Способ измерения геометрических размеров объекта и устройство для его осуществления

рО ПМСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советския Социалистическими Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.1080, Бюллетень Йо 40Дата опубликования описания 301080 С 01 В 11/08 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при измерении диаметра и формы поперечного сечения фильер, тонких проволок и волокон, в том числе оп тических волокон, а так же в автоматических системах управления технологическими процессами.Известен способ измерения геометрических размеров объекта по его ди фракционному изображению, заключающийся в том, что объект облучают монохроматическим когерентным излучением, осуществляют сканирование диф-" фракционного изображения объекта, выделяют в образовавшемся,в результате сканирования видеосигнале путем дифференцирования импульсы, соответствующие экстремальным точкам диффракционного изображения, измеряют вре О менной интервал между этими импульсами и по нему вычисляют контролируемый размер объекта (11,Недостатком способа является его невысокая точность, 25Изве.,тно устройство для измерения геометрических размеров объекта по его дифракционному изображению, содержащее последовательно расположенные лазер, систему расширения свето 2вого пучка объектов, преобразовательоптического изображения в электрический сигнал, блок обработки электрического сигнала и блок регистрации 111Недостатками этого устройства являются небольшое быстродействие (порядка 20-100 измерений в секунду) исравнительно невысокая точность измерений (О,З-ЗЪ).Наиболее близким по техническойсущности к данному изобретению является способ измерения геометрическихразмеров объекта по его дифракционному иэображению, заключающийся в том,что объект облучают монохроматическим когерентным излучением, осуществляют сканирование дифракционногоизображения объекта, выделяют в образовавшемся в результате сканированиявидеосигнала характерные точки, соответствующие характерным точкам вдифракционном изображении, и определяют измеряемый размер расчетным путем, учитывая временное положениехарактерных точек 21,Недостатком данного способа является его невысокая точность и скорость измерения,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устд с т с 1 сОР.; О, подается ка компаратор 13 с равньтми па величине и противополажньвмы по знаку уровнями сравнения, Сигнал О на выхода компаратора 13 интегрируется интегрирующим усилителем 14 При этом на выходе интегрирующего усилителя 14 образуется сигнал От треугольной формы который пост йает В ГОРКЭОНТВЛЬНуЮ ОТКЛОНЯЮщутв СКСТЕу передающей телевизионной камеры 4 управляет разверткой электронного луча, например, влево. Как толька скгнал О на входе компаратора 13 уменьШится до определенной величины при поступлении отрицательного импульса,. соответствующего точке Л дифракцианнога распределения, так уровень ныход ного сигнала О компаратора 13 станет положктельньм. В результате сигнал О. на выходе интегрирующего усилителя 14 начнет уменьшаться по линейному закону. Прк этом начинает осуществляться сканиронание вправо, которое продолжается до тех пор, пока на вход компаратара 13 не поступит положительный импульс, соответствующий точке Н дн- фракциОннОГО распределения, Бак тОль"- ко сигнал О на входе компаратора 136достигнет второго положительного уров ня сравнения, компаратор 13 возвраща - ется в исходное состояние, сигнал О, на его выходе становится отрицательным, сигнал на выходе кнтегркрующего усилителя 14 начинает линейно увеличиваться. При этом осуществляется сканиоование влево. Таким образомт осуществляется следующее сканирование дифракцконного изображения на участКе между точками Л и И, Частота сканирования определяется расстоя= кием между рабочими минимумами и око" ростью сканирования, Расстояние между характеристическими точками Л и Я дифракьтканнога изображения зависит от формы к размеров контролируем го объекта 17. Скорость сканирования определяется скоростью карастання к спада сигнала О треугольной Формы в горизонтальной отклоняющей системе передающей телевизионной камеры 4, то есть параметрами время-зада.сщих элементов интегрирующего усилителя 14 Таккм образом, частоту т" следящего сканирования можно выразить примерной ФормулойОс ОК сстсно вить .;.е 12 а О, ссответствующего необходимому . в ,.:.:=-зану кз;,Р.-нкп и регулировкой- Т; -, Вт 1 ЕЯ ЗалаЮтцкк ЭЛЕМЕНТОВ:.ы.ереннт. ГО иа блоке тт регистбуде" кепрзоынна Выдаваться ет с троп.;:.-.; в :.т.:.а Размер н абсолютРабочке,3где У - коэффициент. определяемый по-рядком рабочих минимумов идлиной волки излучения лазера;О - измеряемый размер объекта 17,Изменяя параметры времязадающкхэлементов К и О интегрирующ га уси 3 "1лителя 14, нетрудно скомпенсироватькоэФФициенты Ч к К подобрав тт10 К,где тт = 1,2,3, Способ:":.э.".:срення Гесметричес Цноккаму кзсб .а:.еен.,й закитчающийсятом что сОбчт" ают монахра:дв ДХО каче тзевен четг; прия 1, 1 1Сгс Г г г определяют измеряемый размер, О тл и ч а ю щ и й с я тем, что,ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ тОЧНОС:тн И "КОРО:1 ИизмЕрений, осуществляют следящее сканирование на участке между двумя характерными точками дифракционногсизображения объекта, измеряют час 1 оту следящего сканирования этого учас:тка дифракционного изображения иней определяют измеряемый разме;объекта.2. устройство для осущеГтвленияспособа по и. 1, содержащее последовательно расположенные лазер Гига: смурасширения светового пучка, объекив,передающую телевизионную камеру, блокпреобразования телевизионного видсисигнала и блок регистрации, о т л ич а ю щ Е Е с я тем, что в нем б.гокПрЕОбраЗОВаиня тЕЛЕВИЗИОН 1 ОГС 1 ВядЕс; -сигнала выполнен в виде схемы, состоящей из последовательно соединенных дифференцирующего усилителя,. Ог -В.,Ч , 1 11;1,.1 .гН., Дяф -, г и Ц, .",1 КН, ВтС,РСс 1 Э Ог РаВ 1 дг.:С:1 а С:Ня у, дВС 1111 Нс . к .:, в т сгр О 11 д;1 ф ф г: р е н ц и р у ющ е и 1 г;1 Р,:., т;., Оа Г Эа и;1,1 К;И ОСост Техр тель П. Юро А,Ач й едактор Корректор Н, Ст Закаэ 7715 5 В 3 д,5 ПП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ли Тираж 801 ИИПИ Государствен по делам изобрете 5, Москва, Ж,Подписноого комитета СССРий и открытийаушская наб д,