RU2031362C1 - Device for measuring linear dimensions of moving objects - Google Patents
Device for measuring linear dimensions of moving objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2031362C1 RU2031362C1 SU4954383A RU2031362C1 RU 2031362 C1 RU2031362 C1 RU 2031362C1 SU 4954383 A SU4954383 A SU 4954383A RU 2031362 C1 RU2031362 C1 RU 2031362C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- signal
- counter
- processing unit
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах технического контроля и в оптических системах. The invention relates to measuring equipment and can be used in technical control systems and in optical systems.
Известно устройство для измерения линейных размеров объектов [1], в котором с помощью непрерывного лазера осуществляется измерение линейных размеров объекта. В нем лазер устанавливается на платформе, перемещаемой с помощью привода, управляемого блоком управления приводом. Датчик скорости перемещения платформы выдает информацию о скорости перемещения платформы в блок обработки, куда поступают также сигналы с выхода фотоприемника, оптически связанного с облучателем. Блок обработки сигналов фиксирует окончательную информацию о размере объекта после его облучения непрерывным лучом лазера. A device for measuring the linear dimensions of objects [1], in which using a continuous laser to measure the linear dimensions of the object. In it, the laser is mounted on a platform, moved by means of a drive controlled by a drive control unit. The platform velocity sensor provides information on the platform velocity in the processing unit, which also receives signals from the output of a photodetector that is optically coupled to the irradiator. The signal processing unit captures the final information about the size of the object after its irradiation with a continuous laser beam.
Недостаток устройства - необходимость дополнительного освещения объекта и невозможность измерения линейных размеров объекта сложной конфигурации. The disadvantage of this device is the need for additional illumination of the object and the inability to measure the linear dimensions of an object of complex configuration.
Известно устройство для измерения линейных размеров движущихся объектов [2], в котором с помощью непрерывного лазера осуществляется облучение измеряемого объекта. Излучаемая световая энергия проходит через отверстие отражательного зеркала с отверстием и облучатель, установленный на платформе. Отраженная световая энергия также отражается от облучателя и отражательного зеркала с отверстием и попадает на фотоприемник, где преобразуется в электрический сигнал, который поступает в блок обработки сигнала на вход амплитудного селектора. Последний выдает сигнал в момент изменения его амплитуды в анализатор. Если количество изменений амплитуды соответствует конфигурации проверяемого объекта, то анализатор выдает сигнал, длительность которого зависит от размера объекта и от скорости движения платформы. Этот сигнал выдает разрешение на прохождение импульсов, количество которых зависит от размера проверяемого объекта, а частота от скорости движения платформы. Это количество высвечивается в блоке индикации, который сбрасывается с помощью панели сброса. A device is known for measuring the linear dimensions of moving objects [2], in which a measured object is irradiated with a continuous laser. Radiated light energy passes through the hole of the reflective mirror with the hole and the irradiator mounted on the platform. The reflected light energy is also reflected from the irradiator and the reflective mirror with the hole and enters the photodetector, where it is converted into an electrical signal, which enters the signal processing unit at the input of the amplitude selector. The latter gives a signal at the moment of changing its amplitude in the analyzer. If the number of amplitude changes corresponds to the configuration of the tested object, then the analyzer generates a signal, the duration of which depends on the size of the object and on the speed of the platform. This signal gives permission for the passage of pulses, the number of which depends on the size of the tested object, and the frequency on the speed of the platform. This quantity is displayed in the display unit, which is reset using the reset panel.
Недостаток устройства заключается в том, что импульсы выдаются от датчика скорости, представляющего собой громоздкую конструкцию. Кроме того, частота импульсов ограничена техническими возможностями датчика скорости, что не позволяет с достаточной степенью точности измерить малые линейные размеры. The disadvantage of this device is that the pulses are issued from a speed sensor, which is a bulky design. In addition, the pulse frequency is limited by the technical capabilities of the speed sensor, which does not allow a small degree of accuracy to measure small linear dimensions.
Цель изобретения - упрощение конструкции и увеличение точности при определении малых линейных размеров объекта. The purpose of the invention is to simplify the design and increase accuracy in determining the small linear dimensions of the object.
Это достигается введением в блок обработки сигнала дополнительного амплитудного селектора, двух блоков определения длительности сигнала, каждый из которых состоит из тактового генератора, схемы совпадения и счетчика, а также введением одноадресного постоянного запоминающего устройства, делителя, умножителя и контрольного объекта, при этом световая энергия от облучателя отражается от контрольного объекта и поступает обратно к облучателю, а выход фотоприемника через первый вход блока обработки сигнала через дополнительный амплитудный селектор и первый вход первого блока определения длительности сигнала соединен с первым входом схемы совпадения, имеющей второй вход, соединенной с выходом тактового генератора и выход, соединенный с первым входом счетчика, второй вход которого через второй вход первого блока определения длительности сигнала, второй вход блока обработки сигнала соединен с выходом панели сброса, соединенной также через второй вход блока обработки сигнала, через второй вход второго блока определения длительности сигнала с вторым входом счетчика, первый вход которого соединен с выходом схемы совпадения, а имеющей первый вход, соединенный через первый вход второго блока определения длительности сигнала, с выходом анализатора и имеющей второй вход, соединенный с выходом тактового генератора. Выход счетчика через выход второго блока определения длительности сигнала и первый выход блока обработки сигнала соединен с первым входом умножителя, выход которого соединен с вторым входом блока индикации, а второй вход - с выходом делителя, имеющего первый вход, соединенный с выходом одноадресного постоянного запоминающего устройства, и второй вход, соединенный через второй выход блока обработки сигнала и выход первого блока определения длительности сигнала с выходом счетчика. This is achieved by introducing into the signal processing unit an additional amplitude selector, two signal duration determining units, each of which consists of a clock generator, a coincidence circuit and a counter, as well as introducing a unicast permanent memory, divider, multiplier and control object, while the light energy from the irradiator is reflected from the control object and goes back to the irradiator, and the output of the photodetector through the first input of the signal processing unit through an additional amplitude the first selector and the first input of the first block for determining the duration of the signal is connected to the first input of the matching circuit having a second input connected to the output of the clock generator and an output connected to the first input of the counter, the second input of which is through the second input of the first block for determining the signal duration, the second input of the block the signal processing is connected to the output of the reset panel, also connected through the second input of the signal processing unit, through the second input of the second signal duration determining unit with the second counter input, the first input of which is connected to the output of the matching circuit, but having a first input connected through the first input of the second block for determining the signal duration, with the output of the analyzer and having a second input connected to the output of the clock generator. The counter output through the output of the second signal duration determining unit and the first output of the signal processing unit is connected to the first input of the multiplier, the output of which is connected to the second input of the display unit, and the second input is connected to the output of the divider having the first input connected to the output of the unicast read-only memory, and a second input connected through the second output of the signal processing unit and the output of the first signal duration determining unit with the output of the counter.
На чертеже представлена функциональная схема устройства. The drawing shows a functional diagram of the device.
Она содержит панель сброса 1, блок 2 обработки сигнала, амплитудный селектор 3, анализатор 4, блок 5 определения длительности сигнала, тактовый генератор 6, схему совпадения 7, счетчик 8, блок 9 индикации, дополнительный амплитудный селектор 10, блок 11 определения длительности сигнала, тактовый генератор 12, схему совпадения 13, счетчик 14, одноадресное постоянное запоминающее устройство 15, делитель 16, умножитель 17, контрольный объект 18, источник 19 излучения, подвижную платформу 20, привод 21, блок 22 управления приводом, облучатель 23, отражательное зеркало 24 с отверстием и фотоприемник 25. It contains a reset panel 1, a signal processing unit 2, an amplitude selector 3, an analyzer 4, a signal duration determination unit 5, a clock 6, a matching circuit 7, a counter 8, an indication unit 9, an additional amplitude selector 10, a signal duration determination unit 11, clock generator 12, match circuit 13, counter 14, unicast read only memory 15, divider 16, multiplier 17, control object 18, radiation source 19, moving platform 20, drive 21, drive control unit 22, irradiator 23, reflective mirror Alo 24 with a hole and a photodetector 25.
Световая энергия от источника 19 излучения поступает через отражательное зеркало 24 с отверстием к облучателю 23 и, отразившись от контрольного объекта 18, вновь поступает к облучателю 23, имеющему жесткую связь с подвижной платформой 20, жестко связанной с приводом 21, имеющим вход, соединенный с блоком 22 управления приводом. Light energy from the radiation source 19 enters through the reflective mirror 24 with an aperture to the irradiator 23 and, reflected from the control object 18, again enters the irradiator 23, which has a rigid connection with the movable platform 20, rigidly connected to the drive 21, having an input connected to the block 22 drive controls.
Далее от облучателя 23 световая энергия вновь поступает к отражательному зеркалу с отверстием и далее-на фотоприемник 25, выход которого соединен через первый вход блока 2 обработки сигнала: через амплитудный селектор 3 - с входом анализатора 4 и через этот же первый вход блока обработки сигнала 2, дополнительный амплитудный селектор 10, первый вход блока 11 определения длительности сигнала - с первым входом схемы совпадения 13, имеющей второй вход, соединенный с выходом тактового генератора 12, и выход, соединенный с первым входом счетчика 14. Второй вход последнего через второй вход блока 11 определения длительности сигнала, второй вход блока 2 обработки сигнала соединен с выходом панели сброса, соединенной также с первым входом блока 9 индикации и через второй вход блока 2, второй вход блока 5 с вторым входом счетчика 8, первый вход которого соединен с выходом схемы совпадения 7, имеющей первый вход, соединенный через первый вход блока определения длительности сигнала с выходом анализатора 4, и второй вход, соединенный с выходом тактового генератора 6. Then, from the irradiator 23, the light energy again comes to the reflective mirror with the hole and then to the photodetector 25, the output of which is connected through the first input of the signal processing unit 2: through the amplitude selector 3 - with the input of the analyzer 4 and through the same first input of the signal processing unit 2 , an additional amplitude selector 10, the first input of the signal duration determining unit 11 - with the first input of the matching circuit 13 having a second input connected to the output of the clock generator 12, and an output connected to the first input of the counter 14. Second the first input of the latter through the second input of the signal duration determining unit 11, the second input of the signal processing unit 2 is connected to the output of the reset panel, also connected to the first input of the display unit 9 and through the second input of the unit 2, the second input of the unit 5 with the second input of the counter 8, the first the input of which is connected to the output of the matching circuit 7, having a first input connected through the first input of the signal duration determining unit to the output of the analyzer 4, and a second input connected to the output of the clock 6.
Выход счетчика 8 через выход блока 5 и первый выход блока 2 соединен с первым входом множителя 16, выход которого соединен с вторым входом блока индикации 9, а второй вход - с выходом делителя 16, имеющим первый вход, соединенный с выходом одноадресного постоянного запоминающего устройства 15, и второй вход, соединенный через второй выход блока обработки сигнала и выход блока 11 с выходом счетчика 14. The output of the counter 8 through the output of block 5 and the first output of block 2 is connected to the first input of the multiplier 16, the output of which is connected to the second input of the display unit 9, and the second input is connected to the output of the divider 16 having a first input connected to the output of the unicast read-only memory 15 , and a second input connected through the second output of the signal processing unit and the output of block 11 with the output of the counter 14.
Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.
Источник 19 излучения, который может представлять собой гелий-неоновый непрерывный лазерный излучатель, осуществляет излучение световой энергии с узкой диаграммой направленности. Луч от источника излучения проходит внутри отверстия отражательного зеркала 24 с отверстием и попадает на облучатель 23, представляющий собой отражательное зеркало, находящееся на подвижной платформе 20. Платформа движется с помощью привода 21, управляемого блоком 22 управления приводом. В процессе движения лазерный луч сначала облучает контрольный объект 18, а затем измеряемый объект, линейные размеры которого нужно определить. A radiation source 19, which may be a helium-neon cw laser emitter, emits light energy with a narrow radiation pattern. The beam from the radiation source passes inside the hole of the reflective mirror 24 with the hole and enters the irradiator 23, which is a reflective mirror located on the movable platform 20. The platform moves using the actuator 21, controlled by the drive control unit 22. In the process of movement, the laser beam first irradiates the control object 18, and then the measured object, the linear dimensions of which must be determined.
Таким образом контрольный объект расположен перед измеряемым объектом и имеет заранее известные линейные размеры. Отраженная от объектов световая энергия снова попадает на облучатель 23, отражается о него и далее отражается от отражательного зеркала 24 с отверстием и попадает на чувствительную площадку фотоприемника 25. В фотоприемнике световая энергия преобразуется в электрический сигнал, который поступает в блок 2, на вход амплитудного селектора 3 и дополнительного селектора 10. Поверхность контрольного объекта 18 изготовляется из такого материала, у которого отражательная способность отличается от отражательной способности проверяемого объекта. Дополнительный амплитудный селектор 10 выдает сигнал, амплитуда которого имеет строго определенное значение, характерное для сигнала, образованного в результате отражения световой энергии от контрольного объекта 18. Амплитудный селектор 3 выделяет сигнал, амплитуда которого характерна для сигнала, образованного в результате отражения световой энергии от проверяемого объекта, и выдает импульс в момент изменения амплитуды в анализатор 4. Количество этих импульсов характеризует конфигурацию проверяемого объекта. Анализатор считает это количество изменений амплитуд и выдает сигнал, длительность которого характеризует размер объекта, в блок 5 определения длительности сигнала. Thus, the control object is located in front of the measured object and has predetermined linear dimensions. The light energy reflected from the objects again enters the irradiator 23, is reflected about it and then reflected from the reflective mirror 24 with the hole and enters the sensitive area of the photodetector 25. In the photodetector, the light energy is converted into an electrical signal, which is fed to block 2, to the input of the amplitude selector 3 and an additional selector 10. The surface of the control object 18 is made of a material in which the reflectivity is different from the reflectivity of the test object. An additional amplitude selector 10 generates a signal whose amplitude has a strictly defined value characteristic of the signal generated by the reflection of light energy from the test object 18. The amplitude selector 3 selects a signal whose amplitude is characteristic of a signal generated by the reflection of light energy from the test object , and gives a pulse at the moment of amplitude change to the analyzer 4. The number of these pulses characterizes the configuration of the object being checked. The analyzer considers this number of amplitude changes and generates a signal, the duration of which characterizes the size of the object, in block 5 for determining the signal duration.
Конструкция амплитудного селектора 3 и анализатора 4 не отличается от конструкции соответствующих узлов прототипа. Длительность сигналов с выходов анализатора 4 и дополнительного амплитудного селектора 10 зависит от скорости движения подвижной платформы 20 и от линейных размеров облучаемых объектов. Сигнал с выхода дополнительного селектора 10 поступает на вход схемы 13 совпадения блока 11, разрешая прохождение через эту схему тактовых импульсов с тактового генератора 12 на вход счетчика 14, который считает количество этих импульсов и выдает их на первый вход делителя 16. На второй вход делителя 16 поступает информация с одноадресного постоянного запоминающего устройства 15, куда она записывается в процессе калибровки, которая осуществляется следующим образом. The design of the amplitude selector 3 and analyzer 4 does not differ from the design of the corresponding nodes of the prototype. The duration of the signals from the outputs of the analyzer 4 and the additional amplitude selector 10 depends on the speed of the moving platform 20 and on the linear dimensions of the irradiated objects. The signal from the output of the additional selector 10 is fed to the input of the coincidence circuit 13 of block 11, allowing the passage of clock pulses through this circuit from the clock generator 12 to the input of the counter 14, which counts the number of these pulses and gives them to the first input of the divider 16. To the second input of the divider 16 information is received from the unicast permanent storage device 15, where it is recorded during the calibration process, which is carried out as follows.
После установки контрольного объекта 18 осуществляется контрольное облучение его. При этом скорость движения подвижной платформы 20 принимается за эталонную. После окончания облучения контрольного объекта лазерным лучом с помощью осциллографа определяется информация на счетчике 13 и записывается в постоянное запоминающее устройство 15. Далее с помощью панели сброса 1 устанавливается счетчик 13 в исходное положение. B процессе работы, когда скорость движения подвижной платформы 20 может отличаться от эталонной скорости, на выходе делителя 16 после окончания облучения контрольного объекта будет присутствовать коэффициент, который в случае отличия от эталонной скорости движения подвижной платформы будет больше или меньше единицы. After the installation of the control object 18, control radiation is carried out. In this case, the speed of the movable platform 20 is taken as the reference. After the irradiation of the control object with a laser beam, the information on the counter 13 is determined using an oscilloscope and recorded in the read-only memory 15. Next, using the reset panel 1, the counter 13 is set to its original position. During operation, when the speed of the moving platform 20 may differ from the reference speed, a coefficient will be present at the output of the divider 16 after the end of the irradiation of the control object, which, if different from the reference speed of the moving platform, will be more or less than unity.
Значение этого коэффициента умножается в умножителе 17 на код, поступающий со счетчика 8 блока 5. На этот счетчик поступают тактовые импульсы с тактового генератора 6, разрешение на прохождение которых выдается схеме совпадения 7 с анализатора 4. Таким образом, в умножителе 17 осуществляется корректировка информации линейных размеров проверяемого объекта, зависящая от отличия скорости движения подвижной платформы 20 от эталонной. С выхода умножителя 17 информация поступает в блок 9 индикации, где отображается. The value of this coefficient is multiplied in the multiplier 17 by the code received from the counter 8 of block 5. This counter receives clock pulses from the clock generator 6, the passage of which is issued to the matching circuit 7 from the analyzer 4. Thus, the linear information is corrected in the multiplier 17 the size of the tested object, depending on the difference in the speed of the moving platform 20 from the reference. From the output of the multiplier 17, the information goes to the display unit 9, where it is displayed.
Информация, отображенная на блоке индикации 9, считается истинной после окончания облучения проверяемого объекта лазерным лучом. Сброс информации происходит с помощью панели сброса 1, благодаря которой также устанавливаются в исходное состояние счетчики 8 и 14. The information displayed on the display unit 9 is considered true after the end of the irradiation of the test object with a laser beam. Information is reset using the reset panel 1, thanks to which the counters 8 and 14 are also set to their initial state.
Таким образом, благодаря введению дополнительных электронных узлов и контрольного объекта упрощается конструкция устройства и увеличивается точность определения малых линейных размеров. Thus, thanks to the introduction of additional electronic components and a control object, the device design is simplified and the accuracy of determining small linear dimensions is increased.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4954383 RU2031362C1 (en) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | Device for measuring linear dimensions of moving objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4954383 RU2031362C1 (en) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | Device for measuring linear dimensions of moving objects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2031362C1 true RU2031362C1 (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=21583980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4954383 RU2031362C1 (en) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | Device for measuring linear dimensions of moving objects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2031362C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2209390C2 (en) * | 2001-06-18 | 2003-07-27 | Часовской Александр Абрамович | Device for measurement of linear dimensions |
| RU2247317C1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-02-27 | Часовской Александр Абрамович | Device for measuring linear sizes |
-
1991
- 1991-05-21 RU SU4954383 patent/RU2031362C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1173178, кл. G 01B 11/04, 1981. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1610269, кл. G 01B 21/00, 1988. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2209390C2 (en) * | 2001-06-18 | 2003-07-27 | Часовской Александр Абрамович | Device for measurement of linear dimensions |
| RU2247317C1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-02-27 | Часовской Александр Абрамович | Device for measuring linear sizes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11703569B2 (en) | LIDAR data acquisition and control | |
| US3807870A (en) | Apparatus for measuring the distance between surfaces of transparent material | |
| US4218144A (en) | Measuring instruments | |
| US4254337A (en) | Infrared interference type film thickness measuring method and instrument therefor | |
| US4993835A (en) | Apparatus for detecting three-dimensional configuration of object employing optical cutting method | |
| JPS61190674A (en) | Apparatus and method for optically measuring distance in barcode | |
| US5982491A (en) | Method and apparatus measuring edges on a workpiece | |
| US20010040514A1 (en) | Device and method to detect an object in a given area, especially vehicles, for the purpose of traffic control | |
| US3393600A (en) | Optical ranging apparatus | |
| US4775236A (en) | Laser based roundness and diameter gaging system and method of using same | |
| US4221973A (en) | Linear array signal processing circuitry for locating the midpoint of a source of light | |
| US4678337A (en) | Laser based gaging system and method of using same | |
| RU2031362C1 (en) | Device for measuring linear dimensions of moving objects | |
| US3655990A (en) | Radiation sensitive length measuring system | |
| US6400447B1 (en) | Differentiation of targets in optical station based on the strength of the reflected signal | |
| JPH02501958A (en) | Focus detection system for use in optical measurement systems | |
| RU2092787C1 (en) | Method determining short distances to diffusion-reflecting objects and gear for its realization | |
| JPH1123710A (en) | Range finder | |
| RU2091711C1 (en) | Process of range measurement and device for its realization | |
| US3229497A (en) | Shutter testing apparatus | |
| RU2247317C1 (en) | Device for measuring linear sizes | |
| SU1610269A1 (en) | Apparatus for measuring linear dimensions of moving objects | |
| KR930008564B1 (en) | Linear Motion Angle Inspection Device Using Laser Beam | |
| RU2112208C1 (en) | Device for automated measurement of angular values | |
| RU2164004C2 (en) | Gear measuring linear dimensions of objects |