Устройство для измерения геометрических размеров горячего проката

(19 4 С 01 В 11/00 ЕСО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ 68 йДЮЕЛЬЮ ГВЫ ПАТсНТЬ".иоЛ М, Хамнтова в ьство СССР05, 1975. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГННТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРИПИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ГОРЯЧЕГО ПРОКАТА(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для контроля гео;метрических размеров светящихся объ,ектов. Целью изобретения является,повьппение точности определения границ изделия за счет проецирования нафотоэлектрический преобразовательв увеличенном масштабе краев исследуемого объекта и распир:ние диапазона измерений за счет вне.,ения контролируемого расстояния меху входными экранами волоконно-оптического преобразователя. Для этого изображение краев светящегося тела (объекта) 11 с помощью оптической системы 1 проецируется на взводные торцы 7 и 8 волоконно-оптического преобразоват ля 6, которые посредством механизм:.: 9 перемещения предварительно устанавливаются на номинальный размер, Волоконно-оптический преобразователь 6 формирует границы светового изображения объекта тела 11 на выходном торце 10 оптически связанном с фото- сФФ электрическим преобразователем 2. Генератор 3 импульсов производит опрос преобразователя 2, с выхода которого прямоугольный импульс, пропорциональ- С ный размеру объекта 11, поступает в измерительный блок 4 и регистрирует- Е ся. 2 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических размеров светящихся объектов и является дополнительным к авт, св. 9 478184.Целью изобретения является повышение точности определения границ изделия за счет проектирования на фото электрический преобразователь в увеличенном масштабе краев исследуемого объекта и расширение диапазона измерений за счет введения контролируемо го расстояния между входными экра- нами волоконно-оптического преобразователя.На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; на .фиг.2 - схема расположения пучков световодов в 20 волоконно-оптическом преобразователе.Устройство для измерения геометрических размеров светящихся объектов содержит оптическую систему 1 с. цилиндрическим компонентом, разверты вающий фотоэлектрический преобразователь 2, генератор 3 импульсов, измерительный блок.4, составленный из регулярно уложенных световодов,5 во. - локонно-оптический преобразователь 30 6, входные торцы которого, расположенные в фокальной плоскости оптической системы 1 с цилиндрическим компонентом, образуют равные по площади, симметричные между собой относительно оптической оси два прямо-. угольных экрана 7 и 8, выполненные с возможностью перемещения вдоль линии укладки с помощью, например, микрометрического винта 9 с отсчет" 40 ной шкалой, а выходные торцы 10 объ единены в одну полоску и установлены на расстоянии от чувствительной площадки развертывающего фотоэлектрического преобразователя, равном 45а ше 7 агсзп п-п ф где а - толщина стенки оболочки световода;и - показатель преломления сердйцевины световода;и, - показатель преломления оболочки световода. 55Все элементы устройства укреплены на общей базе, позицией 11 обозначено измеряемое изделие. Волоконно-оптический преобразователь 6 представляет собой объемнуюУ-образную фигуру, образованную большим числом регулярно уложенных лен".точных оптических волокон 5, уложенных в линию, параллельную к оптической оси устройства, причем входныеторцы, имеющие прямоугольное сечение, разделены и образуют состоящиеиз двух одинаковых частей входныеэкраны 7 и 8, которые служат дляввода оптического изображения в предлагаемое устройство.Геометрический размер светочувствительной поверхности развертывающего фотоэлектрического преобразователя 2 равен геометрическим размерамвходного и выходного торцов волоконно-оптического преобразователя 6,Торцы волоконно-оптического преобразователя отполированы,Устройство для измерения геометрических размеров светящихся объектов работает следующим образом.Изображение краев светящегося тела11 с помощью оптической системы 1проектируется на входные торцы волоконно-оптического преобразователя,на два прямоугольных элемента 7 и8, которые с механизмом перемещения(микрометрический винт 9 с отсчетнойшкалой) устанавливаются на номинальный размер. Волоконно-оптическийпреобразователь проводит пространственную и спектральную фильтрациюизображения контролируемого светящегося изделия 11, формируя границыего светового иэображения на выходных торцах 10. С выходных торцов 10это изображение поступает на оптически сопряженную с выходными торцами 10 светочувствительную поверхность развертывающего фотоэлектрического преобразователя 2, и в зависи-,мости от величины изображения в нембудет засвечена часть,светочувствительного слоя. Чтобы контраст анализируемого изображения, получаемогона входных экранах 7 и 8, без измененения передавался на светочувствительную площадку, необходимо, чтобы расстояние ш удовлетворяло условиюа ш ---агсзьп и-п 1 где а - толщина стенки оболочки световодов;и - показатель преломпения сердцевины световодов;и, - показатель преломления оболочки световодов,т.е. расстояние ш зависит от опти 5 ческих показателей волокна 5 (пав показатель преломления серцевины световодов, и, - показатель преломления оболочки световодов) и геомет 10 рических размеров (а - толщина стенки оболочки световодов). Такое расположение выходных торцов 10 от светочувствительной площадки позволяет получить линейную функцию. передачи контраста волоконно-оптического преобразователя 6, тем самым повысить разрушающую способность и точность устройства.В результате на светочувствительной поверхности фотоэлектрического преобразователя получается преобразованное по масштабу (увеличенное) оптическое изображение краев объекта 11, Генератор 3 импульсов обеспе чивает синхронизацию работы устройства и производит опрос фотоэлектрического преобразователя 2, с выхода которого прямоугольный импульс, пропорциональный размеру, поступает в . измерительный блок 4 и регистрируется. При необходимости изменить диапазон измерения устройство может быть перенастроено с помощью поворота микрометрического винта 9 с отсчетной шкалой, с которым кинематически связаны два прямоугольных входных экрана 7 и 8. Возможность регулирования расстояния между этими двумя экранами, составленными из входных торцов ленточных волокон 5, позволяет расширить диапазон измерения. Граница перемещения прямоугольных экранов 7 и 8 может быть установлена между любыми точками шкалы микромет" рическогбвинта 9 и определяется нормами контролируемых значений гео" метрических размеров объекта. Формула изобретенияУстройство для измерения геометрических размеров горячего проката по авт, св. У 478184, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью по вышения точности определения границ объекта и расширения диапазона измерения размеров, оно снабжено волоконно-оптическим преобразователем, размещенным по ходу излучения между цилиндрическим компонентом и развер" тывающим фотоэлектрическим преобразователем и состоящим из волокон с регулярной укладкой, входные торцы которых образуют равные по площади два прямоугольных экрана, выполненные с возможностью перемещения вдоль линии укладки, размещенные в фокальной плоскости цилиндрического омпонента и ориентированные вдоль ее об" разующей симметрично его оптической оси, а выходные торцы образуют одну полосу и размещены от чувствительной площадки развертывающего фотоэлектрического преобразователя на расстоянии ш равномаЩещагсз.и и-и1где а - толщина свенки световодов;и - показатель преломления серд-.йцевины световодов;и, - показатель преломления оболочки световодов.; Редак оизаодственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина Заказ 1699/40 Тираж 683 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Рауюская наб д. 4/5