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DE1183701B - Photoelectric device for measuring the position or length of an object - Google Patents

Photoelectric device for measuring the position or length of an object

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Publication number
DE1183701B
DE1183701B DE1961P0028169 DEP0028169A DE1183701B DE 1183701 B DE1183701 B DE 1183701B DE 1961P0028169 DE1961P0028169 DE 1961P0028169 DE P0028169 A DEP0028169 A DE P0028169A DE 1183701 B DE1183701 B DE 1183701B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phase shifter
voltage
scanning
direct current
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1961P0028169
Other languages
German (de)
Inventor
Marcel Charles Pfister
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE1961P0028169 priority Critical patent/DE1183701B/en
Publication of DE1183701B publication Critical patent/DE1183701B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/04Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
    • G01B11/043Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving for measuring length
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/04Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
    • G01B11/046Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving for measuring width

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

Lichtelektrische Vorrichtung zum Messen der Lage bzw. von Längengrößen für ein Objekt Es ist eine Vorrichtung zur Breiten-, Dicken- oder Längenmessung bekannt, bei welcher zwei lichtelektrische Meßwertgeber vorgesehen sind, deren Empfindlichkeitsachsen mit engem Blickfeld gegensinnig über das Meßobjekt wandern. Bei der bekannten Vorrichtung handelt es sich um eine Vorrichtung zur Messung an heißem Walzgut, welches selbst leuchtet und mittels einer Bleisulfidzelle über einen rotierenden Polygonspiegel periodisch abgetastet wird. Es kann sich aber auch um nicht selbstleuchtende Objekte handeln, bei denen eine Photozelle reflektiertes Licht aufnimmt, und statt eines Polygonspiegels kann beispielsweise ein Linsenrad vorgesehen werden. Jeder der Meßwertgeber liefert einen Impuls, wenn seine Empfindlichkeitsachse über die Kante des Meßobjektes streicht. Es ändert sich dann nämlich die auf den Strahlungsempfänger fallende Strahlung sprunghaft, und dieser Sprung erscheint nach elektrischer Differentation als Impuls, welcher durch geeignete Impulsformer noch in eine bestimmte wohldefinierte Gestalt gebracht wird.Photoelectric device for measuring the position or length sizes for an object It is a device for measuring width, thickness or length known, in which two photoelectric transducers are provided, their sensitivity axes wander in opposite directions across the measurement object with a narrow field of vision. In the known device is a device for measuring hot rolled material, which itself lights up and by means of a lead sulfide cell over a rotating polygon mirror is scanned periodically. But it can also be objects that are not self-luminous act in which a photocell picks up reflected light, and instead of one Polygon mirror, for example, a lens wheel can be provided. Each of the transducers delivers a pulse when its sensitivity axis is over the edge of the target deletes. The radiation falling on the radiation receiver then changes erratic, and this jump appears as an impulse after electrical differentiation, which by means of suitable pulse shapers can still be given a certain, well-defined shape is brought.

Jeder dieser Impulse zündet ein wechselstromgespeistes Thyratron, dessen Anodenspannung synchron zur Ablenkung der Empfindlichkeitsachse ist.Each of these impulses ignites an AC powered thyratron, whose anode voltage is synchronous with the deflection of the sensitivity axis.

Ein solches Thyratron wirkt dann als gesteuerter Gleichrichter und liefert einen von der Lage der Meßobjektivkante abhängigen Gleichstrommeßwert.Such a thyratron then acts as a controlled rectifier and supplies a direct current measured value dependent on the position of the measuring lens edge.

Wenn der Impuls erscheint, wenn gerade die positive Halbwelle der Speisespannung am Thyratron eingesetzt hat, dann brennt das Thyratron praktisch während dieser ganzen Halbwelle, ehe es beim Einsetzen der negativen Halbwelle wieder löscht. Wenn dagegen der Zündimpuls erst gegen Ende der positiven Halbwelle auf das Gitter des Thyratrons gegeben wird, dann zündet das Thyratron nur kurzfristig und löscht sofort wieder, sobald die anliegende Anodenspannung ihr Vorzeichen umkehrt. Der Gleichstrom durch das Thyratron bzw. der Spannungsabfall an einem davon durchflossenen Widerstand ändert sich also kontinuierlich von einem Maximalwert bis auf Null, je nach der Phasenlage der Zündimpulse zu der Speisespannung des Thyratrons und damit der Lage der Walzgutkante. Wenn das Thyratron einmal gezündet hat, dann haben weitere Impulse an seinem Gitter keinen Einfluß mehr. Durch die gegenläufige Bewegung der Empfindlichkeitsachsen wird erreicht, daß bei dem einen Meßwertgeber der Impuls beim Durchlaufen der einen Kante des Meßobjektes als erster wirksam wird, und bei dem anderen Meßwertgeber der Impuls, der beim Durchlaufen der anderen Kante des Meßobjektes auftritt.When the pulse appears when the positive half-wave of the If the supply voltage has set in at the thyratron, then the thyratron practically burns during this entire half-wave, before it occurs again when the negative half-wave begins clears. If, on the other hand, the ignition pulse does not appear until the end of the positive half-wave the grid of the thyratron is given, then the thyratron ignites only briefly and immediately extinguishes as soon as the applied anode voltage reverses its sign. The direct current through the thyratron or the voltage drop across one of them So resistance changes continuously from a maximum value down to zero, depending according to the phase position of the ignition pulses to the supply voltage of the thyratron and thus the position of the edge of the rolled material. Once the thyratron has ignited, others have Impulses on its grid no longer have any influence. Due to the opposite movement of the Sensitivity axes are achieved that with one transducer the pulse becomes effective when passing through one edge of the measuring object first, and at the other transducer receives the pulse generated when passing the other edge of the DUT occurs.

Bei der bekannten Anordnung erfolgt die Längen- anzeige durch additive Überlagerung der beiden Lagemeßwerte. Diese Summe hängt nämlich, wie sich zeigen läßt, linear von der Länge (bzw. Breite oder Dicke) des Meßobjektes ab. Voraussetzung ist aber dabei, daß sich-die erhaltenen Gleichstrommeßwerte linear mit der Lage der Meßobjektkanten ändern. Bei der bekannten Anordnung ist das nur näherungsweise der Fall, und es hat sich in der Praxis gezeigt, daß man dadurch Schwierigkeiten erhält, wenn man entweder stärkere Schwankungen in der Breite oder Lage des Meßobjektes hat oder hohe Anforderung an die Meßgenauigkeit stellt. In the known arrangement, the length display by additive Superposition of the two measured position values. This sum depends, as we can see lets linear from the length (or width or thickness) of the object to be measured. pre-condition What is in this case is that the measured direct current values obtained are linear with the position change the edges of the target. In the known arrangement, this is only an approximation the case, and it has been shown in practice that this leads to difficulties obtained when there are either greater fluctuations in the width or position of the object to be measured or places high demands on the measurement accuracy.

Es ist eine Anordnung zur Messung der Breite von Blechbändern bekannt (USA.- Patentschrift 2548 590), bei welcher diese Schwierigkeiten vermieden werden. Dort sind auch zwei Meßwertgeber hier in Gestalt von zwei Fernsehkameras - vorgesehen, durch welche periodisch zwei Gesichtsfelder abgetastet werden, in denen die beiden Ränder des Blechbandes liegen. Sobald der Taststrahl oder die Empfindlichkeitsachse über die Kante des Blechbandes hinwegläuft, ergibt sich ein Impuls, der je nach seiner Phasenlage eines von zwei wechselstromgespeisten Thyratronen zündet, über welche eine Vorlauf- bzw. eine Rücklaufwicklung eines Stellmotors gespeist wird. Durch diesen Stellmotor wird der gesamte Kopf des Meßwertgebers (Fernsehkamera) quer zu dem zu vermessenden Blechband verschoben, so lange, bis die Kante des Blechbandes in der Mitte des Gesichtsfeldes liegt. Die Verschiebung der beiden Fernsehkameras wird gemessen und gibt ein Maß für die Breite des zu vermessenden Blechbandes. Hier dient die Fernsehkamera und die nachgeschaltete Anordnung nicht als Meßwertgeber im eigentlichen Sinne des Wortes, sondern nur als Nullindikator. Gemessen wird einfach der Abstand der beiden sich automatisch auf die Kanten des Blechbandes einstellenden Fernsehkameras. An arrangement for measuring the width of sheet metal strips is known (U.S. Patent 2548 590) which avoids these difficulties. There are also two transducers - provided here in the form of two television cameras, through which two fields of view are scanned periodically, in which the two The edges of the sheet metal strip lie. As soon as the probe beam or the sensitivity axis runs over the edge of the sheet metal strip, there is an impulse that depends on its phase position ignites one of two AC powered thyratrons which is fed to a forward or a return winding of a servomotor. This servomotor controls the entire head of the transducer (television camera) Moved across the sheet metal strip to be measured, until the edge of the sheet metal strip lies in the middle of the field of vision. The shift of the two television cameras is measured and gives a measure of the width of the sheet metal strip to be measured. here serves the television camera and the downstream arrangement does not as a measured value transmitter in the true sense of the word, but only as a zero indicator. The distance between the two is simply measured automatically on the edges of the Sheet metal tape adjusting television cameras.

Diese Anordnung erfordert ein Gestell, auf welchem die Kameras verschiebbar geführt sind. Die Genauigkeit der Messung hängt davon ab, wie genau die Fernsehkameras auf die Kanten des Blechbandes ausgerichtet werden können und wie genau dann der Abstand der Fernsehkameras gemessen wird. Das erfordert entweder hohen Aufwand, z. B. eine sehr stabile Führung für die Fernsehkameras, oder ergibt nur eine begrenzte Meßgenauigkeit. Nachteilig ist ferner, daß dort bei einer Seitenverschiebung des gesamten Meßobjektes ohne Breitenänderung doch der gesamte Abgleichmechanismus in Funktion treten muß, weil ja jede Kamera auf den Rand des Meßobjektes (Blechbandes) ausgerichtet werden muß. Dadurch hat die bekannte Anordnung eine erhebliche Trägheit, so daß bei Schwing- oder Flatterbewegungen des Meßobjektes, wie sie z. B. bei Walzgut sehr häufig auftreten, eine Messung praktisch nicht möglich ist. This arrangement requires a frame on which the cameras can be slid are led. The accuracy of the measurement depends on how accurate the television cameras are can be aligned to the edges of the sheet metal strip and how exactly then the Distance between the television cameras is measured. This either requires a lot of effort, z. B. a very stable guide for the television cameras, or gives only a limited one Measurement accuracy. Another disadvantage is that there is a side shift of the entire measurement object without a change in width but the entire adjustment mechanism in Function must occur because every camera is on the edge of the object to be measured (sheet metal strip) must be aligned. As a result, the known arrangement has a considerable inertia, so that with oscillating or fluttering movements of the object to be measured, as z. B. in rolling stock occur very often, a measurement is practically impossible.

Ausgehend von einer solchen lichtelektrischen Vorrichtung zum Messen der Lage bzw. von Längengrößen für ein Objekt mit einen festgelegten Abtastbereich periodisch überstreichendem Abtastorgan, bei welcher beim Erfassen des Objektes ein Zündimpuls an einen gesteuerten Gleichrichter, beispielsweise an ein Thyratron, abgegeben wird, welcher, von einer mit der Abtastung synchronisierten, periodisch durch Null gehenden Spannung gespeist, ein von der Meßgröße bestimmtes Gleichstromsignal liefert, derart, daß die relative Phasenlage von Zündimpuls und Speisespannung des gesteuerten Gleichrichters sich nach Maßgabe der zu bestimmenden Meßgröße ändert, besteht die Erfindung darin, daß bei feststehend angeordneten Abtastmitteln die Phasenlage mittels elektrischer phasenschiebender Mittel änderbar ist. Based on such a photoelectric device for measuring the position or length values for an object with a defined scanning area periodically sweeping scanning element, in which when detecting the object an ignition pulse to a controlled rectifier, for example a thyratron, is output which, from a synchronized with the sampling, periodically fed by voltage going to zero, a direct current signal determined by the measured variable supplies, in such a way that the relative phase position of the ignition pulse and supply voltage of the controlled rectifier changes according to the measurand to be determined, The invention consists in the fact that in the case of stationary scanning means Phase position can be changed by means of electrical phase-shifting means.

Es erfolgt hier also nicht eine Verschiebung und Nachführung des gesamten Tastkopfes, wie bei der bekannten Anordnung, sondern eine elektrische Phasenschiebung. Es zeigt sich, daß man auch auf diese Weise eine strenge und lineare Messung erhält, wie noch näher erläutert werden wird. So there is no shifting and tracking of the entire probe head, as in the known arrangement, but an electrical phase shift. It turns out that a strict and linear measurement is obtained in this way too, as will be explained in more detail below.

Die Erfindung ist nicht auf eine Längenmessung der geschilderten Art beschränkt. Man kann die Erfindung auch zu einer einfachen Lagemessung oder Lageregelung verwenden. Die Erfindung kann in der Weise angewandt werden, daß durch die Phasenschiebung ein Abgleich - ähnlich wie bei der bekannten Anordnung durch das Verschieben der Tastköpfe - bewirkt wird. Durch die Phasenschiebung kann aber auch ein Sollwert eingestellt werden, wie weiter unten noch näher geschildert werden wird. The invention is not based on a length measurement of the described Kind of restricted. The invention can also be used for a simple position measurement or Use position control. The invention can be applied in such a way that by the phase shift through an adjustment - similar to the known arrangement the displacement of the probes - is effected. However, due to the phase shift a setpoint can also be set, as will be described in more detail below will.

Es ist an sich bekannt, eine durch die Phasenlage zweier Meßsignale zueinander bestimmte Meßgröße durch Betätigen eines die Phasenlage ändernden Phasenschiebers darzustellen. Bei bekannten Anordnungen dieser Art handelt es sich um Entfernungsmesser für lange Strecken, bei denen die endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts zur Entfernungsmessung ausgenutzt wird. Zu diesem Zweck wird das Licht amplitudenmoduliert, und aus der Phasendifferenz von vor- und rücklaufendem Licht wird auf die Entfernung geschlossen. Durch verstellbare Spiegel od. dgl. kann die optische Weglänge eines Strahls verändert und die Phasendifferenz auf Null abgeglichen werden, wobei der Stellweg des Spiegels als Längenmeßwert ablesbar ist. Es handelt sich dort aber nicht um die Zündung gesteuerter Gleichrichter und die bei dem erfindungsgemäßen Meßprinzip auftretenden Probleme. It is known per se, one through the phase position of two measurement signals measured variable determined to one another by actuating a phase shifter which changes the phase position to represent. Known arrangements of this type are rangefinders for long distances where the finite speed of propagation of light is used for distance measurement. For this purpose the light is amplitude modulated, and from the phase difference between the forward and backward light will be on the distance closed. By means of adjustable mirrors or the like, the optical path length of a Beam changed and the phase difference adjusted to zero, the The travel of the mirror can be read off as a measured length value. But it is there rectifier not controlled by the ignition and that of the rectifier according to the invention Measuring principle occurring problems.

In vielen Fällen werden die Abtastvorgänge den Abtastbereich mit hinreichend konstanter Geschwindigkeit überstreichen. Zweckmäßig ist es aber, wenn als Abtastvorrichtung ein lichtelektrischer Empfänger mit rotierenden, von einem Synchronmotor angetriebenen optischen Gliedern und einem Hohlspiegel in der Weise zusammenwirkt, daß ein linearer Zusammenhang zwischen der Lage der Abtastorgane in der Meßebene und dem Drehwinkel der optischen Glieder besteht. In many cases, the scans will include the scan area sweep at a sufficiently constant speed. But it is useful if as a scanning device, a photoelectric receiver with rotating, from one Synchronous motor driven optical members and a concave mirror in the way cooperates that a linear relationship between the position of the scanning elements consists in the measuring plane and the angle of rotation of the optical members.

Mit dem Ausdruck »Länge« soll im vorstehenden und in der nachfolgenden Beschreibung jede Art von Abmessungen, also Dicke, Breite, Durchmesser usw., erfaßt werden. »Lage« ist der Abstand von einem festen Bezugspunkt. The expression "length" is intended in the preceding and in the following Description all types of dimensions, i.e. thickness, width, diameter, etc., are recorded will. "Position" is the distance from a fixed reference point.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen erläutert. The invention is based on the drawings of exemplary embodiments explained.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und im folgenden beschrieben: Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Längenmessung, z. B. einer Vorrichtung zur Messung der Breite von Walzgut; Fig.2 veranschaulicht die Wirkungsweise der Anordnung; Fig.3 zeigt eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 1; F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführung einer Längenmeßvorrichtung; F i g. 5 zeigt eine Abwandlung der Anordnung nach F i g. 4; Fig.6 zeigt eine Vorrichtung zur Schnittlängenmessung von Walzgut; Fig. 7 zeigt einen »optischen Anschlag« mit einstellbarer Endlage; F i g. 8 zeigt schematisch den Aufbau des Tastkopfes bei der Anordnung nach F i g. 4, und F i g. 9 zeigt die zugehörige Oberansicht; Fig. 10 zeigt einen Tastkopf, bei welchem die gegensinnige Abtastung des Gesichtsfeldes mittels eines einzigen, von einem einzigen Synchronmotor angetriebenen rotierenden Polygonspiegels erfolgt; Fig. 11 zeigt einen »linearen« Tastkopf. Some exemplary embodiments of the invention are shown in the figures and described below: Fig. 1 shows an embodiment of an inventive Device for length measurement, e.g. B. a device for measuring the width of Rolling stock; 2 illustrates the mode of operation of the arrangement; Fig.3 shows a Modification of the arrangement according to FIG. 1; F i g. 4 shows another embodiment of a Length measuring device; F i g. 5 shows a modification of the arrangement according to FIG. 4; 6 shows a device for measuring the cutting length of rolled stock; Fig. 7 shows an "optical stop" with adjustable end position; F i g. 8 shows schematically the structure of the probe head in the arrangement according to FIG. 4, and FIG. 9 shows the associated top view; Fig. 10 shows a probe head in which the opposite Scanning of the field of view by means of a single synchronous motor driven rotating polygon mirror takes place; Fig. 11 shows a "linear" Probe head.

In F i g. 1 sind mit Kt und K2 zwei Tastköpfe gleicher Bauart bezeichnet, welche jeder ein Gesichtsfeld bzw. periodisch und gegenläufig mit engem Blickwinkel abtastet, wie in Fig. 1 durch die Pfeile angedeutet ist. Ein Beispiel eines solchen Tastkopfes ist in Fig. 11 dargestellt. Dabei handelt es sich um einen »linearen« Tastkopf. Von einer Photozelle 10 oder einem sonstigen geeigneten Strahlungsempfänger wird über einen rotierenden Polygonspiegel 11 und einen Hohlspiegel 12 ein Gesichtsfeld in einer Meßebene ME periodisch abgetastet. Der Spiegel 12 ist dabei, wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, so geformt, daß ein linearer Zusammenhang zwischen der Lage der Empfindlichkeitsachse in der Meßebene und der Winkellage des Spiegels 11 besteht. In Fig. 1, two probes of the same design are designated by Kt and K2, which each have a field of view or periodically and in opposite directions with a narrow angle of view scans, as indicated in Fig. 1 by the arrows. An example of one Probe head is shown in FIG. This is a "linear" Probe head. From a photocell 10 or some other suitable radiation receiver becomes a field of view via a rotating polygon mirror 11 and a concave mirror 12 periodically scanned in a measuring plane ME. The mirror 12 is, as shown in Fig. 11 can be seen, shaped so that a linear relationship between the position the sensitivity axis in the measuring plane and the angular position of the mirror 11 consists.

Die beiden Tastköpfe Kt und K2 tasten über die Ränder 13, 14 eines zu vermessenden Objektes 15, z. B. eines Blechbandes im Walzwerk. Die Photozelle 10 jedes Tastkopfes liefert beim Überstreichen der Kante 13 bzw. 14 ein Sprungsignal 16, 16', welches durch einen differenzierenden Wechselstrom verstärker V, bzw. V2 in einen Impuls 17, 17' umgewandelt wird. Die Drehzahl des Spiegels 11 und die Anzahl seiner Seiten ist so gewählt, daß die Impulse 17 bzw. 17' mit einer Frequenz von 100 Hertz erscheinen. The two probe heads Kt and K2 scan one over the edges 13, 14 object to be measured 15, z. B. a sheet metal strip in the rolling mill. The photocell 10 of each probe head delivers when the edge 13 or 14 a jump signal 16, 16 ', which is generated by a differentiating alternating current amplifier V, or V2 is converted into a pulse 17, 17 '. The speed of the Mirror 11 and the number of its sides is chosen so that the pulses 17 and 17 'appear with a frequency of 100 Hertz.

Die Impulse 17 bzw. 17', deren Lage von der Lage der Ränder 13 bzw. 14 abhängt, werden auf die Gitter von Thyratronen 18, 19 gegeben. Die Thyratrone 18 und 19 werden jedes von einer pulsierenden gleichgerichteten Wechselspannung 20 gespeist. Die Spannung 20 wird durch Gleichrichter einer netzfrequenten Wechselspannung mittels zweier Graetz-Gleichrichter 21, 22 gewonnen. DieWechselspannung wird von den Sekundärwicklungen 23, 24 eines Transformators 25 abgenommen. Es sind zwei getrennte Sekundärwicklungen vorgesehen, um die Kreise der beiden Thyratrone galvanisch voreinander zu trennen und eine Üb erl agerung der erhaltenen Gleichstrommeßwerte zu ermöglichen. Die Primärwicklung 26 wird vom Netz über einen Phasenschieber 27 gespeist. The pulses 17 and 17 ', the position of which depends on the position of the edges 13 and 14, are placed on the grids of thyratrons 18, 19. The thyratrone 18 and 19 are each driven by a pulsating rectified alternating voltage 20 fed. The voltage 20 is rectified by a line frequency AC voltage obtained by means of two Graetz rectifiers 21, 22. The AC voltage is from the secondary windings 23, 24 of a transformer 25 removed. There are two separate ones Secondary windings are provided around the circles of the two thyratrons galvanically in front of each other and to enable a transfer of the DC measured values obtained. The primary winding 26 is fed from the network via a phase shifter 27.

Der Stromkreis der Thyratrone geht vom Plus-Pol der Gleichrichter 21 bzw. 22, über das Thyratron 18 bzw. 19, jeweils einen Kathodenwiderstand 28 bzw. The circuit of the thyratrone goes from the positive pole of the rectifier 21 or 22, via the thyratron 18 or 19, each have a cathode resistor 28 or

29 und die Leitung 31 bzw. 32 zum Minus-Pol des Gleichrichters. Die Kathode des Thyratrons 18 ist mit dem negativen Ende des Kathodenwiderstandes 29 vom Thyratron 19 verbunden. Das negative Ende des Widerstandes 28 ist geerdet. Zwischen diesem und der Kathode des Thyratrons 19 liegt eine Gleichspannung, welche der Summe der in den beiden Thyratronkreisen fließenden Ströme entspricht.29 and the line 31 or 32 to the minus pole of the rectifier. the The cathode of the thyratron 18 is connected to the negative end of the cathode resistor 29 connected by thyratron 19. The negative end of resistor 28 is grounded. Between this and the cathode of the thyratron 19 is a DC voltage, which is the sum corresponds to the currents flowing in the two thyratron circles.

Diese Spannung wird an einem Nullverstärker 33 einer konstanten Bezugsspannung entgegengeschaltet, welche aus der Netzspannung mittels eines Gleichrichters 34 erzeugt wird. Der Nullverstärker 33 steuert einen Motor M, und dieser verdreht den Phasenschieber 27 so lange, bis die an den Widerständen 28 und 29 abfallende Gleichspannung gleich der Bezugsspannung ist. Mit dem Motor M ist eine in Längeneinheiten geeichte Anzeigevorrichtung 35 verbunden. This voltage is at a zero amplifier 33 of a constant reference voltage connected in the opposite direction, which is derived from the mains voltage by means of a rectifier 34 is produced. The zero amplifier 33 controls a motor M, and this rotates the Phase shifter 27 until the DC voltage dropping across resistors 28 and 29 is equal to the reference voltage. With the motor M one is calibrated in units of length Display device 35 connected.

Die Wirkungsweise der Anordnung kann an Hand der Fig. 2, a bis h, veranschaulicht werden. In diesen Figuren ist die an den Thyratronen 18 und 19 als Speisespannung anliegende gleichgerichtete Wechselspannung 20 dargestellt sowie die auf die Gitter der Thyratrone beim Überstreichen der Meß objektanten gegebenen Impulse 17 (Fig. 2, a, c, e, g) und 17' (Fig. 2, b, d, f, h). Die Thyratrone 18, 19 zünden beim Erscheinen der Impulse 17 bzw. 17' und brennen dann so lange, bis die Spannung 20 durch Null geht. Dann fällt die Anodenspannung weg, und das Tyratron löscht. Der durch die Thyratrone und die Widerstände 28 bzw. 29 fließende Strom wird jeweils durch die schraffiert gezeichnete Fläche gegeben, und entsprechend groß ist auch der Spannungsabfall an den Widerständen 28 bzw. 29. The mode of operation of the arrangement can be seen with reference to FIGS. 2, a to h, illustrated. In these figures, the one on thyratrons 18 and 19 is shown as Supply voltage applied rectified alternating voltage 20 shown as well given on the grid of the thyratrone when sweeping over the measuring objectanten Pulses 17 (Fig. 2, a, c, e, g) and 17 '(Fig. 2, b, d, f, h). The thyratrone 18, 19 ignite when the impulses 17 or 17 'appear and then burn until the voltage 20 goes through zero. Then the anode voltage drops, and so does the Tyratron clears. The current flowing through the thyratrone and resistors 28 and 29, respectively is given by the hatched area, and accordingly The voltage drop across resistors 28 and 29 is also large.

Es soll ausgegangen werden von einem »Sollzustand«, in welchem die Impulse 17 und 17' jeweils im Maximum der Speisespannung 20 erscheinen (Fig. 2, a und b). Dann brennt jedes Tyratron während einer Hälfte der Periode, und es sei ange- nommen, daß in diesem Zustand die an den Widerständen 28 und 29 abfallende Spannung gerade der Spannung an dem Gleichrichter 34 entspricht. Der Nullverstärker 33 erhält keine Spannung. Der Motor M und der Phasenschieber 27 bleiben in Ruhe. It is to be assumed from a "target state" in which the Pulses 17 and 17 'each appear at the maximum of the supply voltage 20 (Fig. 2, a and b). Then each Tyratron burns for half the period, and so be it appropriate assume that in this state the falling across resistors 28 and 29 The voltage just corresponds to the voltage on the rectifier 34. The zero amplifier 33 receives no voltage. The motor M and the phase shifter 27 remain at rest.

In F i g. 2, c und d, ist der Fall dargestellt, daß sich das Band 15 ohne Anderung seiner Breite nach links verschiebt. Dann kommt der Impuls 17 eine Zeitx eher, der Impulsl7' kommt um die gleiche Zeitdifferenz x später. Man sieht leicht, daß die Fläche A B CD, um welche der Strom des Thyratrons 18 größer geworden ist, genau so groß ist wie die Fläche BCEF (Fig. 2, d), um welche der Strom durch das Thyratron 19 kleiner wird. Der Anschaulichkeit halber sind die FlächeABCD und der Impuls 17 in F i g. 2, d, nochmals gestrichelt eingezeichnet. Die Summenspannung an den Widerständen 28 und 29 bleibt also bei einer reinen seitlichen Verschiebung ohne Breitenänderung konstant. Der Nullverstärker 33 und der Phasenschieber 27 bleiben von der Verschiebung unbeeinflußt. In Fig. 2, c and d, the case is shown that the band 15 shifts to the left without changing its width. Then the pulse comes 17 a Time x earlier, the pulse 17 'comes the same time difference x later. One sees easily that the area A B CD by which the current of the thyratron 18 has increased is exactly as large as the area BCEF (Fig. 2, d) by which the current flows through the thyratron 19 becomes smaller. For the sake of clarity, the areas ABCD and the pulse 17 in FIG. 2, d, again shown in dashed lines. The total voltage so remains at the resistors 28 and 29 with a pure lateral displacement constant without change in width. The zero amplifier 33 and the phase shifter 27 remain unaffected by the shift.

Anders liegen die Verhältnisse, wenn sich die Breite des Blechbandes ändert. In Fig. 2, e und f, ist der Fall dargestellt, daß die linke Kante 13 des Bandes 15 in der verschobenen Lage gemäß Fig. 2, c, verbleibt, aber die rechte Kante 14 durch Verbreiterung des Bandes 15 gegenüber der in F i g. 2, d, dargestellten Lage nach rechts wandert. Dann kommt der Impuls 17' in F i g. 2, f, um die Zeit y früher als in Fig. 2, d. Der Impuls 17' von Fig. 2, d, ist in F i g. 2, f, der Anschaulichkeit halber noch einmal gestrichelt eingezeichnet. Das hat zur Folge, daß sich der Strom durch das Thyratron 19 erhöht, und zwar um die in F i g. 2, f, doppelt schraffierte Fläche GHJK. Entsprechend erhöht sich die an den Widerständen 28 und 29 abfallende Spannung, die dann nicht mehr gleich der am Gleichrichter 34 liegenden Spannung ist. Der Nullverstärker 33 spricht an, und der Motor M verdreht den Phasenschieber 27. Dadurch verändert sich die Phasenlage der Speisespannung 20 gegenüber den unverändert bleibenden Impulsen 17 und 17'. In F i g. 2, g und h ist der Einfachheit halber dargestellt, daß die Impulse 17 und 17' gegenüber der festliegenden Speisespannung verschoben sind, was ja auf das gleiche hinausläuft und im übrigen auch technisch realisierbar ist, wie weiter unten noch erläutert werden wird. The situation is different if the width of the sheet metal strip is different changes. In Fig. 2, e and f, the case is shown that the left edge 13 of the Tape 15 in the shifted position according to FIG. 2, c, remains, but the right edge 14 by widening the band 15 compared to the one shown in FIG. 2, d Location moves to the right. Then comes the pulse 17 'in FIG. 2, f, around the time y earlier than in Fig. 2, i.e. Pulse 17 'of Figure 2, d, is in Figure 2. 2, f, the For the sake of clarity, again shown in dashed lines. This has the consequence that the current through the thyratron 19 increases by the amount shown in FIG. 2, f, double hatched area GHJK. The resistance at the resistors increases accordingly 28 and 29 dropping voltage, which is then no longer equal to that at the rectifier 34 lying tension is. The zero amplifier 33 responds and the motor M rotates the phase shifter 27. This changes the phase position of the supply voltage 20 compared to the unchanged pulses 17 and 17 '. In Fig. 2, g and h is shown for the sake of simplicity that the pulses 17 and 17 'compared to the fixed supply voltage are shifted, which amounts to the same thing and is also technically feasible, as will be explained further below will be.

Wenn die Phase der Speisespannung bzw. der Impulse um y/2 verschoben worden ist, dann ergeben sich die Verhältnisse, welche in Fig. 2, g und h, dargestellt sind. Gegenüber Fig. 2, e und f, ist der Strom durch das Thyratron 18 um die Fläche L NO P kleiner geworden. Der Strom durch das Thyratron 19 ist um die Fläche GHQ U kleiner geworden. Beide Ströme werden kleiner, weil für beide Thyratrone die Zündimpulse später kommen. Man sieht nun, daß die Fläche LNOP in Fig. 2, g, gleich der Fläche QUKJ in Fig. 2, h, ist. Die Fläche links von LN (Fig. 2, g) war ja (vgl. Fig. 2, e und f) gleich der Fläche rechts von JK (Fig. 2, h). Die Flächen HG U Q, um welche der Strom durch das Thyratron 19 bei der Phasenverschiebung kleiner geworden ist und die Fläche LNOP, um welche der Strom durch das Thyratron 18 verringert wurde, ergänzen sich somit zu der Fläche GHJK, um welche das Gesamtsignal infolge der Verbreiterung des Blechbandes 15 größer geworden war. Nach der Phasendrehung um y/2 ist also die Verbreiterung y kompensiert und die an den Widerständen 28 und 29 abfallende Spannung gleich der Spannung des Gleichrichters 34. Der Motor M und der Phasenschieber 27 kommen zur Ruhe. Die Stellung des Phasenschiebers 27 wird mittels einer Anzeigevorrichtung 35 angezeigt und hängt absolut linear mit der Breitenänderung des Bandes 15 zusammen. Die Sinusform der Speisespannung hat auf die Anzeige keinerlei Einfluß. Eine Stellbewegung ist nur bei einer Breitenänderung des Bandes erforderlich, so daß Flatterbewegungen des Gutes, wie sie vor allem beim Walzen von Draht u. dgl. auftreten können, keinen Einfluß auf die Messung haben. If the phase of the supply voltage or the pulses shifted by y / 2 has been, then the relationships result which are shown in Fig. 2, g and h are. Compared to Fig. 2, e and f, the current through the thyratron 18 is around the area L NO P has become smaller. The current through the thyratron 19 is around the area GHQ U got smaller. Both currents are smaller because the ignition pulses for both thyratrons come later. It can now be seen that the area LNOP in FIG. 2, g, is equal to the area QUKJ in Figure 2, h. The area to the left of LN (Fig. 2, g) was yes (see Fig. 2, e and f) equal to the area to the right of JK (Fig. 2, h). The areas HG U Q, around which the current through the thyratron 19 has decreased during the phase shift and the area LNOP by which the current through the thyratron 18 was reduced, thus complement each other to the area GHJK, around which the total signal as a result of the broadening of the sheet metal strip 15 got bigger. After the phase reversal by y / 2, the widening y is compensated and that at the resistors 28 and 29 dropping voltage equal to the voltage of the rectifier 34. The motor M and the phase shifter 27 come to rest. The position of the phase shifter 27 is displayed by means of a display device 35 and depends absolutely linearly with the change in width of the band 15 together. The sinusoidal shape of the supply voltage has no effect whatsoever on the display Influence. An adjustment movement is only required when the width of the belt changes, so that flutter movements of the goods, such as those especially when rolling wire and the like. can occur, have no influence on the measurement.

Fig.3 zeigt eine etwas andere Schaltung der Thyratrone. Hier sind zwei Thyratrone 36, 37 vorgesehen, welche gegenphasig von einem Transformator 38 mit Mittenanzapfung 39 gespeist werden. Die Primärwicklung 41 des Transformators 38 liegt am Ausgang eines Phasenschiebers 42. Die Thyratrone 36 und 37 haben einen gemeinsamen Kathodenwiderstand 43, an welchem eine Gleichspannung nach Maßgabe der Summe der beiden durch die Thyratrone 36 und 37 fließenden Ströme abgegriffen wird. Das Meßobjekt wird mittels zweier Tastköpfe K, und K2 gegensinnig abgetastet wie in dem Beispiel von Fig. 1 und 2, und diese liefern über Verstärker V1 und V2 Zündimpulse 44 und 44' (ähnlich 17 und 17') auf die Gitter der Thyratrone 36 und 37. Die Impulshäufigkeit kann 100 Hertz betragen, wie bei dem vorherigen Beispiel. Dabei wird abwechselnd jeweils ein Impuls jedes Kopfes Kl und K2 unterdrückt, wenn nämlich an der Anode des entsprechenden Thyratrons die negative Halbwelle anliegt. Fig.3 shows a slightly different circuit of the thyratrone. Here are two thyratrons 36, 37 are provided, which are in phase opposition from a transformer 38 are fed with center tap 39. The primary winding 41 of the transformer 38 is at the output of a phase shifter 42. The thyratrons 36 and 37 have one common cathode resistor 43, at which a DC voltage according to the Sum of the two currents flowing through the thyratrone 36 and 37 is tapped. The test object is scanned in opposite directions by means of two probe heads K and K2 as in the example of FIGS. 1 and 2, and these supply ignition pulses via amplifiers V1 and V2 44 and 44 '(similar to 17 and 17') on the grids of the thyratrons 36 and 37. The pulse frequency can be 100 Hertz, as in the previous example. This is done alternately one pulse of each head K1 and K2 is suppressed, namely when at the anode of the corresponding thyratron the negative half-wave is applied.

Die am Widerstand 43 abfallende Spannung ist wieder, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, an einem Nullverstärker 45 einer konstanten Bezugsspannung entgegengeschaltet, die von einem Gleichrichter 46 geliefert wird. Der Gleichrichter 46 liegt am gleichen Netz an wie der Phasenschieber 42, so daß Netzspannungsschwankungen ohne Einfluß auf die Messung bleiben. Der Nullverstärker 45 steuert einen Motor M, und dieser verstellt den Phasenschieber 42 und gleichzeitig eine Anzeigevorrichtung 47 so lange, bis die Spannung am Widerstand 43 gleich der am Gleichrichter 46 liegenden Bezugsspannung ist. The voltage drop across resistor 43 is again like that Embodiment according to FIG. 1, at a zero amplifier 45 of a constant reference voltage in the opposite direction, which is supplied by a rectifier 46. The rectifier 46 is connected to the same network as the phase shifter 42, so that network voltage fluctuations remain without influence on the measurement. The null amplifier 45 controls a motor M, and this adjusts the phase shifter 42 and at the same time a display device 47 until the voltage across resistor 43 is equal to that across rectifier 46 Reference voltage is.

Bei diesen beiden Anordnungen nach F i g. 1 bis 3 wird die Phasenlage der Speisespannung der Thyratrone gegenüber der feststehenden Lage der Impulse verändert. Man kann aber auch bei einer Längenänderung die Phasenlage der Impulse verschieben und die der Speisespannung unverändert lassen. Ein solches Beispiel zeigen F i g. 4, 8 und 9. With these two arrangements according to FIG. 1 to 3 becomes the phase position the supply voltage of the thyratrone changed compared to the fixed position of the pulses. However, the phase position of the pulses can also be shifted when the length changes and leave that of the supply voltage unchanged. Such an example is shown in FIG. 4, 8 and 9.

Bei dem Tastkopf sind zwei versetzt zueinander angeordnete Spiegelrotore 48 und 49 vorgesehen, welche durch je einen Synchronmotor 51 und 52 angetrieben werden. Zwei Photozellen 53 und 54 tasten das Meßobjekt 55 (hier als Walzprofil der Höhe a dargestellt) über die Spiegelrotore 48 und 49 periodisch ab. Dabei ist der Strahlengang der Zelle 53 noch über einen zusätzlichen Spiegel 56 geleitet, so daß die eine Abtastung von oben nach unten und die andere von unten nach oben erfolgt. Statt dessen können natürlich auch die Motoren 51 und 53 gegensinnig umlaufen. The probe head has two mirror rotors that are offset from one another 48 and 49 are provided, which are each driven by a synchronous motor 51 and 52 will. Two photocells 53 and 54 probe the measurement object 55 (here as a rolled profile the height a shown) on the mirror rotors 48 and 49 periodically. It is the beam path of the cell 53 is still guided via an additional mirror 56, so that one scan from top to bottom and the other from bottom to top he follows. Instead of this, of course, the motors 51 and 53 can also rotate in opposite directions.

In Fig. 4 sind die beiden Köpfe Kl und 2 mit den Motoren 51 und 52 schematisch dargestellt. Die Zellen 53 und 54 liefern über Verstärker V1 und Vt Impulse auf die Gitter von zwei gegenphasig gespeisten Thyratronen. Die Thyratronschaltung entspricht derjenigen von Fig. 3, und es sind deshalb für gleiche Schaltelemente die gleichen Bezugszeichen benutzt worden wie dort. Im Gegensatz zu Fig.3 liegt hier jedoch die Primärwicklung 41 des Trans formators 38 direkt am Netz, während über den Phasenschieber 42 die Antriebsmotoren 51 und 52 der Tastköpfe Kt und K2 gespeist werden. Hier bleibt also tatsächlich die Phase der Thyratronspeisespannung stehen, während die Lage der Zündimpulse 44, 44' relativ zu dieser durch entsprechenden Antrieb der Spiegelrotore 48, 49 über den Phasenschieber 42 relativ zu dieser verändert wird. In FIG. 4, the two heads K1 and 2 are with the motors 51 and 52 shown schematically. Cells 53 and 54 provide through amplifiers V1 and Vt Pulses on the grid from two thyratrons fed in antiphase. The thyratron circuit corresponds to that of FIG. 3, and it is therefore for the same switching elements the same reference numerals have been used as there. In contrast to Fig.3 lies Here, however, the primary winding 41 of the transformer 38 directly on the network while The drive motors 51 and 52 of the probes Kt and K2 via the phase shifter 42 be fed. The phase of the thyratron supply voltage actually remains here stand, while the position of the ignition pulses 44, 44 'relative to this by corresponding Drive of the mirror rotors 48, 49 changed via the phase shifter 42 relative to this will.

Hier erhält man streng die Verhältnisse, die in Fig. 2, g und h, gezeigt sind.Here one strictly obtains the relationships shown in Fig. 2, g and h are.

Statt zweier Spiegelrotore 48 und 49 wie in F i g. 8 und 9 kann man auch einen gemeinsamen Rotor für beide Abtaststrahlen vorsehen, welcher von einem einzigen Synchronmotor angetrieben wird. Eine solche Anordnung erleichtert die genaue Phaseneinstellung und den Abgleich über die Motorphase. Instead of two mirror rotors 48 and 49 as in FIG. 8 and 9 can be used also provide a common rotor for both scanning beams, which of one single synchronous motor is driven. Such an arrangement facilitates the accurate Phase setting and adjustment via the motor phase.

Eine solche Anordnung ist in Fig. 10 dargestellt.Such an arrangement is shown in FIG.

Bei dieser Anordnung erfolgt die Abtastung von zwei Photozellen 57 und 58 über einen einzigen Polygonspiegel 59. Der Strahlengang der einen Zelle 57 ist über zwei Planspiegel 61 und 62 geleitet, derjenige der zweiten Zelle über einen einzigen Planspiegel 63.In this arrangement, two photocells 57 are scanned and 58 via a single polygon mirror 59. The beam path of one cell 57 is passed through two plane mirrors 61 and 62, that of the second cell through one single plane mirror 63.

Auf diese Weise erfolgt durch die eine Zelle eine Abtastung eines Meßobjektes 64 von unten nach oben, durch die andere eine Abtastung von oben nach unten.In this way, one cell is sampled Measurement object 64 from bottom to top, through the other a scan from top to below.

Bei den bisher beschriebenen Anordnungen erfolgt ein Abgleich durch automatisches Nachdrehen des Phasenschiebers. Dessen Stellweg ist ein Maß für die zu messende Länge. In the arrangements described so far, a comparison is carried out automatic re-rotation of the phase shifter. Its travel is a measure of the length to be measured.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 wird durch den Phasenschieber 42 von Hand ein Sollwert eingestellt, welcher an einer Anzeigevorrichtung 47 angezeigt wird. Die Abweichung von diesem Sollwert wird mittels eines Instrumentes 65 mit zentralem Nullpunkt direkt angezeigt, an welchem der Spannungsabfall an dem Kathodenwiderstand 43 der konstanten Spannung des Gleichrichters 46 entgegengeschaltet ist. Der übrige Aufbau entspricht dem von Fig.3, und es sind auch hier für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen vorgesehen wie dort. In the embodiment according to FIG. 5 is through the phase shifter 42 a setpoint is set by hand, which is displayed on a display device 47 will. The deviation from this target value is measured by means of an instrument 65 central zero point directly indicated at which the voltage drop across the cathode resistor 43 of the constant voltage of the rectifier 46 is connected in the opposite direction. The rest The structure corresponds to that of FIG. 3, and here, too, the same parts are used Reference numerals provided as there.

Eine sollche Anordnung ist von großer Bedeutung für die Profil- oder Bandbreitenkontrolle im Walzwerk. Es wird dort ein Sollwert eingestellt, und die im Vergleich für dem Sollwert relativ kleinen AS weichungen werden direkt angezeigt. Es wird dabei die Tatsache ausgenutzt, daß die Abweichung der am Widerstand 43 abfallenden Spannung von der Spannung des Gleichrichters 46 ein Maß für die Längenabweichung vom Sollwert ist. Man arbeitet dabei immer mit dem gleichen Phasenanschnitt der Thyratrone 36, 37 und im gleichen Meßbereich des Instrumentes 65, während der Sollwert am Phasenschieber 42 trotz der Sinusform der Speisespannung über einen großen Meßbereich linear einstellen kann. Such an arrangement is of great importance for the profile or Strip width control in the rolling mill. A setpoint is set there, and the AS deviations that are relatively small compared to the setpoint are displayed directly. The fact is used that the deviation of the resistor 43 falling Voltage from the voltage of the rectifier 46 is a measure of the length deviation from the setpoint. You always work with the same phase angle Thyratrone 36, 37 and in the same measuring range of the instrument 65, while the setpoint at the phase shifter 42 despite the sinusoidal shape of the supply voltage over a large measuring range can adjust linearly.

Dies wäre mit der anderen sich anbietenden Möglichkeit, nämlich der Veränderung der Bezugsspannung am Gleichrichter 46, nicht der Fall. Dann hätte man eine nichtlineare Sollwerteinstellung, und die Emp findlichkeit des Instrmentes 65 wird in durchaus unerwünschter Weise um so kleiner, je kleiner der Sollwert wird, weil bei kleinem Sollwert der Phasenanschnitt im 0°- oder 1800-Bereich erfolgt und Phasenverschiebungen der Zündimpulse dort nur geringen Einfluß auf den durch die Thyratrone fließenden Strom haben.This would be with the other possibility, namely the Change in the reference voltage at rectifier 46, not the case. Then one would have a non-linear setpoint adjustment, and the Emp delicacy of the instrument 65 becomes smaller, the smaller the smaller it is, in an entirely undesirable manner the setpoint is because with a small setpoint the phase angle is in the 0 ° or 1800 range takes place and phase shifts of the ignition pulses there only little influence on the have current flowing through the thyratrone.

Bei der Anordnung nach Fig. 6 handelt es sich um eine Vorrichtung zur Schnittlängenmessung im Walzwerk. Eigentlich handelt es sich dabei nicht um eine Längenmessung im Sinne der vorhergehenden Beispiele, sondern um eine Lagemessung. Es wird optisoh die Lage der Vorderkante 66 von Walzgut 67 in bezug auf eine Schere 68 gemessen. Das Walzgut läuft auf einem Rollgang69 heran, und durch die Schere 68 wird ein Stück abgeschnitten, dessen Länge durch die erfindungsgemäße Anordnung gemessen und angezeigt wird. The arrangement according to FIG. 6 is a device for cutting length measurement in the rolling mill. Actually, it's not a length measurement in the sense of the previous examples, but a position measurement. The position of the leading edge 66 of rolling stock 67 in relation to a pair of scissors is optisoh 68 measured. The rolling stock runs up on a roller table69 and through the scissors 68 a piece is cut off, the length of which is due to the arrangement according to the invention measured and displayed.

Zu diesem Zweck wird der Meßbereich mittels eines Tastkopfes K, der z. B. nach Art der Fig. ii aufgebaut sein kann, periodisch abgetastet. Dieser liefert, wie in den schon beschriebenen Beispielen, über einen Verstärker V Zündimpulse 71 auf das Gitter eines Thyratrons 72. Das Thyratron 72 wird vom Netz über einen Phasenschieber 73 und einen Graetz-Gleichrichter 74 mit einer gleichgerichteten Wechselspannung 75 gespeist. Die am Kathodenwiderstand 76 des Thyratrons 72 abfallende Spannung ist an einem Nullverstärker 77 einer konstanten Bezugsspannung entgegengeschaltet, welche von einem Gleichrichter 78 geliefert wird. Der Nullverstärker 77 steuert einen StellmotorM, welcher den Phasenschieber 73 so lange verstellt, bis die Spannungsdifferenz an dem Nullverstärker verschwindet. For this purpose, the measuring range by means of a probe head K, the z. B. can be constructed in the manner of FIG. Ii, scanned periodically. This delivers as in the examples already described, via an amplifier V ignition pulses 71 on the grid of a thyratron 72. The thyratron 72 is powered by a phase shifter 73 and a Graetz rectifier 74 with a rectified AC voltage 75 fed. The voltage drop across the cathode resistor 76 of the thyratron 72 is connected in opposition to a constant reference voltage at a null amplifier 77, which is supplied by a rectifier 78. The null amplifier 77 controls a servomotor M, which adjusts the phase shifter 73 until the voltage difference disappears at the null amplifier.

Mit dem Phasenschieber ist eine Anzeigevorrichtung gekoppelt, welche die Schnittlänge anzeigt. Wie sich leicht einsehen läßt, ist die Anzeige vollständig linear, auch wenn die Speisespannung sinusförmig ist. Da der Phasenanschnitt des Thyratrons außerdem stets im gleichen Winkelbereich erfolgt, bleibt die absolute Genauigkeit der Anzeige, welche im wesentlichen durch die Ansprechempfindlichkeit des Nullverstärkers bestimmt wird, über einen großen Meßbereich konstant.A display device is coupled to the phase shifter, which indicates the cutting length. As can be easily seen, the display is complete linear, even if the supply voltage is sinusoidal. Since the leading edge of the Thyratrons also always takes place in the same angular range, remains the absolute Accuracy of the display, which is mainly due to the responsiveness of the zero amplifier is determined, constant over a large measuring range.

Fig. 7 zeigt eine ähnliche Anordnung. Hier wird aber nicht nur die Schnittlänge gemessen, sondern es wird in Abhängigkeit von dem erhaltenen Meßwert der Rollgang so gesteuert, daß das Walzgut in einer voreinstellbaren Lage, bei welcher also die Stirnfläche 81 des Walzgutes eine voreinstellbare Strecke hinter der Schere 83 liegt, zur Ruhe kommt. Fig. 7 shows a similar arrangement. But not only that Cutting length is measured, but it is a function of the measured value obtained the roller table is controlled so that the rolling stock is in a preset position in which so the end face 81 of the rolling stock a pre-settable distance behind the scissors 83 lies, comes to rest.

Ein Tastkopf K nach Art von Fig. 11 gibt über einen Verstärker V Impulse 84 auf das Gitter eines Thyratrons 85. Das Thyratron 85 wird von einem Phasenschieber 86, der am Netz liegt, über einen Transformator 87 und einen Graetz-Gleichrichter 88 mit einer gleichgerichteten Wechselspannung gespeist. Der Phasenschieber 86 ist von Hand einstellbar und mit einer Anzeigevorrichtung 88 verbunden, an welcher die Endlage des Walzgutes, d. h. die Schnittlänge, ablesbar ist. In einem Kreis 89 wird die an dem Kathodenwiderstand 91 abfallende Spannung einer von einem Gleichrichter 92 gelieferten konstanten Bezugsspannung entgegengeschaltet. A probe head K in the manner of FIG. 11 outputs via an amplifier V Pulses 84 on the grid of a thyratron 85. The thyratron 85 is controlled by a phase shifter 86, which is connected to the network, via a transformer 87 and a Graetz rectifier 88 fed with a rectified AC voltage. The phase shifter 86 is adjustable by hand and connected to a display device 88 on which the End position of the rolling stock, d. H. the cutting length can be read off. In a circle 89 becomes the voltage dropped across the cathode resistor 91 from a rectifier 92 supplied constant reference voltage is connected in the opposite direction.

Die Impulse 84 werden außerdem auf das Gitter eines zweiten Thyratrons 93 gegeben. Das Thyratron 93 wird von einer zweiten Sekundärwicklung 94 des Transformators 87 zwecks galvanischer Trennung über einen Graetz-Gleichrichter 95 ebenfalls mit gleichgerichtetem Wechselstrom gespeist. Am Kathodenwiderstand 96 des Thyratrons 93 fällt dann ebenfalls eine der Lage der Kante 81 entsprechende Spannung 97 ab. Diese wird mittels eines Differenziergliedes 98 differenziert, und man erhält einen geschwindigkeitsproportionalen Meßwert, welcher in einem Kreis 99 dem vom Thyratron 85 und dem Gleichrichter 92 abgeleiteten Differenzmeßwert entgegengeschaltet wird. Von dem so erhaltenen Summen- oder Differenzsignal wird ein Steuergerät 100 beaufschlagt, welches in nicht näher dargestellter Weise die Rollgangmotoren steuert. The pulses 84 are also applied to the grid of a second thyratron 93 given. The thyratron 93 is powered by a second secondary winding 94 of the transformer 87 for the purpose of galvanic isolation via a Graetz rectifier 95 also with rectified alternating current. At the cathode resistor 96 of the thyratron 93 then likewise a voltage 97 corresponding to the position of the edge 81 drops. This is differentiated by means of a differentiator 98, and one obtains one speed proportional measured value, which in a circle 99 that of the thyratron 85 and the rectifier 92 derived differential measured value is connected in the opposite direction. A control unit 100 is acted upon by the sum or difference signal obtained in this way, which controls the roller table motors in a manner not shown.

Bei der beschriebenen Anordnung kann an dem Phasenschieber bequem und genau die Endlage des Walzgutes und damit die Schnittlänge eingestellt werden. Durch die beschriebene Geschwindigkeitsrückkopplung wird erreicht, daß das Walzgut ohne Überschießen und Pendelungen in diese Endlage einläuft. Im Endzustand ist der aufgeschaltete Geschwindigkeitsmeßwert Null, und der Phasenanschnitt des Thyratrons 85 erfolgt so, daß die Spannung am Widerstand 91 gleich der Bezugsspannung des Gleichrichters 92 ist. With the arrangement described, the phase shifter can conveniently and precisely the end position of the rolling stock and thus the cutting length can be set. The described speed feedback ensures that the rolling stock enters this end position without overshooting and oscillation. In the final state is that connected speed measurement value zero, and the phase angle of the thyratron 85 takes place so that the voltage across resistor 91 is equal to the reference voltage of the rectifier 92 is.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß die Erfindung ein weites Anwendungsgebiet hat, und die gesohilderten Anwendungsbeispiele sind keineswegs erschöpfend. Statt eines Thyratrons, also einer gasgefüllten, glttergesteuerten Elektronenröhre, könnte auch ein anderes, äquivalent wirkendes Schaltelement Verwendung finden, beispielsweise ein Halbleiterschaltelement. Der Ausdruck gesteuerter Gleichrichter in Beschreibung und Ansprüchen soll so verstanden werden, daß er derartige Äquivalente mit umfaßt. The foregoing description shows that the invention is broad Has application area, and the application examples shown are by no means exhaustive. Instead of a thyratron, i.e. a gas-filled, smoother-controlled one Electron tube, could also use another, equivalent-acting switching element find, for example, a semiconductor switching element. The term controlled rectifier in the description and claims it is to be understood that such equivalents with includes.

Claims (12)

Patentansprüche: 1. Lichtelektrische Vorrichtung zum Messen der Lage bzw. von Längengrößen für ein Objekt mit einen festgelegten Abtastbereich periodisch überstreichendem Abtastorgan, bei welcher beim Erfassen des Objektes ein Zündimpuls an einen gesteuerten Gleichrichter, beispielsweise an ein Thyratron, abgegeben wird, welcher, von einet mit der Abtastung synchronisierten, periodisch durch Null gehenden Spannung gespeist, ein von der Meßgröße bestimmtes Gleichstromsignal liefert, derart, daß die relative Phasenlage von Zündimpuls und Speisespannung des gesteuerten Gleichrichters sich nach Maßgabe der zu bestimmenden Meßgröße ändert, dadurch gekennz e i c h n e t, daß bei feststehend angeordneten Abtastmitteln die Phasenlage mittels elektrischer phasenschiebender Mittel änderbar ist. Claims: 1. Photoelectric device for measuring the position or of length values for an object with a defined scanning area periodically sweeping scanning element, in which an ignition pulse when the object is detected is delivered to a controlled rectifier, for example a thyratron, which, from one synchronized with the sampling, periodically going through zero Voltage, supplies a direct current signal determined by the measured variable, in such a way, that the relative phase position of the ignition pulse and supply voltage of the controlled rectifier changes according to the measured variable to be determined, thereby marked e i c h n e t that with stationary scanning means the phase position by means of electrical phase-shifting means is changeable. 2. Lichtelektrische Lagen- oder Längenmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesteuerte Gleichrichter von einer gleichgerichteten Wechselspannung gespeist wird. 2. Photoelectric position or length measuring device according to claim 1, characterized in that the controlled rectifier of a rectified AC voltage is fed. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtastvorrichtung ein lichtelektrischer Empfänger mit rotierenden, von einem Synchronmotor angetriebenen optischen Gliedern und einem Hohlspiegel in der Weise zusammenwirkt, daß ein linearer Zusammenhang zwischen der Lage der Abtastorgane in der Meßebene und dem Drehwinkel der optischen Glieder besteht. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that as a scanning device, a photoelectric receiver with rotating, from one Synchronous motor driven optical members and a concave mirror in the way cooperates that a linear relationship between the position of the scanning elements consists in the measuring plane and the angle of rotation of the optical members. 4. Lichtelektrische Lagen- oder Längemneßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronmotor über einen Phasenschieber gespeist wird. 4. Photoelectric position or length measuring device according to claim 3, characterized in that the synchronous motor is fed via a phase shifter will. 5. Lichtelektrische Lagen- oder Längenmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung des gesteuerten Gleichrichters über einen Phasenschieber zugeführt wird. 5. Photoelectric position or length measuring device according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the supply voltage of the controlled Rectifier is fed via a phase shifter. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastbereich in an sich bekannter Weise durch zwei Abtastvorrichtungen gegensinnig abgetastet wird, die durch einen gemeinsamen Synchronmotor oder durch zwei von der gleichen Spannung gespeiste Synchronmotoren angetrieben werden, und daß jeder Abtastvorrichtung ein gesteuerter Gleichrichter zugeordnet ist und daß die von den gesteuerten Gleichrichtern gelieferten Gleichstromsignale additiv überlagert werden. 6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the scanning area scanned in a known manner by two scanning devices in opposite directions is driven by a common synchronous motor or by two of the same Voltage fed synchronous motors are driven, and that each scanning device a controlled rectifier is assigned and that of the controlled rectifiers supplied direct current signals are additively superimposed. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastbereich in an sich bekannter Weise durch zwei Abtastvorrichtungen gegensinnig periodisch abgetastet wird und daß jeder Abtastvorrichtung ein gesteuerter Gleichrichter zugeordnet ist und daß die von den gesteuerten Gleichrichtern gelieferten Gleichstromsignale additiv überlagert werden und daß dabei die Phasenlage der Speisespannungen der beiden Gleichrichter im gleichen Sinne änderbar ist. 7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the scanning area periodically in a manner known per se by two scanning devices in opposite directions is scanned and that each scanning device is assigned a controlled rectifier and that the direct current signals supplied by the controlled rectifiers are additively superimposed and that the phase position of the supply voltages of the both rectifiers can be changed in the same way. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieber derart verstellbar ist, daß die Summe der Gleichstromsignale einen vorgegebenen Wert annimmt und daß dabei die Verstellung des Phasenschiebers ein Maß für die zu messende Längengröße liefert. 8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the phase shifter is adjustable in such a way that the sum of the direct current signals assumes a predetermined value and that the adjustment of the phase shifter provides a measure of the length to be measured. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Gleichstrom- signale einer Bezugsspannung an einem Nullverstärker entgegengeschaltet ist und daß durch einen von dem Nullverstärker gesteuerten Servotrieb das selbständige Einstellen des Phasenschiebers bewirkt wird. 9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the sum the direct current signals of a reference voltage at a zero amplifier are switched opposite is and that the independent servo drive controlled by the zero amplifier Adjusting the phase shifter is effected. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieber zum Einstellen eines vorgegebenen Sollwertes von Hand einstellbar ist und daß die Summe der Gleichstromsignale an einem die Abweichung von dem Sollwert anzeigenden Meßinstrument einer konstanten Bezugsspannung entgegengeschaltet ist. 10. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the phase shifter can be set manually for setting a predetermined setpoint and that the sum of the direct current signals at one is the deviation from the nominal value measuring instrument indicating a constant reference voltage is connected in the opposite direction. 11. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem gesteuerzen Gleichrichter gelieferte Gleichstromsignal einer konstanten Bezugsspannung einem Nullverstärker entgegengeschaltet ist und daß ein von dem Nullverstärker gesteuerter Servotrieb das selbsttätige Einstellen des Phasenschiebers bewirkt, dessen Verstellung ein Maß für die zu messende Lagegröße liefert. 11. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the direct current signal supplied by the controlled rectifier of a constant Reference voltage is connected opposite a zero amplifier and that one of the zero amplifier controlled servo drive causes the automatic adjustment of the phase shifter, the adjustment of which provides a measure for the position size to be measured. 12. Lichtelektrische Lagemeßvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 für ein auf einer Fördervorrichtung transportiertes Gut, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieber von Hand zur Einstellung eines Sollwertes einstellbar ist und daß der von dem gesteuerten Gleichrichter gelieferte Gleichstrommeßwert Steuermitteln für die Fördervorrichtung zugeführt wird, derart, daß das Gut in der am Phasenschieber einstellbaren Lage zur Ruhe kommt. 12. Photoelectric position measuring device according to claim 4 or 5 for a good transported on a conveyor device, characterized in that the phase shifter can be adjusted manually for setting a setpoint and that the measured direct current value supplied by the controlled rectifier is controlled by control means for the conveyor is fed in such a way that the material in the phase shifter adjustable position comes to rest. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 005 741, 1 025 636, 1 026 542, 1 056 842, 1 063 394, 1 092 541; schweizerische Patentschrift Nr. 301 849; USA.-Patentschrift Nr. 2 548 590. Publications considered: German Auslegeschriften No. 1 005 741, 1 025 636, 1 026 542, 1 056 842, 1 063 394, 1 092 541; Swiss U.S. Patent No. 301,849; U.S. Patent No. 2,548,590.
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