Устройство для измерения линейных размеров прозрачных и полупрозрачных тел

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРытийОПИСАНИЕ ИЗ РЕТ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иггерами ехвходов ы емой одновибрат совпадений коммутации причем вых соединен с выходы первого и второго усилителсоединены соответственно с входами установки нуля первого и второтриггеров и первым и вторым входамтрехвходовой схемы совпадений, инверсный выход которой соединенчерез одновибратор с ее третьимвходом, входами установки единицытриггеров и установочным входом сч(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ПРОЗРАЧНЫХ ИЛИЛУПРОЗРАЧНЫХ ТЕЛ, включающее оптически связанные источник направленного излучения, узел развертки,цилиндрическую линзу, фокусирующуюлинзу и фотоприемник, а также усилитель, соединенный с ним генератор импульсов заполнения и счетчикимпульсов, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено оптическим фазоинвертором, установленнымпосле цилиндрической линзы, второйфокусирующей линзой и вторым фотоприемником, оптически связанными с ПОт ика импул яых первого и инены соот вторым вхо двухвходо второго тр ветственно геров с первым и ого блокадений, инв й л ми логичес схемы совп которой со логическог импульсов рсныи выхо тьгм входо од генерат соединен с иненблока 00 полнения вертым дом и чере му удвоения гическог астоты с пятым блока, выход ко счетным вход одом лоорог соединен счетчи выход счетчустройства. яет ходо источником направленн вторым усилителем, пе о излучения, ым и вторым(71) Всесотельский ительных мазации,801188538 схемой удвоения частой схемой совпадений,ром, двухвходовой схи логическим блокомимпульсов заполнения,д второго фотоприемниквходом второго усилите35 40 15 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано в различных отраслях народного хозяйства для изме"рения ширины плоских прозрачныхили полупрозрачных тел, напримерпластин слюды в слюдоперерабатывающей промышленности.Целью изобретения является повышение точности измерений.На фиг. 1 изображено устройствосо схемой обработки сигналов; нафиг. 2 - временные диаграммы напря"жений,Устройство содержит источник 1направленного излучения (лазер),узел 2 развертки, цилиндрическуюлинзу 3, оптический фаэоинвертор 4,состоящий из полупрозрачного зеркала5, зеркала 6 и двух цилиндрическихлинз 7, две фокусирующие линзы 8и 9, два фотоприемника 10 и 11,два усилителя 12 и 13, одновибратор14, трехвходовую схему 15 совпадений, два триггера 16 и 17, генератор18, схему 19 удвоения частоты, двухвходовую схему 20 совпадений, трилогические схемы И 21-23 и логическую схему ИЛИ 24, составляющие логический блок 25 коммутации импульсовзаполнения, счетчик 26, Измеряемыйобъект 27 помещается между оптическим фазоинвертором 4 и фокусирующимилинзами 8 и 9. Источник 1 излучения, узел 2аразвертки, цилиндрическая линза 3, оптический фазоинвертор 4 и фотоприемники 10 и 11 оптически связаны между собой, Выходы первого и второго фотоприемников 10 и 11 соединены соответственно с входами первого и второго усилителей 12 и 13, выходы первого и второго усилителей 12 и 13 соединены соответ- ственно с входами установки нуля первого и второго триггеров 16 и 17, а также первым и вторым входами трехвходовой схемы 15 совпадений, инверсный выход которой соединен через одновибратор 14 с ее третьим входом, входами установки единицы триггеров 16 и 1,7 и установочным входом счетчика 26 импульсов, выходы первого и второго триггеров 16 и 17 соединены соответственно с первыми и вторыми входами логического блока 25 и двухвходовой схемы 20 совпа дений, инверсный выход которой сое 5 1 О 1 20 Ъ 5 динен с третьим входом логическогоблока 25, выход генератора 18 импульсов соединен с четвертым входоми через схему 19 удвоения частотыс пятым входом логического блока 25,выход которого соединен со счетнымвходом счетчика 26, выход счетчикаявляется выходом у-тройства, причемвходы логической схемы ИЛИ 24 соединены с выходами логических схемИ 2 1-23 первый вход логическойсхемы И 21 соединен с первым входомлогической схемы И 22 и являетсяпервым входом логического блока 25,первый вход логической схемы И 23соединен с вторым входом логическойсхемы И 22 и является вторым входомлогического блока 25, второй и третий входы логической схемы И 21 соединены соответственно с вторым итретьим входами логической схемыИ 23 и являются третьим и четвертымвходами логического блока 25, третий вход логической схемы И 22является пятым входом логическогоблока 25, и его выходом служитвыход логической схемы ИЛИ 24. Устройство работает следующим образом.Луч источника 1 направленного излучения поступает на одно из зеркал узла 2 развертки, которое при вращении разворачивает луч в плоскости. Проходя через линзу 3, луч преобразуется в световую полосу с параллельным ходом лучей. Далее, проходя через измеряемый объект 27 и линзу 9, все лучи сходятся в фокусе линзы 9, где расположен зрачок фотоприемника 11. Часть светового потока после цилиндрической линзы 3 ответвляется через оптический фазоинвертор 4, где луч, дважды отражаясь от полупрозрачного зеркала 5 и зеркала 6, проходит через две цилиндрические линзы 7, которые инвертируют его фазу сканирования.Далее этот луч пересекает плоскость хода основного луча по линии сканирования им измеряемого объекта 27 и фокусируется линзой 8 на фотоприемник 10. В результате такой конструкции образуются два луча, которые синхронно двигаются навстречу друг другу (встречное сканирование) и "прощупывают" противоположные края измеряемого объекта 27.1188538 1 О зПри разворачивании двух оптических лучей в зоне сканирования они засвечивают фотоприемники 10 и 11. Сигналы с фотоприемников усиливаются усилителями 12 и 13, на выходе которых появляются уровни напряжения в виде логических единиц (диаграммы 1 и 2 на фиг, 2). На входах трехвходовой схемы 15 совпадений появляются три "1" - две с усилителей 12 и 13 и с одновибратора. Схема 15 совпадений срабатывает (диаграмма 3) и производит следующие действия: ставит триггер 16 и 17 в " 1", стирает предыдущую информацию в 1 счетчике 26, записывает в нем определенное число, пропорциональное ширине сканирования, и запускает одновибратор 14, который тут же возвращает схему 15 в исходное состояние.В момент, когда какой-либо фото- приемник затеняется краем измеряемого объекта 27, на выходе одного иэ усилителей происходит спад уРовня напряжения, которым опрокинется в "0" соответствующий триггер 16 и 17 (диаграммы 5 и 6), Вторым краем измеряемого объекта 27 эатеняется второй фотоприемник, соответственно опрокидывается второй триггер, Сигнал помехи от любого внутреннего дефекта не изменяет дальнейшего состояния триггеров. 4В первый момент, когда триггеры16 и 17 стоят в " 1", схема 20 совпадений блокирует схемы И 21 и 23.В результате импульсы стабильнойчастоты с генератора через схему19 удвоения частоты и логическиесхемы 22 и 24 проходят на входвычитающего счетчика 26 (диаграмма 7),Во второй момент, когда один изтриггеров 16 и 17 опрокидываетсяв "0", схемы 20 и 22 блокируются, иимпульсы напрямую с генератора 18либо через схему 21, либо 23, сновапоступают на вход счетчика 26,В третий момент, когда второй триггер опрокинется в 0, схемы 20-23 блокируются, поступление импульсов в счетчик прекращается.Таким образом, при сканировании до первого края измеряемого объекта импульсы на вход вычитающего счетчика с записанным в нем ранее числом проходят с частотой, вдвое большей частоты генератора, а с момента фиксирования первого края одним лучом до фиксирования края измеряемого объекта вторым лучом импульсы поступают с частотой генератора. В результате вычитания в счетчике остается число, пропорциональное ширине измеряемого объекта в каждой строке сканирования,1188538 733/41 ак Проектная,Составитель Ю.Курбатоведактор Е.Копча Техред Ж,Кастелевич Тираж 650НИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от13035, Москва, Ж, Раушск филиал ППП "Патент", г. Ужгор Корректор М,Самборская Подписноеета СССРрытийя наб., д. 4/5