Устройство для измерения поперечного размера изделий перемещаемых в продольном направлении

Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительно вт. свид-ву 1)2413237/18-28 22) Заявлена 18.1 07 присоединением зая 23) Приоритет -Опубликовано 25 ки Мо Госуд рственныи комитетСССРлам изобретенийи открытий 480, Бюллетень Но 1описания 2504,80 ата опубликов,Г.Назаренко 71) Заявитель Таганрогский радиотехнический институт.Д.Калмыков 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНО РАЗМЕРА ИЗДЕЛИЙ, ПЕРЕМЕЩАЕМЫХ В ПРОДОЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИт п близким к и кой сущности ьтату яв яет Изобретение относится к иэмериельной технике и может быть исользовано для измерения поперечного размера перемещаемых в продольном направлении изделий, например ширины листового или диаметра трубного горячего и холодного проката.Известно устройство для измерения поперечного размера изделий при помощи телевизионного датчика путем цифрового измерения длительности видеосигнала выделенной строки развертки изображения при расположении линии измеряемого размера параллельно строкам развертки или путем подсчета строк разверткк, приходящихся на измеряемый размер при расположении линии этого размера перпендикуляр но к строкам развертки 1,Недостаточно высокая точность измерения этим устройством обуслов лена влиянием нелинейности и нестабильности развертывающих напряжений.Наиболее эобретению по техничес и достигаемому реэул ся устрой ство для измерения поперечного размера изделий, перемещаемых в продольном направлении, содержащее 5 телевизионный датчик, трехвходовойселектор выдеоимпульсов первойвыделенной строки развертки, управляющий вход которого соединен свыходом телевизионного датчика,служащим для выдачи синхроимпульсовкадров развертки, и счетчик единицотсчета 21 .Это устройство содержит такжепроекционный блок, создающий на фотокатоде трубки телевизионногодатчика изображение линейной измерительной шкалы, накладываемое наизображение контролируемого изделия. Устройство позволяет измерятьпоперечный размер изделия с точностью, зависящей от допустимогоколичества штрихов измерительнойшкалы, определяемого возможностямителевизионного датчика. Недоста ток этого устройства заключаетсяв недостаточно высокой точностиизмерения, ограниченй значениемединицы отсчета, равной расстояниюмежду соседними штрихами измерительной шкалы. При этом погрешностиизмерения обусловлены тем, что при измерении не учитываются длины отрезков между боковыми краями изделия и ближайшими к ним штрихами измерительной шкалы, если значение этих длин меньше расстояния между соседними штрихами измерительной шкалы.Цель изобретения состоит в повышении точности измерения.Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено установленной перед изделием, если оно светящееся, или позади изделия, если оно несветящееся, оптически сопряженной с телевизионным датчиком маской, на которой в направлении измерения нанесены две группы штрихов, наклоненные встречно и симметрично относительно оси перемещения иэделия так, что вместе со строками развертки они составляют два поперечных масштаба, формирователем селекторных импульсов для выделения заданных равноотстоящих строк, установленным на выходе телевизионного датчика, служащим для выдачи сийхроимпульсов кадров и строк развертки; селектором видео- импульсов выделенных строк, у которого информационный вход соединен с информационным выходом телевизионного датчика, а управляющий вход с выходом формирователя селекторных импульсов; распределителем выдеоимпульсов, соответствующих двум группам штрихов, соответственно на два выхода, у которого информационный вход соединен с выходом селектора видеоимпульсов выделенных строк, а управляющий вход - с выходом формирователя селекторных импульсов, блоком управления,вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров развертки; двумя трехвходовыми блоками сравнения чисел выдеоимпульсов в соседних выделенных строках развертки, двумя счетчиками долей единицы отсчета и вычислительным блоком, входы которого соединены с выходами счетчика единиц отсчета, счетчиков долей единицы отсчета и блока управления, у блоков сравнения по два управляющих входа соединены с выходом телевизионного датчика, служащим для выдачисинхроимпульсов кадров развертки,.и с выходом формирователя селекторных импульсов, информационные входы соединены с разными выходами распределителя, а выходы - с управляющими входами разных счетчиков единицы отсчета, у которых счетные входы соединены с выходами формирователя селекторных импульсов, входы сброса всех счетчиков соедичены с выходом блока 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 управления, управляющий, вход селектора видеоимпульсов первой выделенной строки развертки соединен свыходом формирователя селекторныхимпульсов, а инфсрмационный входс выходом селектора вьпеоимпульсоввыделенных строк. Схема устройства показана на чертеже.Устройство содержит телевизионный датчик 1, оптически сопряженную с ним маску 2, установленную перед изделием 3, если оно светящееся, или позади изделия, если оно несветящееся; Формирователь 4 селекторных импульсов для выделения заданных равноотстоящих строк 5 развертки изображения, селектор б видеоимпульсов вьделенных строк, распределитель 7 видео- импульсов на два выхода, трехвходовой селектор 8 видеоимпульсов первой выделенной строки 9, счетчик 10 единиц отсчета, трехвходовые блоки 11 и 12 сравнения чисел видео- импульсов в соседних строках развертки, счетчики 13 и 14 долей единиц отсчета, вычислительный блок 15 и блок 16 управления.На маску 2 в направлении измерения нанесены в соответствии с поперечным масштабом две группы 17 и 18 штрихов 19, наклоненные встречно и симметрично относительно оси перемещения изделия 3. Группы 17 и 18 штрихов 19 нанесены на маску 2 на расстоянии , одна от другой.Формирователь 4 установлен на выходе датчика 1, служащего для выдачи синхроимпульсов кадров и строк развертки. Информационный вход селектора б соединен с информационным выходом датчика 1, служащим для выдачи видеоимпульсов. Управляющий вход селектора б соединен с выходом формирователя 4. Распределитель 7 служит для распределения видеоимпульсов, соответствующих двум группам 17 и 18 штрихов 19 соответственно на два выхода.Информационный вход распределителя 7 соединен с выходом селектора б, а управляющий вход - с выходом формирователя 4. У селектора 8 первый управляющий вход соединен с выходом датчика 1, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров, второй управляющий вход - с выходом формирователя 4, третий информационный вход - с выходом селектора б, а выход - со счетным входом счетчика 10. У блоков 11 и 12 сравнения по два управляющих входа соединены с выходом датчика 1, служащим для подачи синхроимпульсовкадров развертки, и с выходом формирователя 4, информационные входы -с разными выходами распределителя 7,а выходы - с управляющими входамисчетчиков 13 и 14. Счетные входысчетчиков 13 и 14 соединены с выходом формирователя 4, входысброса счетчиков 10,13,14 - с вы-.ходом блока 16 управления, входкоторого соединен с выходом датчика 1, служащим.для подачи синхроимпульсов кадров развертки. Входывычислительного блока 15 соединеныс выходами счетчиков 10,13 и 14 ибпока 16 управления. Устройство работает следующим образом.При перемещении изделия 3 в направлении его продольной оси 00 телевизионный датчик 1 сканирует поле, в которое попадают маска 2 и перекрывающее ее изделие 3. При этом датчик 1 формирует видеоимпульсы от штрихов 19 маски 2, перекрытых изделием 3, во всех строках развертки изображения сканируемого поля. Формирователь 4 вырабатывает селекторные импульсы, соответствующие заданным равноотстоящим строкам развертки, Управляемый этими импульсами селектор б пропускает от датчика 1 только видеоимпульсы, соответствующие заданным строкам, выделенным формирователем 4. Из видеоимпульсов, пропускаемых селектором б, селектор 8 пропускает только видеоимпульсы, сформированные в первой выделенной строке 9 развертки. Эти видеоимпульсы с выхода селектора 8 поступают на счетный вход счетчика 10, который подсчитывает целое число единиц отсчета, равное числу в штрихов 19, полностью перекрытых иэделием 3. Значение единицы отсчета равно расстоянию а между соседними штрихами 19 маски 2. Видеоимпульсы, пропускаемые селектором б и соответствующие одной группе штрихов 19, например группе 17, через распределитель 7 поступают в блок 11 сравнения. Видеоимпульсы, пропускаемые селектором б и соответствующие другой группе штрихов 19, например. группе 18, через распределитель 7 поступают в блок 12 сравнения, Каждый из блоков 11 и 12 сравнивает числа видеоимпульсов в соседних строках 5 развертки. При неравенстве сравниваемых чисел блоки 11 и 12 отпирают счетчики 13 и 14 соответственно, После этого открытые блоками 11 и 12 счетчики 13 и 14 подсчитывают импульсы формирователя 4, которые соответствуют количеству строк 5, пересекающих участки крайних штрихов 19, частично перекрытые изделием 3. 729438Например, количество таких строк для группы 17 штрихов 19 равно и а для группы 18 штрихов 19 равна п . В соответствиис этим в счетчике 13 будет накоплено число п долей единиц измерения, а в счетчике 14 - и долей единиц измерения. Значение доли единицы измерения,составляет30где а - расстояние между сосед-.ними штрихами 19;3 - количество заданныхстрок 5 развертки.15 Вычислительный блок 15 принимает числа из счетчиков 10,13,14 припомощи блока 16 управления и вычисляет измеряемый размер, определяемый формулой:20=6 1 ъ о+а 1+и Ь,О 1 а фгде В - расстояние между груп"пами 17 и 18 штрихов 19;ш - число единиц отсчета25 .в счетчике 10;п - число долей единиц отсчета в счетчике 13;и - число долей единиц отЕсчета в счетчике 14;30 а - значение единицы отсчета;Ь - значение доли единицыотсчета, определяемойформулой (1).35 По окончании цикла измеренияблок 16 управления сбрасываетсодержимое счетчиков 10,13,14 ивычислительного блока 15Таким образом, использование40 маски 2 с двумя, группами штрихов,нанесенными на нее в соответствиис поперечным масштабом в сочетаниис описанной структурой устройствапозволяет повысить точность измерения.Формула изобретенияУстройство для измерения поперечного размера изделий, перемещаемых в продольном направлении, содержащее телевизионный датчик, трехвходовой селектор видеоимпульсов первой выделенной строки развертки, управляющий вход которого соединен с выходом телевизионного датчика, служащим для выдачи синхроимпульсов кадров развертки, и счетчик единиц отсчета, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено60 установленной перед изделием, еслионо светящееся, или позади иэделия, если оно несветящееся, оптически сопряженной с телевизионным датчиком маской, на которой в направле 65 нии измерения нанесены две группы729438 3 161 ДНИИПИ ираж 801 акаэ 1248/3одписное ПП Патент,од, ул. Проектная,Филиалг. Уж штрихов, наклоненные встречно исимметрично относительно оси перемещения иэделия, так что вместесо строками развертки они составляютдва поперечные масштаба, Формиронателем селекторных импульсов длявыделения заданных равноотстоящихстрок, установленным на выходе телевизионного датчика, служащим длявыдачи синхроимпульсов кадров истрок развертки; селектором видеоимпульсов выделенных строк, у которого информационный .вход соединенс информационным выходом телевизионного датчика, а управляющий входс выходом Формирователя селекторныхимпульсов; распределителем видеоимпульсов, соответствующих двумгруппам штрихов, соответственно надна выхода, у которого информационный вход соединен с выходом селектора видеоимпульсов выделенных строка управляющий вход - с выходом формирователя селекторных импульсов,блоков управления, вход которогосоединен с выходом телевизионногодатчика, Служащим для выдачи синхроимпульсов кадров развертки; двумятрехвходовыми блоками сравнения чисел видеоимпульсов в соседних выделенных строках развертки, двумясчетчиками долей единицы отсчета и вычислительным блоком, входы которого соединены с выходами счетчикаединиц отсчета, счетчикон долейединицы отсчета и блока управления,у блоков сравнения по дна управляющих входа соединены с выходом телевизионного датчика, служащим длявыдачи синхроимпульсов кадров развертки, и с выходом формирователяселекторных импульсов, информационные входы соединены с разными выходами распределителя, а выходы - суправляющими входами разных счетчиков долей единицы отсчета, у которых счетные входы соединены свыходами формиронателя селекторных15 импульсов, входы сброса всех счетчиков соединены с выходом блокауправления, управляющий вход селектора видеоимпульсов первой выделенной строки развертки соединен с , 20 выходом формирования селекторныхимпульсов, а информационный входс выходом селектора видеоимпульсоввыделенных строк. 25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3218389,кл.178-6, 1965.2. Патент США Р 3678192,кл.178-7, .83, 1972,О