Измеритель длины крешерных столбиков

,13923 9 О 1 СО В 2 Т СССРОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБРЕТ ЯВТОРСНО 907/24-287.864.88. Бюл. Уышевский полиим В.В. КуйбьпдКузнецов и О717(088.8)хов Н.Е ПлютОптоэлектроннььные устройств1985, с75 РИТЕЛЬ ДЛИНЫ К ния за счет дискретизации и автоматизации измерений. Измеритель содержитфотоприемник в виде ПЗС-линейки 15,позволяющей изменять дискретностьизмеряемых сигналов в зависимости отвеличины ячеек линейки. Двигатель 9связан с электронной системой обработки сигнала и обеспечивает поворотизмеряемого столбика 12, установленного на поворотном столе 1 О. Сигнало величине поворота, получаемый сдатчика 11 положения, обеспечиваетавтоматическую обратную связь. 3 ил. ехническийеваГ. Корганова.А., Марконтрольн а. Энерго 6,РЕЦЕРНЫХ ретение относится к измериехникеЦелью изобретения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ(53) 531. (56) Коню ков П,И. измерител атомиздат (54) ИЗМЕ СТОЛБИКОВ (57) Изоб тельной т ВИДЕТЕПЬСТВУ яется повышение точности измеИзобретение относится к измери 1 гельной технике и может быть испольовано для нахождения длин объектов (например, крешерных столбиков), средней из трех измерений,Цель изобретения - повышение точности измерения за счет дискретизации и автоматизации измерений.На фиг,1 изображены структурнаясхема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу измерителя; на фиг,3 взаимное расположение сечений крешерного столбика, высота которых измеряется.Измеритель содержит счетчик 1 дотрех, первый инвертор 2, первую схе,му И 3, одновибратор 4, триггер 5, первый ключ 6, осветитель 7, второйключ 8, двигатель (прецезионный) 9,поворотный стол 10, датчик 11 поло;жения для поворота крешерного стол бика 12, экран 13, оптическую систему 14, фотоприемник (ПЗС-линейка) 15, 25 формирователь 16 фазных напряжений, генератор 17 импульсов, усилитель 18, триггер 19 Шмидта, второй инвертор 20, вторую схему И 21, блок 22 деления на три, счетчик 23 импульсов, третью схему И 24, блок 25 индикации.На первый вход счетчика 1 до трех подается импульс запуска, а выход счетчика 1 связан с первым входом третьей схемы И 24 и через первый инвертор 2 - с первым входом первой35 схемы И 3, второй вход которой присоединен к первому выходу триггера 5, .а выход через одновибратор 4 связан с первым входом первого ключа. 6, 4 О присоединенного вторым входом к источнику питания У, а выходом - к осветителю 7, со вторым входом счетчика 1 до трех и с первым входом триггера 5, второй вход которого связан с выходом датчика 11 положения, а второй выход - со входом генератора 17 импульсов и с первым входом второго ключа 8, второй вход которого присоединен к,источнику питания П,50 а выход - к двигателю 9, механически связанному с поворотным столом О, связанным со входом датчика 11 положения, выход генератора 17 импульсов присоединен через формирователь 16 фазных напряжений ко входу ПЗС-линей ки 5 и через первый вход второй схемы, И 21 - ко входу блока 22 деления на три, выход которого через счетчик 23 импульсов связан со вторым входом третьей схемы И 24, присоединенной своим выходом к блоку 25 индикации, выход ПЗС-линейки 15 присоединен через последовательно соединенные усилитель 18, триггер Шмидта 9 и второй инвертор 20 ко второму входу второй схемы И 21.Измеритель работает следующим образом.Крешерный столбик 12 устанавливают на поворотном столе 10. Крешерный столбик 12 располагают между экраном 13 с одной стороны и оптической системой 14 и ПЗС-линейкой 15 с другой стороны. Столбик оснащается осветителем 7. На ПЗС-линейку отображается сечение столбика и экрана, Таким образом, верхние и нижние ячейки ПЗС- линейки 15, накоторые проектируется изображение более светлого экрана, и средние ячейки, на которые проектируется изображение сечения менее светлого крешерного столбика, будут освещены существенно неодинаково, что вызывает соответствующее распределение зарядов ячеек ПЗС-линейки 15 (фиг.2): заряд нижних и верхних будет больше, а средних - меньшеПри команде "Пуск" на выходе счетчика 1 до трех будет "О". Следовательно, на выходе инвертора 2 будет логическая "1". В исходном состоянии на первом выходе триггера 5 будет иметь место "1", а на втором - "О". Поскольку на первый и второй выходы первой схемы И 3 подаются единичные сигналы, то на выходе ее будет также "1", которая воздействует на одновибратор 4. Последний вырабатывает один импульс, Выходной сигнал одновибратора 4 открывает первый ключ 6, напряжение питания через который поступает на осветитель 7, освещающий крешерный столбик 12. Одновременно импульс одновибратора 4 поступает в счетчик 1 до трех и задний фронт этого сигнала изменяет состояние триггера 5: на первом выходе будет иметь место "О", на втором - "1". Появление нуля на первом выходе приводит к тому, что и на выходе первой схемы И 3 появляется "О", В то же самое время единица на втором выходе триггера 5 откроет второй ключ 8, в результате чего напряжение Б питания будет подано на двигатель 9, 3 13923который перемещает поворотный стол10 на 120Таким образом, крешерный столбик12 освещается осветителем 7 в течение времени импульса одновибратора.Если это время сделать равным време-ни накопления зарядов ПЗС-линейки 15,то за зто время на ПЗС-линейке 15 будет сформировано с помощью оптической системы 14 изображение сечениястолбика 12 и экрана 13.Появление сигналов на втором входе триггера приводит к тому, что запускается генератор 17 импульсов. Им. 15пульсы генератора 17 импульсов, воздействуя на формирователь 16 фазныхнапряжений, способствуют выработкеимпульса разрешения переноса (ИРП)и фазных напряжений Пф Б Ф и У 20(фиг.2. Импульс разрешения переносапереводит заряды из соответствующихячеек ПЗС-линейки 15 в регистр этойлинейки, а фазные напряжения тактируют его. При этом импульсы, сформированные в ячейках и перенесенные врегистр ПЗС-линейки 15, будут поочередно поступать через выходной усилитель 18 на триггер 19 Шмидта.Поскольку на нижнюю и верхнюю часть 30ПЗС-линейки 5 попало при экспозицииизображение экрана 3, а на среднюючасть - изображение столбика 12, товначале в триггер 19 Шмидта будут поступать импульсы малой амплитуды, а35затем вновь большой,Триггер 19 Шмидта при поступленииимпульсов большей амплитуды будет вединичном состоянии, а при поступлении импульсов малой амплитуды - в нулевом. На выходе второго инвертора 20будет единичный сигнал, в то времякогда на выходе триггера 19 Шмидтабудет "0". Этот сигнал поступает навторую схему И 21 и импульсы от генератора 17 импульсов пройдут в блок22 деления на три, а затем в счетчик23 импульсов.Таким образом, время открытия схемы 21 пропорционально длине крешерного столбика при первом измерении,а количество импульсов, прошедших вблок 22 деления на три, равно количеству ячеек ПЗС-линейки 15, "накры11тых изображением первого сечениякрешерного столбика 12.После того, как двигатель 9 переместит поворотный стол 10 на 120сработает датчик 11 положения, кото 71рый выдает сигнал на второй входтриггера 5. Триггер переходит в исходное положение, на первом выходебудет "1", на втором - "О". Второйключ 8 закроется и двигатель 9 остановится. Поскольку на выходе первогоинвертора 2 держится единица, то навыходе первой схемы И 3 вновь появится единица, что вызовет второе срабатывание одновибратора 4. Весь процесс измерения повторится. В блок 22деления на три пройдет количество импульсов, равное количеству ячеек ПЗСлинейки 15, "закрытых" изображениемвторого сечения крешерного столбика12 (фиг.3).Аналогично происходит третье измерение. По его окончании в блок 22деления на три пройдет количество импульсов, равное количеству ячеекПЗС-линейки 15, "накрытых" изображением третьего сечения столбика,В результате в счетчике 23 накопятся импульсы, соответствующие среднему из трех измерений, после трехизмерений.На выходе счетчика 1 до трех появвится импульс, который подается натретью схему И 24, и импульсы из счетсчетчика 23 пройдут в блок 25 индикации,На выходе инвертора 2 при этомбудет "0" и работа схемы прекратится.Если необходимо измерять длинудругого крешерного столбика, то вновьнадо подавать импульс запуска.Формула изобретенияИзмеритель длины крешерных столбиков, содержащий осветитель, оптическую систему, фотоприемник, о т л ич а ю щ и й с я тем что, с целью повышения точности измерения, он снабжен счетчиком до трех, двумя инверторами, тремя схемами И, одновибратором,триггером, двумя ключами,двигателем,поворотным столом, датчиком поло-жения,формирователем фазных напряжений, генератором импульсов, усилителем, триггером Шмитта, блоком деления на три, счетчиком импульсов блоком индикации, фотоприемник выполнен в виде ПЗС-линейки, первый вход счетчика до трех является входом запуска, а выход счетчика связан с первым входом нарвой схемы И, второй вход кото1392371 РРЛ 1 СЕЧРН Г СЕЧЕИиЕ Торец саоИика РЧРИУР игУ Составитель Е. Глазковаехред И.Верес Корректор С. Черн едактор А. Ревинаказ 1882/44 ираж 680Государственноглам изобретенийосква, Ж, Ра Подписное СР комитетаи открытий ВНИИПИ по д 13035, д. 4 шская на Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 рой присоединен к первому выходу триггера, а выход через одновибратор свя эан с первым входом первого ключа9 второй вход которого предназначен для подключения к источнику питания, а5 выход - к осветителю, выход одновибратора соединен также с вторым входом счетчика до трех и с первым входом триггера, второй вход которого связан с выходом датчика положения, а ,второй выход - с входом генератора импульсов и с первым входом второго ключа, второй вход которого предназначен для присоединения к источнику питания, а выход - к двигателю, механически связанному с поворотным столом, связанным с входом датчика положения, выход генератора импульсовподключен через формирователь фазныхнапряжений к входу фотоприемника ичерез первый вход второй схемы И - квходу блока деления на три, выход которого через счетчик импульсов связанс вторым входом третьей схемы И, присоединенной выходом к блоку индикации выход фотоприемника присоединенчерез последовательно соединенныеусилитель, триггер Шмитта и второйинвертор к второму входу второй схемы И.