Устройство для измерения размеров го-рячего проката

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 842392 Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик Дополнительное к авт. саид-ву. КдзС 01 В 7/О Гасударственный к СССР аа делам кзабрет в аткрктай) Заявитель Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например, для бесконтактного измерения линейных размеров горячего проката,Известно устройство для бесконта ного измерения размеров, содержащее генератор импульсов, задатчик базы, счетчик импульсов, блок индикации, осветитель, матрицу из Фоточувствительных элементов, счетчики выбора столбца и элемента в стол це матрицы фоточувствительных элементов т элементы И и ИЛИ Щ.Недостатком известного устройства является низкая точность измерек шумовоо может чительное влияя амплитуда котор ляет о сигнала оставлять агаемомуяется ь полезчасличн ов и злуч льно начительиуюиз-за раЬотоэлеменфонового ного, Приче вительности чувст- еремения, олезмерове телеви- Аотоэлек нои мощностамплитуда шубаться в териода скани а может ла из ние счет- подклю ения (пеое выования),.и ния.Наиболее близким к предл по технической сущности явл устройство для измерения ра горячего проката, содержаще зионный датчик с дискретным "трическим преобразователем, ный и тактовый генераторы,ченные к .входам дискретного фотоэлектрического преобразователя, иподключенные к его выходу соединенные последовательно амплитудньпт дискриминатор, формирователь импульсов т- и. измерительную схему, В этом уст 5ройстве по количеству засвеченныхизмеряемым изделием фоточувствительных элементов определяют искомыйторазмер. При этом засвеченным элементом считается тот, амплитуда сигнала с которого превышает уровеньопределяемый с учетом шумового иполезного сигналов Г 21;,. 15Недостатком подобных устройствяв ся зна ие3 8423читание из полезного сигнала амплиту-. ды шума, измеренного и усредненного за время его действия, может привести к погрешности измерения - про"пусканию ложного сигнала и задержке5полезного.Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем,что устройство снабжено одновибратором, подключенным к второму входуамплитудного дискриминатора, командным блоком, выполненным в виде соединенных последовательно триггера,прямой вход которого подключен к 15выходу тактового генератора, а инверсный - к выходу Формирователя импульсов, элемента И, второй вход которого соединен с выходом счетногогенератора, делителя и схемы слежения, выход которой подключен к одновибратору,Кроме того, схема слежения выполнена в виде последовательно соединенных счетчика, вход которого подключен к делителю, регистра, первогосумматора, второй информационныйОвход которого предназначен для подачи постоянного числа в двоичном коде, второго сумматора и элемента 30И, выход которого подключен к одновибратору.На Фиг. 1 дана блок-схема устройства; на Фиг. 2 - эпюры напряжений.Устройство содержит телевизионныйдатчикс дискретным Фотоэлектрическим преобразователем, тактовый генератор 2, счетный генератор 3, амплитудный дискриминатор 4 Формирователь 5 импульсов, измеРительную схему 6, одновибратор 7, командный блок8, состоящий .из триггера 9, элементаИ 10, делителя 11 и следящей схемы12, содержащей, в свою очередь, счеточик 13, регистр 14, первый сумматор15, второй сумматор 16 и элементИ 17. Устройство работает следующим образом.Счетный генератор 3 периодичес 50 ки по команде тактового генератора 2 опрашивает дискретный Фотоэлектрический преобразователь (не показан), входящий в телевизионный датчик 1.55 формируемаяпри этом последовательность импульсов, наряду с полезным сигналом в виде рабочих импульсов, содержит и шумовые, амплитуда кото 92 4рых колеблется, что связано с неравномерной мощностью Фонового излучения и различной чувствительностьюФотопреобразователя,Граница изображения, измеряемогоизделия 18 отображается в виде нарастающей по амплитуде последовательности импульсов и характеризуется временем и крутизной нарастания.Дальнейшая обработка этих импульсов имеет целью определить, какоеих количество соответствует измеряемому размеру, При этом на результате не должен сказываться ни характер измерения амплитуд шумовых импульсов, ни время и крутизна нарастания амплитуд самих рабочих импульсов, Наиболее точный результатполучен, если Формирование рабочихимпульсов проводят по уровню О у, величина которого имеет относительное значение, жестко связанное с амплитудой рабочих и шумовых импульссов, напримерОс гх - О,Кгде О - максимальное значение рабо.ссхчих импульсов;О, - амплитуда шума,К - коэффициент, определяющийотносительный уровень Формирования.Причем Оопределяется в момент,предшествующий появлению рабочихимпульсов, а О - в момент времес щини, непосредственно следуюший за. окончанием нарастания амплитуды рабочих импульсов.аНаиболее важной при этом является задача Фиксации момента времениЭпредшествующего появлению рабочихимпульсов; и определения именно вэтот момент ОШДля решения этой задачи служиткомандный блок 8,Его работа начинается по сигналутактового генератора 2, устанавливающего триггер 9 в нулевое состоя.- ние. В результате с его выхода на ин- версный вход элемента И 1 О подается разрешающая команда, и импульсы счетного генератора 3 через делИ- тель 1 поступают в счетчик 13 следящей схемы 12. Назначение делителя 1 - уменьшить емкость счетчика 3 и последующих узлов и сократить,30 иВ=и + - и +и1г 3где и - количество импульсов, поступающее с Фотопреобразователя за воемя необходимоедля Формирования дискримиЭ 5натора порогового уровня;и - количество нарастающих по2амплитуде импульсов, соответствующих границе изображенияизмеряемого изделия;и - наибольшее изменение коорди- .Ъ внаты границы изображения измеряемого изделия мвжду двумя соседними циклами измерения.45С выхода сумматора 15 снимается ин"вертированное значение В.-аВ, которое подается на второй сумматор 16,на второй вход которого в следующемцикле измерения со счетчика 13 качнет поступать информация о координате кромки измеряемого изделия(начиная с 0) и в момент й, когдаэто значение станет равным В-ЬВ,на всех выходах сумматора 16 появля"ется "1", а на выходе элемента И 17.Формируется команда, которая запустит Формула изобретения 5 84239 тем самым, количество оборудования без снижения точности определения.Подсчет импульсов-генератора 3 происходит до момента, соответствующего появлению рабочих импульсов, амплитуда которых превышает уровень формирования. При этом первый же ра" бочий импульс, прошедший через амплитудный дискриминатор 4, сформированный Формирователем 5 по дли О тельности и амплитуде и поступивший на инверсный вход триггера 9, установит его в положение "1", прекратив, тем самым, дальнейший подсчет счетчиком 1,3 импульсов гене ратора 3. Записанная в счетчик 13 информация соответствует координате В кромки измеряемого изделия 18 в данном цикле измерения. Эта инФормация переписывается в регистр 20 14, а счетчик 13 после этого обнуляется для подсчета импульсов с генератора 3 в следующем цикле измерения,. Информация с регистра 14 поступает в первый сумматор 15, на вто рой вход которого подается постоянная уставка АВ - отрицательное. число, записанное в двоичном коде, Абсолютное значение ьВ равно 2 6одновибратор 7 с длительностью генерируемого импульса. Этот импульс,поступив на второй вход дискриминатора 4, разрешает Формирование порогового уровня Ощ именно в периодвремени, непосредственно предшествующий приходу нарастающих импульсовс Фотопреобразователя и соответствующих границе изображения измеряемого изделия 18. С выхода амплитудного дискриминатора 4 снимаются только те импульсы, амплитуда которыхпревышает значение ОПоследующее преобразование этихимпульсов производится Формирователем 5, где по предыдущему циклу .изме"рения определяется максимальное зна- .чение сигнала О ,у Формируется величина порога О, с которым и сравнивается амплитуда импульсов с дискриминатора 4. В результате происходит точная фиксация импульса с фотопреобразователя, в наибольшей степени соответствующего границе изображения измеряемого иэделия 18,т.е. точное измерение его координаты или размера. Этот первый импульс,как уже говорилось, перебрасываеттриггер 9, останавливая прохождениеимпульсов с генератора 3 на счетчик 13,Последовательность же рабочихимпульсов, соответствующих размеруизмеряемого изделия, приходит в измерительную схему 6, Формирующуюрезультат измерения в требуемомвиде.Предлагаемое устройство позволят повысить точность измерения зачет исключения влияния шумов, вызыаемых неоднородной чувствительностьюэлементов дискретного фотоэлектрического преобразователя, и переменной мощности Фонового излучения. Экономический эффект от использования предлагаемого устройства в условиях значительной Фоновой засветки, например от поверхностей транспортирующих прокат роликов рольганга, получают за счет улучшения параметров выпускаемой продукции,1. Устройство для измерения размеров горячего проката, содержащее телевизионный датчик с дискретным2392 8теля и схемы слежения, выход которойподключен к одновибратору,2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что схема 5 слежения выполнена в виде последовательно соединенных счетчика, вход.которого подключен к делителю, ре-гистра, первого сумматора, второй инФормационный вход которого предназ начен для подачи постоянного числав двоичном коде, второго сумматора иэлемента И, выход которого подключенк одновибратору. 7 84 фотоэлектрическим преобразователем, счетный и тактовый генераторы, подключенные к входам дискретного фотоэлектрического преобразователя, и подключенные к его выходу соединенные последовательно амплитудный дискриминатор, формирователь импульсов и измерительную схему, о т л иФ ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено одновибратором, подключенным ко второму входу амплитудного дискриминатора, командным блоком, выполненным в виде соединенных последовательно тривгера, прямой вход ко торого подключен к выходу тактового генератора, а инверсный - к выходу формирователя импульсов, элемента И, второй вход которого соединен с выходом счетного гецератора, дели Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 343381, кл. Н 03 К 17/28, 1972. 2. Патент США Ф 2882302,кл, 6 06 в 3/14, 1975 (прототип),(5 иал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,Редактор Заказ 50 Составитель Е. ГлазкКовач . Техред Н. Бабурка Тираж 642НИИПИ Государственногпо делам изобретений13035, Москва, Я"35,комитета СССР открытийушская наб