Устройство для измерения размера объекта

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфвз Советскнк Сециапнстическнк Республик. (23) ПриоритетОпубликовано 07.1181. Бюллетень ЙЯ 41Дата опубликования описания 07. 11. 81 С 01 В 11/10 6 01 В 9/08 Государственный комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(088. 8)(72) Авторы изобретения М.М. Гутаускас и В.И. Чуприн Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРА ОБЪЕКТА Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для бесконтактного измерения наружного диаметра стержневидных изделий и может быть использовано при определении диаметра пульсирующего анизотропного объекта, в частности, циклически сжимаемого вдоль оси стержня из композиционного материала, деформации наружного диаметра мягкой трубки, по которой течет агент пульсирующего давления, диаметром бревна и т.п. Известно устройство для бескон тактного измерения наружного диаметра объекта, содержащее источник света для получения теневой проекции измеряемого объекта и узел для измерения размера проекции, в качестве 20 которого используются фотодатчики )1).Известное устройство не обеспечи-, вает точного измерения диаметра объекта неправильной исходной формы, которая также меняется при измерении. 25 Поэтому это устройство не может быть использовано например, для определения деформационных свойств армированных реэиноподобных изделий при циклическом сжатии, поперечные деформа ции которых могут составить несколько сот процентов.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения размера объекта, содержащее проектор и экран 2.На экранах образуются две теневые проекции одновременно, дающие возможность определить размеры объекта.при неопределенном его местонахождении. Данное устройство позволяет получить две проекции объекта, следовательно, замерить его линейный размер с двух сторон и в случае .объекта сложной форне найти средний диаметр иэ двух измерений, например, в перпендикулярных плоскостях, если проекторы и экраны установлены один относительно другого под углом 90.Известное устройство обладает недостаточной точностью измерения размера изменяющегося во времени объекта сложного профиля, поскольку измерений по двум проекциям мало для таких объектов, у которых неправильная форма поперечника, неровная поверхность, неизвестная исходная установка в измерительной зоне и неизвестен характер деформирования при сжатии.20 45 50 55 бО Целью изобретения является. повышение точности измерения изменяющегося во времени объекта сложного профиля.Поставленная цель достигается эа счет того, что в качестве проектора использован источник света, устанавливаемый с возможностью вращения вокруг объекта, а экран выполнен в виде кольцевого нитеобразного фото- датчика, подключенного к блоку обработки информации.На чертеже представлена принципиальная схема устройства для измерения размера объектаУстройство содержит проектор, в качестве которого использован источник 1 света, устанавливаемый с возможностью вращения вокруг объекта, экран, выполненный в виде кольцевого нитеобразного Фотодатчика 2, подключенного к блоку 3 обработки информации. Измеряемый объект 4 размещен внутри экрана. Описываемое устройство работает следующим образом.Объект 4 (стержневидный образец, пульсирующий по толщине от циклического сжатия вдоль оси, от внутренне-го давления или движения вдоль своей оси) размещается посередине экрана в виде кольцевого нитеобраэного Фотодатчика 2. Затем включается проектор-точечный источник 1 света,который излучает направленный в сторону объекта 4 пучок света и одновременно начинает вращаться по дуге окружности вокруг того же измеряемого объекта 4. При этом образуется движущаяся тень объекта 4 на чувствительном элементе кольцевого нитеобраэного фотодатчика 2, Поскольку объект 4 имеет неправильную форму и, кроме того, анизотропно (неравномерно) пульсирует в радиальном направлении (изменяется его поперечник), то тень также изменяется и создает в фотодатчике 2 пульсирующий Фототок, который подается в блок 3 обработки информации, Блок 3 обработки информации вычисляет средний моментный размер (диаметр) объекта 4 и его отклонения от средней величины,а также может выдать размер в виде площади поперечного сечения объекта 4,Частота пульсации объекта 4 в несколько раз ниже частоты вращения точечного источника 1 света (соотношение частот около 1:10).Использование описываемого устройства позволяет повысить точность измерения изменяющегося во времени объекта сложного профиля (неправильного поперечника) За счет выполнения проектора в виде точечного источника света, который увеличивает размер тени объекта (по сравнению с параллельным пучком света) и точность измерения; за счет вращенияпроектора, что дает воэможность"осмотреть" измеряемый объект совсех сторон по замкнутой дуге на уг 6,ле 360 ; за счет выполнения экрана5: в виде неправильного кольцевого нитеобразного Фотодатчика, который позволяет замерить и-ое количествомоментных линейных размеров (диаметров) и с большой точностью вычислятьиэ них средний размер объекта; эасчет применения нитеобраэного фотодатчика, обеспечивающего измерениечисто линейного размера на очень узкой полосе проекции объекта, что исключает отрицательное влияние не 15 постоянства размера объекта по егодлине,Предлагаемое устройство является надежным, удобным, универсальным и точным бесконтактным техническим контрольно-измерительным средством для определения размера различных объектов сложной формы или подвергающихся деформированию. Оно может быть использовано при определении диамет-. ра циклически сжимаемого стержня из анизотропного материала, например образца иэ армированной резины, композиционных пластиков и т.п., а также при определении деформаций анизотропных трубок и цилиндрических сосудов, подвергающихся пульсирующему внутреннему давлению. Устройство также может найти применение при измерении диаметров движущихся вдоль своей оси бревен и других стержне- видных изделий из дерева, металлов, пластмасс и других материалов. В последнем случае можно определить кроме диаметра и объем продвигающегося объекта. Формула изобретения Устройство для измерения размераобъекта, содержащее проектор и экран,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, сцелью повышения точность измеренияизменяющегося во времени объектасложного профиля, в качестве проектора использован источник света,устанавливаемый с возможностью вращения вокруг объекта, а экран выполнен в виде кольцевого нитеобраэного фотодатчика, подключенного кблоку обработки информации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 349884, кл. С 01 В 11/10, 1972.2, Авторское свидетельство СССРР 510641., кл, О 01 В 11/08, 1976879294 Составитель Л. Лобзоваедактор И, Гохфельд Техред А.АчКорректор С. Шекм аз 9697/5 илиал ППП фПатентф, г. Ужгород, Ул. Проектная,4 Тираж 645 НИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 035, Москва, Ж, Раушска