Устройство для измерения площади плоских объектов

Союз Советских Соцналнстнческнк Республнк(22) Заявлено 21,1277 (21) 2558 бОб/18-28 Р 11 М ,2 с присоедииениел заявки Ио(23) Приоритет С 01 В 11/28 Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Б,Л, Буковский, С,И. Жужгин и В.Л, Хорошко Специальное опытное проектно-конструкторскоетехнологическое бюро Сибирского отделения ВАСХНИЛ(54), УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЛОАДИ ПЛОСКИХОРЬЕКТОВ Изобретение относится к контрольно-иэмерительной технике, в частности к устройствам для измеренияплощади плоских объектов со сложнойконфигурацией, и может .быть использовано преимущественно в биологических исследованиях, связанных сопределением площади листьев растений, а также в других областях науки и техники,-где требуется измерение площади гибких плоских объектов произвольной формы.Известно устройство для измерения плошади плоских объектов, содержашее два вращаюшихся прозрачныхполых барабана (один иэ них можетбыть заменен прозрачной движушейсялентой), между которыми проходитобъект измерения, источник света иблок дискретных фотоприемников,расположенные с разных сторон йэмеряемого объекта внутри полых барабанов 1)Однако известное устройство непригодно для измерения объектов сограниченной свободой перемещения,имеет значительные габариты и веси потребляет большую с точки зренияприменения в переносном приборе мощность. Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство для измерения плошадиплоских объектов, содержащее прозрачный полый цилиндр, источник света в виде удлиненной лампы, размещенный внутри цилиндра, и точечныйизмерительный фотодетектор, перемеШаюшийся снаружи цилиндра вдоль 0. его образуюшей при помощи механизма поступательного двикения, чтообеспечивает непрерывную спиральную развертку площади измеряемогообъекта, закрепленного на поверх ности цилиндра 2).Недостаток данного устройствасостоит в том, что оно не можетбыть использовано для измеренияплощади объектов с ограниченной 20 свободой перемещения, например несорванных со стебеля листьев растения, из-за вращения цилиндра, наповерхности которого должен бытьзакреплен измерительный объект.Кро" 25 ме того мощность, потребляемаяудлиненной лампой, расположеннойвнутри цилиндра, значительно увели- чивает энергопотребление устройства, усложняя применение его в по левых условиях. Указанные недостат50 ки снижают производительность из -мерения.11 ель изобретения - повышениепроизводительности измерения засчет обеспечения возможности изме-.рения площади закрепленных объектов, в частности листьев вегетирующих растений, беэ их срыва со стебля в полевых условиях,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство снабжено валом,расположенным внутри прозрачногополого цилиндра и соединенным сприводом вращения и механизмом поступательного движения, фотодетектором сравнения, установленным парал -лельно точечному измерительномуфотодетектору и связанным с приводом вращения, компаратором, входкоторого соединен с выходами фотодетекторов, а выход подключен кэлектронному блоку, прозрачный полыйцилиндр установлен подвижно, а точечный фотодетектор расположен навалу .На чертеже представлена принци -пиальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит неподвижныйпрозрачный полый цилиндр 1, расположенный внутри него вал 2, соединенный с приводом 3 вращения и механизмом 4 поступательного движения,выполненный в виде винтовой парыизмерительный точечный фотодетектор 5, расположенный на валу 2 исвязанный с приводом 3 вращения, фотодетектор б сравнения, установлен -ный параллельно точечному измерительному фотодетектору 5, компаратор 7, вход которого соединен с выходами фотодетекторов 5 и б, а выход подключен к электронному блоку8, контролируемый объект 9,Устройство работает следующимобразом,Контролируемый объект 9 з акреп. ляют на поверхности полого прозрачного цилиндра 1, например при помощи тонкой прозрачной пленки, охватывающей боковую поверхность цилиндра, Привод 3 сообщает равномерное вращательное движение валу 2,а вместе с ним измерительному точечному фотодетектору 5 и фотодетектору б сравнения. Одновременномеханизм 4 поступательного движения, выполненный, например, в виде винтовой пары, обеспечивает валу 2 равномерное поступательноедвижение вдоль оси цилиндра, а вместе с ним и фотодетектору 5. Приэтом фотодетектор 5 обегает по непрерывной спирали всю поверхностьцилиндра, регистрируя величину затемнения внешнего светового потока контролируемым объектом 9.Величина внешнего светового потока различна с разных сторон ци 5 10 15 20 5 30 40 45 линдра, что связано с условиямиосвещения, расположением и видом окружающих предметов и т, и поэтому сигналы с измерительного фотодетектора 5 и с синхронно вращающегося с ним фотодетектора б сравнения (фотодетектор сравнения вращается вне зоны измерения и следовательно не затеняется объектом измерения) подаются на вход компаратора 7, При отсутствии пЕред изме- рительным фотодетектором 5 объекта измерения сигналы обоих фотодетекторов равны и на выходе компаратора 7 сигнал равен нулю вне зависимости от величины внешнего светового потока, При прохождении фотодетектором 5 зоны, перекрытой контролируемым объектом 9, сигнал фотодетектора б сравнения превышает сигнал фотодетектора 5 и на выходе компаратора 7 появляется сигнал, пропорциональный по длительности элементарной площади, который поступает на электронный блок 8,При полном цикле измерения вся поверхность цилиндра 1 просматривается равномерно и последовательно, в результате чего регистрируется суммарная величина затенения поверхности цилиндра контролируемым объектом 9, по которой одним из известных методов (например с использованием того или иного генератора маркерных мето 1, время-импульсных систем и т. д.) определяется величина измеряемой площади.Использование предлагаемого устройства позволяет повысить скорость измерения в 20-30 раз, при этом снижается трудоемкость процесса измерения, полностью исключаются случайные ошибки, на порядок уменьшаются методические ошибки измерения. Исключение искусственного источника света практически не ограничивает (кроме ночного времени) применения устройства, позволяя при этом снизить общую потребляемую им мощность до 1,0 Вт. Формула изобретения Устройство для измерения площади плоских объектов, например листьев растений, содержащее прозрачный полый цилиндр, точечный измерительный фотодетектор, привод вращения, механизм поступательного движения и электронный блок, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности измерения, оно снабжено валом, расположенным внутри прозрачного полого цилиндра и соединенным с приводом вращения и механизмом поступательного движения, фотодетектором сравнения, установленным параллель731279 1, Патент СИР, М 3717414,кл. С 01 В 11/28, 1970. Составитель Л. Лобз ова Редактор И, Михеева Техред Ж.Кастелевич Корректор М. немчикЗаказ 1493/20 Тираж 801 Подпи сноеПИИИПИ Государственного комитета СССРпо дЕлам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Филиал ППП Патентф, г, ужгорОд, ул, Проектная, 4 но точечному измерительному фотодетектору и связанным с приводомвращения, компаратором, вход которого соединен с выходами фотодетекторов, а выход подключен к электронному блоку, прозрачный полыйцилиндр установлен неподвижно, аточечный фотодетектор расположен навалу . Источники информации,принятые во внимание при экспертизе2, Акцептованная заявка ФранцииР 7303882, кл. 6 01 В 19/00, 1972