Устройство измерения линейных размеров частиц

(51) 4 Н Я Д ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВ Н АЬТОРСНО с опь идз 088.8)еликобританииС 4 П, 1973.свидетельство СН 04 Н 7/18, 1 СР 78 ЕЙНЪХ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Специальное конструкторбюро научного приборостроениным производством АН ГССР(54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯРАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ О, 1327325 А 1 57) Изобретение м.б. использова ак в промьпдленности, так и в ме цине. Цель изобретения - повыше точности измерений при одноврем ном повышении помехоустойчивост Устр-во содержит блок 1 синхронизации, блок 2 формирования рамки,ключ 3, триггер 4, блок 5 формирования видеоимпульсов, дифференциатор6. В устр-во введены блок 7 нелинейного преобразования видеоимпульсови блоки 8 и 9 фиксации вершин импульсов. Каждый блок 8 и 9 содержитпоследовательно соединенные блок фиксации максимума производной видеосигнала, дифференциатор и инвертор. 4 ил.5105 20 25 30 35 45 50 55 Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано как в промышленности, так и в медицине, в частности при исследовании дисперсных сред при изучении атмосферы.Цель изобретения - повышение точности измерений при одновременном повышении г 1 Ьмехоустойчивости.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства измерения линейных размеров частиц; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства измерения линейных размеров частиц; на фиг. 3 - передаточная характеристика блока нелинейного преобразования видеоимпульсов; йа фиг. 4 - структурная электрическая схема блока фиксации вершин импульсов и временные диаграммы его работы.Устройство измерения линейных размеров частиц содержит блок 1 синхронизации (БС), первый выход которого через блок 2 формирования рамки (БФР) соединен с управляющим входом ключа 3 выход которого соединен с первым входом триггера 4, выход которого является выходом устройства измерения линейных размеров частиц, второй выход БС 1 через блок 5 формирования видео- импульсов (БФВ) соединен с входом дифференциатора 6, выход которого через блок 7 нелинейного преобразования (БНП) видеоимпульсов соединен с входами первого и второго блока фиксации вершин импульсов (БФИ) 8 и 9, выход первого БФИ 8 соединен с входом ключа 3, а выход второго БФИ 9 - с вторым входом триггера 4, кроме того, каждый из БФИ 8 и 9 содержит последовательно соединенные блок 10 фиксации максимума производной видеосигнала (БФМП), дифференциатор 11 и инвертор 12. Устройство измерения линейных размеров частиц работает следующим образом.С выхода БФВ 5 (фиг. 1) видеосигнал Н (фиг. 2) поступает на вход дифференциатора 6, где нейтрализуется неравномерность фона, Импульсы производной Н(фиг. 2) видеосигнала поступают в БНП 7, где производится увеличение отношения сигнал-шум и далее в БФИ 8 и 9 (фиг. 1), на выходах которых появляются прямоугольные импульсы П и П (фиг. 2), передние фронты которых во времени совпадают с моментом достижения импульсами Н(фиг. 2) производных своих максимальных значений т.е. моментам наибольшей крутизны фронтов видеоимпульсов(фиг. 2). Триггер 4 (фиг. 1) формирует импульсы П (фиг. 2), продолжительность которых соответствует промежутку между точками наибольшей крутизны фронтов видеоимпульсов.На кривой преобразования (фиг, 3) импульсов БНП 7 имеются три участка. Участок 1 с малой крутизной служит для подавления шумов фона. Участок П с большой крутизной служит для усиле" ния импульсов производной видеосигнала. Участок 111 с плавным изгибом служит для ограничения сигнала в случае поступления на вход дифференциатора 6 видеоимпульсов большой аьйтлитуды от ярких объектов. Участок 111 обязателен в кривой преобразования, так как в случае ограничения выходного напряжения БНП оказывается невозможным фиксация импульса производной .Указанные свойства БНП 7 позволяю - производить "очистку сигнала от шумов фона и усиление импульсов производной видеосигнала с сохранением положения вершины импульса на оси времени.Дальнейшее преобразование сигнала (фиг. 2) производится в БФИ 8 и 9.Фиксация момента времени достижения производной своего максимального значения производится с помощьюБФМЛ 10 (фиг, 4,а), конструкция которого такова, что для положительногоимпульса в сигнале Н (фиг. 4,6),соответствующего переднему фронту видеоимпульса, выходное напряжение 0 (фиг. 4,б) будет близко к нулю, С началом отрицательного импульса на входе БФМП 1 О, соответствующего заднему фронту .видеоимпульса, выходное напряжение Н (фиг, 4,б) будетпредставлять собой прямоугольныйимпульс, причем задний фронт его будет совпадать с моментом достижения отрицательного импульса своего экстремального значения, Далее, путемдифференцирования и инвертированияполучается узкий импульс Н (фиг.4,б),передний фронт которого совпадаетво времени с вершиной импульса производной и, что тоже самое, с точкойнаибольшей крутизны заднего фронтавидеоимпульса. Так как положениевершины производной фронтов видео.импульсов от одного и того же объекта слабо зависит от освещенности и чувствительности по полю и не связано с линейностью функции преобразования оптико-электронного преобразователя (например, телевизионной передающей трубки), то погрешности измерения линейных размеров частиц существенно уменьшаются.Фиксация вершины положительного входного импульса соответствует точке наибольшей крутизны переднего фронта видеоимпульса,производится аналогично. Для этого лишь изменяется конструкция БФМП 10 так, что для положительного импульса выходное напряжение 0(фиг. 4,б), будет представлять прямоугольный импульс, а для отрицательного напряжения выходное напряжение 0 будет близко к нулю, После дифференцирования и инвертирования на выходе инвертора 12 появляется узкий прямоугольный импульс Цу (фиг. 4,б).Передними фронтами выходных импульсов П , П (фиг. 4,6) производится установка и сброс триггера 4 (фиг, 1).Ключ 3 (фиг. 1) запрещает установку триггера 4 в случае, если левый край рамки, формируемой БФР 2, пересекает изображение частицы, БС 1 осуществляет тактирование и синхронизацию всего устройства.5 Формула изобретенияУстройство измерения линейныхразмеров частиц, содержащее блоксинхронизации, первый выход которогочерез блок формирования рамки соединен.с управляющим входом ключа, выход которого соединен с первым вхопом триггера, выход которого является выходом устройства измерения линейных размеров частиц, второй выходблока синхронизации через блок формирования видеоимпульсов соединен свходом дифференциатора, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений при одновременном повышении помехоустойчивости, введены блок нелинейного преобразования видеоимпульсов и блоки фиксации вершин импульсов, причем выход 25 дифференциатора через блок нелинейного преобразования видеоимпульсовсоединен с входами первого и второго блоков фиксации вершин импульсов,выход первого блока фиксации вершин Зо импульсов соединен с входом ключа, авыход второго блока информации вершин импульсов - с вторым входом триг.гера.1327325 Составитель Н, Чистякоедактор И. Сегляник Техред И.Попович Корректор И. М Тираж 638 Государственного делам изобретений Москва, И, Раушписно смитета СС открытииая наб., д. 4/5 13 Проектная Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород