменение излучения во времени производят по закону, обратному или совпадающему с законом изменения мощности доли излучения, несущей информацию о контролируемом параметре, от этого контролируемого параметра, а о величине контролируемого параметра судят по времени достижения мощностью принятого излучения наперед заданной величины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе670805 г,Составитель С. ГрачевРедактор О. Юркова Техред Н, Строганова Корректор Л. Брахнин Заказ 13052НПО Поиск Изд. М 391 Тираж 8осударственного комитета СССР по делам 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д Подписноекй и открытий зобре4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 51. Воронцов Л. И. Фотоэлектрические системы контроля линейных вслгшн. М., Машиностроение, 1965, с. 25 - 43. 2. Корндорф С. Ф. Фотоэлектрические измерительные устройства в машиностроении. М., Машиностроение, 1965, с. 102 - 131,