Устройство измерения геометрических размеров

(21) (22) 4319550/24-2813.07.87 (46) 23.02.89. Бюл (7) Шахтинский те ститут бытового об (72) А.И.Цирвк, В. В.Р.Кокарев, В. К (53) 531.7(088. В 7ологичесуживания ин оманов, чик и С Коваль во СССР 1976. ГЕОМЕТРИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕИИЯЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения увеличение производительности устройгства за счет автоматизации процессов измерения и обработки информации и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения линейных размеров прямоугольной аппроксимации объекта, Перед началом измерений устройство автоматически ЯО 1460614 путем перемещения вдоль оптическойоси электронно-лучевой трубки 1 блоком 18 перемещения устанавливает масштаб иэображения проекции объекта нафотокатоде ЭЛТ 1 таким образом, чтобы максимальный размер иэображенияне выходил за границы, определяемыеконстантами, заложенными в памятьблока 9 вычисления и управления, .исоответствующими 31-35 строкам,разложения относительно краев растра,Установка масштаба осуществляетсякак в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, для чего коммутатором 14 отклоняющих катушек покоманде с блока 9 вычисления и управления производится коммутация ортогональной отклоняищей катушки 15,При измерении площади объекта используется времяимпульсный метод.Сигнал, усиленный видеоусилителем 2 исформированный компаратором 3, посту14606 пает на вход логической схемы 5, на второй вход которой подаются импульсы заполнения с генератора б импульсов заполнения, Количество импульсов заполнения, находящихся в поле видеосигнала, подсчитывается счетчиком 8 импульсов и передается на блок 9 вычисления и управления дпя вычисления площади объекта. Измерение линейных размеров прямоугольной аппроксимации 14объекта осуществляется путем подсче=та числа строк, занимаемых объектомпо вертикали и по горизонтали. Подсчет производится счетчиком 8 импульсов с использованием триггера 4, схемы И 17 и схемы ИЛИ 7, В процессеизмерения ортогональная отклоняющаякатушка 15 коммутируется коммутатором 14 для поворота растра на 901 з.п. Ф-лы, 1 ил,35 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площади объекта и линейных размеров его прямоугольной аппроксимации.Цель изобретения - увеличение про" изводительности устройства за счет автоматизации процессов измерения и обработки инФормации, а также расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения линейных размеров прямоугольной аппроксимации объекта.На чертеже показана структурная 15 схема предлагаемого устройства.Устройство содержит передающую электронно-лучевую трубку 1, видеоусилитель 2, компаратор 3, триггер 4, логическую схему 5, генератор 6 20 импульсов заполнения; схему ИЛИ 7, счетчик 8 импульсов, блок 9 вычисления и управления, пульт 10 управления, датчик 11 перемещения, блок 12 строчной развертки, блок 13 кадровой раз вертки, коммутатор 14 отклоняющих катушек, отклоняющие катушки 15, схему НЕ 16, схему И 17, блок 18 перемещения трубки. Выход передающей ЭЛТ 1 связан через последовательно соеди ненные видеоусилитель 2 и компаратор 3 с первыми входами триггера 4 и логической схемы 5, второй вход которой соединен с выходом генератора 6 импульсов заполнения. Выход схемы 5 связан через последовательно соединенные схему ИПИ 7 и счетчик 8 импульсов с первым входом блока 9 вычисления и управления, второй вход которого соединен с выходом пульта 40 10 управления, третий вход - с выходом датчика 11 перемещения, четвертый вход с третьим выходом блока 12 строчной развертки, пятый вход с вторым выходом блока 13 кадровой развертки, Первые выходы блоков 12 и 13 соединены с соответствуюцими входами коммутатора 14 отклоняющих катушек, выход которого соединен с вхо- дом отклоняющих катушек 15, механи" чески связанных с ЭЛТ 1, Второй выход блока 12 соединен с входом ЭЛТ 1 и через схему НЕ 16 с вторым входом триггера 4, выход которого черезсхему И 17 связан с вторым входом схемы ИЛИ 7. Первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока вычисле" ния и управления соединены соответственно с установочным входом счетчика 8, с третьим входом логической схемы 5, с управляющим входом коммутатора 14, с входом пульта 1 О и входом блока 18 перемещения ЭЛТ, механически связанного с ЭЛТ 1.Электронно-лучевая трубка является телевизионной передающей трубкой, снабженной входной оптикой, в качестве которой может быть применен объектив-трансйокатор с плавно изменяющимся фокусным расстоянием. Применение такого объектива позволяет не перемещая саму камеру изменять масштаб изображения, т.е. использовать его в качестве блока перемещения электронно-лучевой трубки.Устройство работает в три этапа..На первом этапе перемещением ЭЛТ с объективом или трансфокатава устанавливается такой масштаб иэображенияпроекции объекта, при котором его максимальный размер не выходит за14 Я=С К,35шгде С=а а - количество кадров, участвующих в процессе измерения;40 ш - количество импульсов разложения изображения объекта заа кадров;С - среднее количество импульсовразложения изображения объек та в одном кадре;К - масштабный коэффициент,В режиме измерения размеров окна.в которое вписывается объект (третийэтап), блок 9 подает сигнал запретана логическую схему 5 После этогоблок 9 в момент начала кадра подаетуправляющий сигнал, разрешающий работу логической схемы И 17. Одновременно строчный импульс с выхода блока12 строчной развертки через схемуНЕ 16 попадает на вход триггера 4 иустанавливает его в исходное состояние. Устройство будет находиться втаком состоянии до тех пор, пока на 3 14606 границы, определяемые константами, заложенными в память блока вычисления и управления и соответствующими 31- 35 строкам разложения относительно краев растра, ЭЛТ 1 преобразует изоб 5 ражение проекции объекта в электри- . ческие сигналы, которые усиливаются видеоусилителем 2, обрабатываются компаратором 3 и поступают на вход триггера 4, предварительно блок 9 вычисления и управления разрешает работу логической схеме И 17 и запрещает работу логической схеме 5. Начапо первой строки кадра устанавливает триггер 4 в исходное состояние через схему НЕ 16, далее луч перемещается по проекции изображения объекта и одновременно блок 9 вычисления и управления регистрирует количе ство строк, пройденных лучом. Если при прохождении первых или последних 30 строк растра на выходе электронно-лучевой трубки 1 появится сигнал присутствия объекта, то блок 9 вы числения и управления подаст управляющий сигнал на вход блока 18 перемещения ЗЛТ для изменения расстояния между ЗЛТ 1 и объектом, Сигнал оста- нова появится, если изображение объ- З 0 екта будет лежать в пределах 31-35 строк. После сигнала останова с блока 9 вычисления и управления поступит управляющий сигнал на вход коммутатора 14, который скоммутирует отклоняющие катушки 15, и разверткаорастра повернется на 90 . Если граница изображения проекции объекта окажется в пределах 30 крайних строк растра, то устройство произведет обработку информации и подготовку к процессу измерения по указанному алгоритму, после чего перейдет к осуществлению заданного режима работы, введенного с пульта 1 О. Если послеоповорота растра на 90 изображение проекции объекта лежит за пределами 30 крайних строк начала или конца растра, то устройство перейдет непосредственно к обработке информаций по заданию оператора.В режиме обмера площадей (второй этап) с выхода пульта 10 управления поступит управляющий сигнал на обработку информации блоку 9 вычисления и управления, который в соответствии с поставленными оператором условиями работы подаст сигнал установки в нулевое состояние счетчика 8 и сигнал запрета на вход логической схемы И 17, После того как с выхода блока 13 кадровой развертки на вход блока 9 поступит сигнал о начале нового кадра, с выхода блока 9 на вход логической схемы 5 поступит сигнал, разрешающий прохождение импульсов на вход счетчика 8. С выхода ЭЛТ сигнал через видеоусилитель 2 и компаратор 3 подается на вход логической схемы 5. На второй вход этой схемы подается сигнал с генератора 6 импульсов заполнения, на третий - сигнал с блока 9, разрешающий работу логической схемы 5, На выходе логической схемы 5 образуется строб, начало и конец которого определяются положением фронтов видеоимпульсов. Количество импульсов в стробе пропорционально количеству импульсов разложения изображения фигуры на элементарные площадки. По окончании соответствующего импульса кадровой развертки блок 9 подает сигнал на вход логической схемы 5, запрещающий ее дальнейшую работу 0 В целях снижения погрешности от нестабильности работы генератора 6 импульсов заполнения в счетчике 8 про" изводится накопление числа импульсов заполнения.за несколько кадров.После этого блок 9 производит обработку информации по формуле5выходе компаратора 3 не появится сигнал, свидетельствующий о том,что сканирующий луч находится в поле изображения объекта. В этом случае триггер 4 изменит свое состояние, а состояние счетчика 8 увеличится на единицу. Начало следующей строки установит триггер 4 в исходное состояние. далее процесс повторится до формирования полного кадра и счетчик 8 зафиксирует количество строк, определяющих один из размеров окна, в которое,вписывается объект. С цельюОумень 1 пения ошибки измерения количество строк подсчитывается эа несколько кадров и усредняется. После окончания измерения с выхода блока 9 поступит запрещающий управляющий сигнал на вход логической схемы И 17. 20 Затем блок 9 занесет информацию, находящуюся в счетчике 8, в регистры оперативной памяти, установит в нулевое состояние счетчик 8, выдаст управляющий сигнал на вход коммута тора 14, который, скоммутирует отклоняющие катушки 15, вследствие чего развертка кадра будет происходить под углом 90 по отношению .к предыодущей. Затем процесс повторится по ЗО указанному алгоритму, Значения двух чисел, записанных в регистрах памяти . блока 9, обрабатываются по формуле 1460 б 1 яК Г; ЗлК Д,Формула иэ обретения 1. Устройство измерения геометрических размеров, содержащее электрон-; но-лучевую трубку (ЭЛТ), видеоусилитель, логическую схему, генератор где Ь и Х - геометрические размерыокна, в которое вписывается объект;Г и Д - количество строк разложе Ония по оси абсцисс и по,оси ординат соответственно,После этого информация отобразит,ся на пульте 10 управления.Измерение линейных размеров прямо-угольной аппроксимации объекта позволяет определить количество неиспользованного при раскрое материала.Абсолютная погрешность измеренияустройством равна 0,023. 14 6импульсов заполнения, блоки строчнойи кадровой разверток и отклоняющиекатушки, выход ЭЛТ соединен с входомвидеоусилителя, выход генератора импульсов заполнения соединен с вторымвходом логической схемы, отклоняющиекатушки механически связаны с ЭЛТ,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью увеличения производительности за счет обеспечения измерения линейных размеров прямоугольной аппроксимации объекта и расширения областииспользования, оно снабжено компаратором, триггером, схемой ИЛИ, счетчиком импульсов, блоком вычисления иуправления, пультом управления, датчиком перемещения, коммутатором отклоняющих катушек, схемой НЕ, схемойИ и блоком перемещения трубки, выходвидеоусилителя связан через компаратор с первыми входами триггера и логической схемы, выход которой связанчерез последовательно соединенныесхему ИЛИ и счетчик импульсов с первым входом блока вычисления и управления, второй вход которого соединенс выходом пульта управления, третийвход - с выходом датчика перемещения,четвертый вход с третьим выходом бло"ка строчной развертки, пятый вход свторым выходом блока кадровой разверт.ки, первые выходы блоков .строчной икадровой разверток соединены с соответствующими входами коммутатора отклоняющих катушек,. выход которогосоединен с входом отклоняющих катушек, второй выход блока строчной развертки соединен с входом ЭЛТ и черезсхему НЕ с вторым входом триггера,выход которого через схему И связанс вторым входом схемы ИЛИ, первый,второй, третий, четвертый и пятый выходи блока вычисления и управления,соединены соответственно с установочным входом счетчика, с третьим входом логической схемы, с управляющим1 входом коммутатора отклоняющих катушек, с входом пульта управления ивходом блока перемещения ЭЛТ. 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения размеров прямоугольной аппроксимации объекта, оно снабжено второй парой кадровых и строчных катушек, обеспечивающих разворот развертки растра на 90 ,