Способ контроля диаметра микропроволоки

(51) 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРыт ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА МИКРОПРОВОЛОКИ(57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения -расширение функциональных воэможностей за счет измерения поворота микропроволоки относительно нормали кнаправлению сканирования, Пучокта, формируемый лазером 1, расщ свеепля/24-2857, Бюл, Р 11т злектроники АН БССРксандров и В.Н,Ильин129 ется светоделителем 2 на два пучка. Первый пучок с помощью зеркала 3 и объектива 4 освещает микропроволоку 20, теневое изображение которой с помощью объектива 7 и окуляра 8 строится в плоскости двухщелевой диафрагмы 1, Блок 9 осуществляет сканирование теневого изображения микропроволоки 20, которое расщепляется на два полу- контрастных изображения, движущихся навстречу друг другу, блоком 10 раздвоения иэображения. Два полуконтрастных изображения микропроволоки 20 преобразуются фотоприемниками 12 и 13 в импульсы фототока, Временной интервал между передним и задним Фронтами импульсов измеряется блоком 16 и заполняется импульсами с импульсного датчика 17 углового положения блока 9. Количество импульсов пропорцио 8533нально диаметру микропроволоки 20 и связано с ее поворотом относительно оси сканирования, Второй пучок света с помощью светоделителя 2, объектива 15 и зеркала 6 освещает микропроволоку 20, Отраженные от микропроволоки 20 пучки лучей в виде светлой линии проецируются в плоскость установки двухщелевой диафрагмы, Временной интервал между импульсами фототока, соответствующими моментам прохождения светлой линии двухщелевой диафрагмы 11, выделяются блоком 16 и заполняются импульсами, Количество импульсов связано с углом поворота микропроволоки 20 относительно нормали к направлению сканирования, Блок 19 вычислений производит вычисления диаметра микропроволоки 20 с учетом поправки, вызванной ее поворотом. 3 ил, Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения диаметра движущихся протяженных объектов, типа микропроволоки и является дополнительнымк изобретению по авт.св. Р 859807.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей за счетизмерения поворота микропроволокиотносительно нормали к направлениюсканирования,На иг,1 представлена функциональная схема устройства, реализующегоспособ; на фиг,2 - функциональнаясхема блока обработки сигналов; наФиг,3 - временные диаграммы сигналов,формируемых на выходах отдельных узлов блока обработки сигналов,Устройство содержит оптически связанные лазер 1, светоделитель 2, первое зеркало 3, объективы 4 и 5, второе зеркало 6, объектив 7, окуляр 8,блок 9 сканирования, выполненный в,виде призмы, блок 10 раздвоения изображения, двухщелевую диафрагму 1 1,фотоприемники 12 и 13, усилители 14и 15, входы которых подключены к фотоприемникам 12 и 13, блок 16 обработки сигналов, входы которого подключены к выходам усилителей 14 и 15,2импульсный датчик 1 углового положения, кинематически связанный сблоком 7 сканирования, блок 18 связи,вход которого подключен к выходублока 16 обработки сигнала, блок 19вычислений, выполненный в виде микропроцессора, вход которого подключенк выходу блока 18 связи,Измеряется диаметр и пространственное положение движущейся микропроволоки 20.Блок 16 обработки сигналов (фиг 2)выполнен в виде одновибраторов 21 и22, элемента И-НЕ 23, элемента 24 задержки, элемента И 25, одновибратора26, триггера 27, элемента И-НЕ 28,элемента И 29, триггера 30, элементаИЛИ 31, элементов И-НЕ 32 и 33, триггеров 34 и 35, элемента И 36, элемента ИЛИ 37, элемента И 38, счетчиков39 и 40,Способ осуществляется следующим образом,Параллельный пучок света, Формируемый лазером 1, делится на два пучка светоделителем 2, Первый лучок света с помощью зеркала 3 и объектива 4 направляется на микропроволоку 20, теневое изображение которой стро 3 12985итера объс ктинам 7, акулярсм 8 ет пТ. -кости двухТЕелРетст Дияфт)яме 1 11 ЕРлРтые дияфрягмет смещены олцяотносительна другой н цапранлеции,ттерпРцдикулярнам направлению скацира 5нацие теневых палукацтрастцых изображений микропронолаки 20,Блок 9 сканирования осуществляетсканирование теневого изображениямикропровалокт 20, а блок 10 разтвое 10ния изображения осуществляет расщеп-ление теневого изображения микропроволоки 20 на два полуконтрастныхизображения, движущихся навстречу,Лвухщелевая диафрагма 11 и Фотоприемники 12 и 13 преобра.уют распределение освещенности в плоскостиФормирования двух движущихся попуконтрастных теневых изображений микропроволоки 20 в импульсы фототока,усиливаемые усилителями 14 и 15. Сиг-,налы, Формируемые усилителями 14 и15 поступают на входы блока 16 обработки сигналов. Блок 16 обработкисигналов Формирует временной интервал, начало которого соответствуетпереднему Фронту сигнала, снимаемогос выхода усилителя 14, соответствующего передней границе первого теневого полуконтрастного изображения З 0микропроволоки 20. Окончание временного интервала соответствует заднемуфронту сигнала, снимаемого с выходаусилителя 15, который соответствуетзадней границе второго теневого полу- З 5контратного иэображения ьттткропроволоки 20,Временной интервал заполняетсяимпульсами, поступающими с импульсного датчика 17 углового положения, 40кинематически связанного с блоком 9сканирования. На вьгходе блока 16 обработки сигнала Формируется параллельный код, пропорциональный временному интервалу, поступающему через 45блок 18 связи в блок 19 вычислений,Второй пучок света, отразившисьот светоделителя 2, направляетсяобъективом 5 и зеркалом 6 на поверхность движущейся микропроволоки 20. 5 е;Отразившиеся от поверхности микропроволоки пучки света направляютсяобъективом 7 и окуляром 8 в плоскосттустановки днухщелевой диафрагмы 11.Поверхность микропроволоки 20 отображается н плоскости установки двухщелевой ттиафрагмъь 11 в виде светлойлинии, которая перемещается совместца с тсценеЕм изабражееиРм микттанр(- натаки 20 блоком 9 скяциттаняцття,В момент прахажпеция изабряжРция снРтлой,тЕиции отеТ)сЕтетееЕа ттияфрямы 11 ця ныхаде фотоприемников 12 и 13 Аорыиреттся импульсы еттотоЕокя, Временной интервал между импул.сами фататока связан с. поворотам микроправолоки относительно нормали к направлению сканиронания, Рременной интервал между импульсами Фататакя измеряется и преобразует.я н двоичный код блоком 1 б обработки сигндлон,Блок 19 нычислений вводит попранку в результат измерения диаметра микропроволоки 20, вызванной ее поворотом относительно нормали к направлению сканирования. Диаметр микро- проволоки 20 вычисляется Ето формуле: где ет - диаметр микропроволоки; К - масштабный коэффициент,связанный со скоростью сканирования, скоростью протяжки микропроволоки, линейным увеличением оптической системы;К - поправочный коэффициент,гсвязанный с поворотом микропроволоки,аС - временный интервал междумоментами касания и разъединения двух полуконтрастных изображений микропроволокиК =созагс 18 К Мг з ггде К - масштабный коэффициент, свя 3занный с растоянием междушелевыми диафрагмами 11,скоростью сканирования искоростью протяжки микропроволоки, линейным увеличением оптической системы,6 С - временной интервал междугимпульсами фототока, сформированными при сканировании светлой линии.Состав блока 16 обработки сигнала представлен на Фиг,2,Сигналы, снимаемые с усилителей 14 и 15, поступают на мультивибраторы 21 и 22 и логически обрабатываются элементом И-НЕ 23 и элементом И 25. Задержанный элементом 24 сигнал подается на первый вход элемента И-НЕ 28, на второй вход которого подается сигнал с одновибратора 26, 1298533На выходе элемента И-НЕ 28 формируется четыре импульса при повороте микропроволоки О и цва импульса при отсутствии поворота, На выходе элемента И 25 формируется один импульс при повороте микропроволоки 20 и не формируется импульс при отсутствии поворота.Элементы 27, 29-35, 37 формируют цва временных интервала Ю, и аТ, которые заполняются импульсами, поступающими с импульсного датчика 17 углового положения,На выходе элементов И 38 и Зб формируются пачки импульсов, Число импульсов подсчитывается счетчиками 39 и 40.Использование способа поэволяет измерять поворот микропроволоки и вводить поправочный коэффициент в результат измерений при повороте микропроволоки в процессе ее протяжки,Формула изобретения Способ контроля диаметра микропроволоки по авт,св, У 859807, о т л иц а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных воэможностей эа счет измерения поворота микропроволоки относительно нормали кнаправлению сканирования, направляют Ю на микропроволоку пучки света, иэотраженных от поверхности микропроволоки пучков света формируют совмещенное с увеличенным изображениеммикропроволоки иэображение середины 15 микропроволоки в виде световой протяженной ленты выделяют в импульсахфототона фронты соответствующие времени преобразования световой протяженной ленты в импульсы фототона, по 20 временному интервалу межцу которымисудят о повороте микропроволоки.1298533 Оа 19 Г 7 Составитель Т.АйсинТехред М.Ходанич 1(орректор И,Эрдей дактор С ушева Заказ 875/40 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектн Тир ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Жаж 678 Подписинного комитета СССРений и открытий35, Раушская наб., д.