Устройство для измерения геометрических размеров горячего проката

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических размеров светящихся объектов. Целью изобретения является повышение точности определения границ изделия за счет проецирования на фотоэлектрический преобразователь в увеличенном масштабе краев исследуемого объекта и расширение диапазона измерений за счет введения контролируемого расстояния между входными экранами волоконно-оптического преобразователя. Для этого изображение краев светящегося тела объекта 11 с помощью оптической системы 1 проецируется на входные торцы 7 и 8 волоконно-оптического преобразователя 6, которые посредством механизма 9 перемещения предварительно устанавливаются на номинальный размер. Волоконно-оптический преобразователь 6 формирует границы светового изображения объекта 11 на выходном торце 10, оптически связанном с фотоэлектрическим преобразователем 2. Генератор 3 импульсов производит опрос преобразователя 2, с выхода которого прямоугольный импульс, пропорциональный размеру объекта 11, поступает в измерительный блок 4 и регистрируется. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

275 A2 (19) (11) (51) 4 С 01 В 11/00

ВСЕСОЮ

П)ДЕНТй -. 1

БйБ. 1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОРСКОМУ 6ВМДН1 ЕЛЬЮ ГВ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (61) 478184 .(21) 4304897/24-28 (22) 10.06.87 ,(Ф6) 15.04.89. Бюл. У 14 (71) Уфимский ави;:цнонньй.институ: им. Серго Орджоникидзе (72) Н.И. Гиниятуллин, 3.M. Хасанов, Н.В. Гурьянова и Э.Ф. Хамнтова (53) 531.715 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .У 478184, кл. C 01 В 11/06:, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРИПИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ГОРЯЧЕГО ПРОКАТА (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля гео;метрических размеров светящихся объ,ектов. Целью изобретения является ,повьппение точности определения границ изделия за счет проецирования на фотоэлектрический преобразователь в увеличенном масштабе краев исследуемого объекта и распир==ние диапазона измерений за счет вне:,ения контролируемого расстояния мех у входными экранами волоконно-оптического преобразователя. Для это о изображение краев светящегося тела (объекта)

1l с помощью оптической системы 1 проецируется на входные торцы 7 и 8 волоконно-оптического преобразоват ля 6, которые посредством механизм::

9 перемещения предварительно устанавливаются на номинальный размер, Волоконно-оптический преобразователь 6 формирует границы светового изображения объекта тела 11 на выходном торце 10 оптически связанном с фотоФ

Ж электрическим преобразователем 2. Генератор 3 импульсов производит опрос преобразователя 2, с выхода которого прямоугольный импульс, пропорциональ- С„ ный размеру объекта 11, поступает в измерительный блок 4 и регистрирует- 2 ся. 2 ил.

1472756

Изобретение Q THocH Tcsl к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических размеров светящихся объектов и является дополнительным к авт. св. Р 478184.

Целью изобретения является повышение точности определения границ изделия за счет проектирования на фото- 10 электрический преобразователь в увеличенном масштабе краев исследуемого объекта и расширение диапазона измерений за счет введения контролируемо. го расстояния между входными экра-., нами волоконно-оптического преобразователя.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; на .фиг.2 — схема расположения пучков световодов в 20 волоконно-оптическом преобразователе.

Устройство для измерения геометрических размеров светящихся объектов содержит оптическую систему 1 с. цилиндрическим компонентом, развертывающий фотоэлектрический преобразователь 2, генератор 3 импульсов, измерительный блок.4, составленный из регулярно уложенных световодов,5 во.— локонно-оптический преобразователь 30

6, входные торцы которого, расположенные в фокальной плоскости оптической системы 1 с цилиндрическим компонентом, образуют равные по площади, симметричные между собой относительно оптической оси два прямоугольных экрана 7 и 8, выполненные с возможностью перемещения вдоль линии укладки с помощью, например, микрометрического винта 9 с отсчет-. 40 ной шкалой, а выходные торцы 10 объ единены в одну полоску и установлены на расстоянии от чувствительной площадки развертывающего фотоэлектрического преобразователя, равном 45 а

m 7 асс я и и -и и где а — толщина стенки оболочки световода; и — показатель преломления серд2 цевины световода;

n, — показатель преломления о6олочки световода. 55

Все элементы устройства укреплены

Ф на общей базе, позицией 11 обозначено измеряемое изделие.

Волоконно-оптический преобразователь 6 представляет собой объемную

Y-образную фигуру, образованную большим числом регулярно уложенных лен". точных оптических волокон 5, уложенных в линию, параллельную к оптической оси устройства, причем входные торцы, имеющие прямоугольное сечение, разделены и образуют состоящие из двух одинаковых частей входные экраны 7 и 8, которые служат для ввода оптического изображения в предлагаемое устройство.

Геометрический размер светочувствительной поверхности развертывающего фотоэлектрического преобразователя 2 равен геометрическим размерам входного и выходного торцов волоконно-оптического преобразователя 6.

Торцы волоконно-оптического преобра. зователя отполированы, Устройство для измерения геометрических размеров светящихся объектов работает следующим образом.

Изображение краев светящегося тела

11 с помощью оптической системы 1 проектируется на входные торцы воло-. конно-оптического преобразователя, на два прямоугольных элемента 7 и

8, которые с механизмом перемещения (микрометрический винт 9 с отсчетной шкалой) устанавливаются на номинальный размер. Волоконно-оптический преобразователь проводит пространственную и спектральную фильтрацию изображения контролируемого светящегося изделия 11, формируя границы его светового иэображения на выходных торцах 10. С выходных торцов 10 это изображение поступает на оптически сопряженную с выходными торцами 10 светочувствительную поверхность развертывающего фотоэлектрического преобразователя 2, и в зависи-. мости от величины изображения в нем будет засвечена часть,светочувствительного слоя. Чтобы контраст анализируемого изображения, получаемого на входных экранах 7 и 8, без измененения передавался на светочувствительную площадку, необходимо, чтобы расстояние ш удовлетворяло условию а ш — —— т

arcsin и -и

2 1 где а — толщина стенки оболочки световодов;

1472756 и — показатель преломпения сердцевины световодов;

n, — показатель преломления оболочки световодов, т.е. расстояние m зависит от опти 5 ческих показателей волокна 5 (пг— показатель преломления серцевины световодов, и, — показатель преломления оболочки световодов) и геомет10 рических размеров (а — толщина стенки оболочки световодов}. Такое расположение выходных торцов 10 от светочувствительной площадки позволяет получить линейную функцию. передачи контраста волоконно-оптического преобразователя 6, тем самым повысить разрушающую способность и точность . устройства.

В результате на светочувствительной поверхности фотоэлектрического преобразователя получается преобразованное по масштабу (увеличенное) оптическое изображение краев объекта 11. Генератор 3 импульсов обеспе- 25 чивает синхронизацию работы устройства и производит опрос фотоэлектрического преобразователя 2, с выхода которого прямоугольный импульс, пропорциональный размеру, поступает в . измерительный блок 4 и регистрируется. При необходимости изменить диапазон измерения устройство может быть перенастроено с помощью поворота микрометрического винта 9 с отсчетной шкалой, с которым кинематически связаны два прямоугольных входных экрана 7 и 8. Возможность регулирования расстояния между этими двумя экранами, составленными из входных торцов ленточных волокон 5, позволяет расширить диапазон измерения.

Граница перемещения прямоугольных экранов 7 и 8 может быть установлена между любыми точками шкалы микромет" рическоговинта 9 и определяется нормами контролируемых значений геометрических размеров объекта.

Формула изобретения устройство для измерения геометрических размеров горячего проката по авт. св. У 478184, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью по« вышения точности определения границ объекта и расширения диапазона измерения размеров, оно снабжено волоконно-оптическим преобразователем, размещенным по ходу излучения между цилиндрическим компонентом и развер" тывающим фотоэлектрическим преобразователем и состоящим из волокон с регулярной укладкой, входные торцы которых образуют равные по площади два прямоугольных экрана, выполненные с возможностью перемещения вдоль линии укладки, размещенные в фокальной плоскости цилиндрического «омпонента и ориентированные вдоль ее об" разующей симметрично его оптической оси, а выходные торцы образуют одну полосу и размещены от чувствительной площадки развертывающего фотоэлектрического преобразователя на расстоянии m равном а

m т

arcsin пг-пг

1 4 где а - толщина свенки световодов; и — показатель преломления серд-. и цевины световодов; и, - показатель преломления оболочки световодов.

1472756

Составитель В. Бахтин

;Редактор Т. Лаэоренко Техред Л.Сердюкова Корректор H. Король

Заказ 1699/40

Тираж 683

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . . 113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

) 1

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101