Устройство для измерения поперечных размеров протяженных изделий

ОП ИСАНИЕ Союз СоветсникСецнаннстннескиареспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, Дата опубликования описания 30 . 12 .81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ РАЗМЕРОВ ПРОТЯЖЕННЫХ ИЗДЕЛИЙИзобретение относится к измерительной технике и может быть исполь" зовано для бесконтактного измерения поперечных размеров протяженных изделий, например, диаметра микро- проволоки диаметра стекловолокнаи т.д.Известно устройство дпя измерения поперечных размеров протяженных из" делий, содержащее источник когерентного излучения, привод, положительную линзу, фотоприемник, блок обработки информации и блок индикации, подключенный к .выходу блока обработки информации, Устройство также содержит отражающий элемент, связанный с приводом, вход которого подключен к выходу блока обработки информации 1.Недостатком устройства является малое быстродействие.Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения поперечных размеров протяженных изделий, содержащее оптически связанные источник когерентного излучения,положительную линзу, элемент сканирования и фотоприемник, привод, связанный с элементом сканирования, блокобработки информации и блок индикаа ции, подключенный к выходу блока об"работки информации 12 .Недостатком известного устройстваявляется то, что информационным параметром является расстояние между дифто ракционными максимумами первого ипоследующих порядков, энергетическаяяркость которых значительно отлича"ется друг от друга, что приводит квозникновению погрешностей их определения.Цель изобретения - повышение точности измерений,Указанная цель достигается тем,что устройство снабжено вторым фотоприемником, дифференциальным усилителем, блоком амплитудной селекции,блоками выделения положительного иотрицательного экстремумов, входыдифференциального усилителя подключены к фотоприемникам, выход соединен с входами блоков выделения положительного и отрицательного экстремумов, выходы которых соединены с3входами блока .отработки информации.На чертеже представлена Функциональная схема устройства.Устройство содержит источник 1когерентного излучения, положитель- юную линзу 2, элемент 3 сканирования,выполненный в виде зеркала, ограничивающий экран 4, привод 5, датчик 6углового положения, преобразователь7 угол-код, экран 8, Фотоприемники 19 и 10, дифференциальный усилитель 11,блок 12 амплитудной селекции, блоки,13 и 14 выделения положительного иотрицательного экстремумов, блок 15обработки информации, включающий де"шифраторы 16"18, ключевые элементы19 и 26, регистры 2 и 22, вычитатель23 ключевой элемент 24, буферныйрегистр 2преобразователь 26, индикатор 27, регистрирующий размеры конт зролируемого изделия 28. Входы дифференциального усилителя подключены кФотоприемникам, выход соединен с входами блока выделения положительногои отрицательного экстремумов, выходыкоторых соединены со входами блоковобработки информации,Устройство работает следующим образом.Коллимированный световой поток от35источника 1 когерентного излученияпретерпевает дифракцию на контролируемом изделии 28, дифракционноеиэображение которого строится положительной линзой 2 в плоскости экрана 8.Дифракционное изображение контролируемого изделия 28 сканируется по поверхности экрана 4 с помощью зеркала3, вращаемого приводом 5, и преобразуется с помощью фотоприемников 9 и4510 в электрические сигналы, поступающие на входы дифференциального усилителя .11. Расстояние между Фотоприемниками 9 и 1 О .значительно меньше ширины дифракционного максимума нулевого56пОРядкавНа выходе дифференциального усили-,теля 11 формируется электрическийсигнал, пропорциональный дифференциалу дифракционного иэображения контролируемого изделия 28 по углу.Сигнал с выхода дифференциальногоусилителя 11 поступает на вход блока12 амплитудной селекции, осуществляю 7 4щего селекцию информационных сигналов по амплитуде и пропускающего на выход блока сигналы, превышающие по модулю сигналы, пропорциональные производной от дифракционных максимумов первого и последующих порядков.Сигнал с выхода блока 12 амплитудной селекции поступает на входы блоков 13 и 14 выделения положительного и отрицательного экстремумов, Формирующих импульсные сигналы при изменении знака производной от дифракционного максимума нулевого порядка.Информация об угловом положении зеркала 3 считывается датчиком б углового положения, преобразуется в код преобразователем 7 угол"код, с выхода которого параллельный код поступает на дешифраторы 16-18 и ключевые элементы 19 и 20.При достижении зеркалом 3 углового положения, при котором на выходе блока 13 положительного экстремума,формируется сигнал, отпирающий ключевой элемент 19, код с выхода преобразователя 7 угол-код записывается в регистр 21, При дальнейшем повороте зеркала 3 на выходе блока 14 отрицательного экстремума Формируется сигнал, отпирающий ключевой элемент 20, и код с выхода преобразователя 7 записывается в регистр 22.Вычитатель 23 производит вычитаниекодов, снимаемых с регистров 21 и 22,Разность кодов, вычисляемая вычитате"лем 23,связана с точками перегиба дифракционнога максимума нулевого порядка контролируемого изделия, т.е. сего поперечным размером.Синхронизация работы устройстваосуществляется с помощью дешифраторов 16-18,В начале цикла измерений с дешифратора 18 снимается импульсный сигнал, сбрасывающий регистры 21 и 22 внулевое состояниеПеред окончанием цикла измерениядешифратор 16 формирует импульсныйсигнал, сбрасывающий буферный регистр25 в нулевое состояние.После окончания цикла измерениядешифратор 17 формирует импульсныйсигнал, открывающий ключевой элемент24; параллельный код с вычитателя 23.переписывается в буферный регистр 25,преобразуется преобразователем 26и поступает в индикатор 27,формула изобретения 5 8943Ограничивающий экран 4 уменьшает влияние: излучения лазера, не претерпевщего дифракцию Устройство для измерения поперечных размеров протяженных изделий,со- держащее оптически связанные источник когерентного излучения, положительную 1 Ф линзу, элемент сканирования и фотоприемник, прИвод, связанный с элементом . сканирования, блок обработки информации и блок индикации, подключенный к выходу блока обработки информации, 1 Ф о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьвения точности измерений, оно снабжено вторым фотоприемником,57 Фдифференциальным усилителем, блокомамплитудной селекции, блоками выделения положительного и отрицательногоэкстремумов, входы дифференциальногоусилителя подключены к фотоприемникам, выход соединен с входами блоковвыделения положительного и отрицатель"ного экстремумов, выходы которых соединены с входами блока обработки информации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРйф 521456, кл, 6 01 В 11/08, 1976.2. Крылов К.И. и др. Применениелазеров в мащиностроении и приборостроении. Л., "Мащиностроение",1978,с. 264 (прототип).по делам изобретений и открытий13035, Москва, М, Рауаская наб.,каз 11463/61 Тираж 645 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР д. 4 Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель Т, Айсин актор С. Тараненко Техред 3. Фанта Корректор И. Демчик