Устройство для непрерывного неразрушающего оптического контроля поперечных размеров нитевидных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 51)5 О 01 В 11/1 ГР .Д 1Ь 1 с ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН фот ис. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОТКРытияПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 4463973/24-2822) 20.07.88(71) Киевское проектно-конструкторское бюро автоматизированных систем управления(56 ) Авторское свидетельство СССР У 328331, кл. С О 1 В 11/04, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО НЕРАЗРУША 1 ХЦЕГО 011 ТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ 11 ОПЕРЕЧНЫХ РАЗМЕРОВ НИТЕВИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения поперечных размел ров нитевидных материалов, в частности для непрерывного неразрушающего контроля пряжи, химических волокон в производственных условиях. Цель изобретения - повышение точности, разрешающей способности и помехоэащищенности устройства эа счет выполнения конструкции в виде моноблока с отражающими элементами. Поток излучения от, 801567874 источникаизлучения поступает через канал ввода излучения в узел 2 формирования, выполненного в виде прямого эллиптического цилиндра, и отражаясь от зеркальной поверхности 5 эллиптического цилиндра, сходится к каналу 7 вывода потока излучения узла 2 формирования и диффуэно рассеивается на его стенках, обеспечивая равномерную освещенность контролируемого нитевидного материала 11, Поток излучения, несущий информацию о поперечном размере нитевидного материала, поступает в канал 8 ввода потока излучения узла 3 приема радиально расходящимся, Отразившись от зеркальной поверхности эллиптического цилиндра узла 3 приема, поток излуче- Ф ния сходится к зеркальной конической поверхности канала 9 вывода потока С: излучения узла 3 приема, Отразившись от этой поверхности, поток излучения, несущий информацию о поперечном размере нитевидного материала, поступает на оприемный регистрирующий блок 4, 1 з.п,ф-лы. 3 ил, 1567874Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения поперечных размеровнитевидных материалов, в частностидля непрерывного неразрушающего контроля пряжи, химических волокон в производственных условиях,Цель изобретения - повьппение точности разре ающей способности и помехозащищенности устройства за счет выполнения конструкции в виде моноблокас отражающими элементами,На фиг, 1 схематично показано предлагаемое устройство, разрез; на , , 15фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1 ходлучей в сечении А узла формированияпотока излучения); на фиг, 3 - сечение Б-Б на фиг, 1 ход лучей в сечении Б узла приема потока излучения), 20Устройство содержит источник 1 излучения и последовательно расположенные по ходу потока излучения узел 2формирования потока излучения, узел3 приема потока излучения, фотоприемный регистрирующий блок 4, Узлы 2 и 3формирования и приема соответственнопотока излучения выполнены в виде двухпрямых элпиптических цилиндров из оп-,тически прозрачного материала, напри О мер стекла с внутренне зеркально отражающим покрытием цилиндрической поверхности 5, Каждый эллиптический цилиндр имеет конические каналы 6, 7 и 8, 9 для ввода и вывода соответственно потоков излучения, оптические оси каналов 6, 7 и 8, 9 проходят через фокусы оснований цилиндров 2 и 3, а измерительный канал образован соосным расположением канала 7 вывода по тока излучения узла 2 формирования с каналом 8 ввода узла 3 приема потокаизлучения, при этом основания цилиндров совмещены, Канал 6 ввода потока излучения узла 2 формирования и канал 45 9 вывода потока излучения узла 3 приема потока излучения выполнены в виде конических по в ер хнос тей с внутренне зеркально отражающим покрытием и уго лом при вершине, р ав ным 90Для ввода потока излучения от источника 1 излучения и вывода потока излучения на фотоприемный регистрирующий блок 4 в светоизолирующих покрытиях 10 оснований цилиндров имеются55 светопроиускающне зоны, Канал 7 вывода потока излучения узла 2 формирования и кана 8 ввода светового потока узла 3 приема потока излучения выполиены аналогично в виде сквозных конических каналов со светорассеивающей поверхностью, обеспечивающей циффузное равномерное освещение контролируемых нитевидных материалов 1 и приеминтегрального потока излучения, несущего информацию о поперечном размере этих материалов, Конусность сквозных конических каналов 7 и 8 определяется показателем преломления материала, из которых изготовлены, эллиптические цилиндры узлов 2 и 3 формирования и риема соответственно световых потоков излученияГоверхности оснований эллиптических цилиндров выполнены светоизолирующими и создают неселективное и полностью рассеянное внутреннее отражение.Ось источника излучения и ось фотоприемного регистрирующего блока находятся на одной оси,Устройство работает следующим образом,Ноток. параллельно идущих лучей излучения от источника 1 излучения инаправленных перпендикулярно к основа-нию элгыптического цилиндра узла 2формирования поступает через светопропускающую зону в светоиэолирующем покрытии верхнего основания на коническую зеркально отражающую поверхность канала 6 ввода потока излучения и, отражаясь в соответствии с законами геометрической оптики, распространяется радиально от оси канала 6 ввода вплоскости, параллельной основанию эл-., липтического цилиндра затем отражается от внутренне зеркальной цилиндрической поверхности 5 и сходится к каналу 7 вывода потока излучения узла 2 формирования, 11 осле преломления награице раздела материала цилиндра узла 2 формирования потока излучения и полости измерительного канала диффузно рассеянный поток обеспечивает равномерную освещенность контролируемого нитевидного материала 11, Интегральный поток излучения, несущий информацию о поперечном размере нитевидного материала 11, претерпев преломпение на границе раздела полости измерительного канала и материала цилиндра узла 3 приема потока излучения поступает в канал 8 ввода радиально расходящимся от его оси потоком излучения Й,отразившись от внутренне зеркальной цилиндрическои поверхности 5, радиально сходится к зеркально5 15678 отражающей конической поверхности канала 9 вывода потока излучения узла 3 приема, а затем, отразившись от этой поверхности, поток излучения, несущий информацию о поперечном размере нитевидного материала 11 через светопропускающую зону в светоизолирующем покрытии нижнего основания, поступает на фотоприемный регистрирующий блок 4.За счет использования для формирования и приема потока излучения зеркального отражения исключается погрешность от хроматической аберрации.15Формула изобретения1, Устройство для непрерывного нераэрушающего оптического контроля поперечных размеров нитевидных материалов, содержащее источник излучения и последовательно расположенные по ходу потока излучения узел формирования потока излучения, измерительный канап, узел приема потока излучения и фотоприемный регистрирующий блок, от л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения 74 6точности, разрешающей способности и; - мехоз ащищенности, узлы формирования и. приема потока излучения выполнен, каждый в виде прямого эллиптического цилиндра иэ оптичес 1.прозрачного материала с. внутренним зеркальным покрытием цилиндрической поверхности, све- тоиэолированным основанием и с коническими каналами для ввода и вывода потока излучения, эллиптические цилиндры расположены так, что оптические оси каналов проходят ч рез фокусы их оснований, а измерительный канал образован соосным расположением канала вывода потока излучения эллиптического цилиндра узла формирования потока излучения с каналом ввода потрка излучения эллиптического цилиндра узла приема потока излучения, при этом основания цилиндров совмещены.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,конические каналы для ввода потока излучения узла формирования потока излучения к вывода потока излучения узла приема потока излучения выполнены с внутренним зеркальным покрытием.1567874 Составитель М,МининТехред М,Ходанич Корректор М,Лароши Редактор О,Серела Тираж 489 Под пи с ное Заказ 1315 ВНИИПИ Госупар гненного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5