Устройство для непрерывного неразрушающего оптического контроля поперечных размеров нитевидных материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения поперечных размеров нитевидных материалов, в частности для непрерывного неразрушающего контроля пряжи, химических волокон в производственных условиях. Цель изобретения - повышение точности, разрешающей способности и помехозащищенности устройства за счет выполнения конструкции в виде моноблока с отражающими элементами. Поток излучения от источника 1 излучения поступает через канал ввода излучения в узел 2 формирования, выполненный в виде прямого эллиптического цилиндра, и, отражаясь от зеркальной поверхности 5 эллиптического цилиндра, сходится к каналу 7 вывода потока излучения узла 2 формирования и диффузно рассеивается на его стенках, обеспечивая равномерную освещенность контролируемого нитевидного материала 11. Поток излучения, несущий информацию о поперечном размере нитевидного материала, поступает в канал 8 ввода потока излучения узла 3 приема радиально расходящимся. Отразившись от зеркальной поверхности эллиптического цилиндра узла 3 приема, поток излучения сходится к зеркальной конической поверхности канала 9 вывода потока излучения узла 3 приема. Отразившись от этой поверхности, поток излучения, несущий информацию о поперечном размере нитевидного материала, поступает на фотоприемный регистрирующий блок 4. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

союз советсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

А i

„, SUÄÄ 1567874

Щ)5 с 01 в 11/10

6Г(9Р".Я "1

i;li;:lid

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ к б

21) 4463973/24-28

22) 20.07.88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРетениям и ОТКРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (46) 30.05.90. Вюл. 9 20 (71) Киевское проектно-конструкторское бюро автоматизированных систем управления (72) В.П.Николаев и А,С,Фель (53) 531.717.1 (088,8) (56 ) Авторское свидетельство СССР

У 328331, кл. G Ol В 11/04, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

НЕРАЗРУШАХЩЕГО ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

ПОПЕРЕЧНЫХ РАЗМЕРОВ НИТЕВИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Иэобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения поперечных разме-, ров нитевидных материалов, в частности для непрерывного неразрушающего контроля пряжи, химических волокон в производственных условиях. Цель изобретения — повышение точности, разрешающей способности и помехоэащищенности устройства эа счет выполнения конструкции в виде моноблока с отражающими элементами. Поток излучения от

2 источника I излучения поступает через канал ввода излучения в узел 2 формирования, выполненного в виде прямого эллиптического цилиндра, и > отражаясь от зеркальной поверхности 5 эллиптического цилиндра, сходится к каналу 7 вывода потока излучения узла 2 формирования и диффуэно рассеивается на его стенках, обеспечивая равномерную освещенность контролируемого нитевидного материала 11, Поток излучения, несущий информацию о поперечном размере нитевидного материала, поступает в канал 8 ввода потока излучения узла 3 приема радиально расходящимся. Отразившись от зеркальной поверхности эллиптического цилиндра узла 3 приема, поток излучения сходится к зеркальной конической поверхности канала 9 вывода потока излучения узла 3 приема. Отразившись от этой поверхности, поток излучения, несущий информацию о поперечном passepe нитевидного материала, поступает на фотоприемный регистрирующий блок

4, 1 з.п,ф-лы. 3 ил, 1567874

Изобретение отиосится к измерительной технике и может быть использовано для измерения поперечггых размеров нитевидных материалов, в частности для не прерывного не разрушающе ro контроля пряжи, химических волокон в производственных условиях, Цель изобретения — повышение точности разрел ающей способности и помехозагдщенности устройства за счет выполнения конструкции в виде моноблока с отражающчьы элементам, На фиг, 1 схематично показано предлагаемое устройство, Разрез; Hà,, f 5 фиг, 2 — сечение A-А на фиг, 1 (ход лучей в сечении А узла формирования потока излучения); на фиг, 3 — сечение Б-Б на фиг. 1 (ход лучей в сечении Б узла приема потока излучения), 2р

Устройство содержит источник 1 излучения и последовательно расположенные по ходу потока излучения узел 2 формирования потока излучения, узел

3 приема потока излучения, фотоприем- 25 ный регистрирующий блок 4. Узлы 2 и 3 формирования и приема соответственно потока излучеж я выполнены в виде двух прямых элииптических цилиндров из оп-, тически про зр ачно го материала, напри- 3р мер стекла с внутренне зеркально отражающим покрытием цилиндрической поверхности 5. Каждый эллиптический цилиндр имеет конические каналы 6, 7 и

8, 9 для ввода и вывода соответственно потоков излучения, оптические оси каналов 6, 7 и 8, 9 проходят через фокусы оснований цилиндров 2 и 3, а измерительный канал образован соосным расположением канала 7 вывода по- 4р тока излучения узла 2 формирования с каналом 8 ввода узла 3 приема потока излучения, при этом основания цигжндров совмещены, Канал 6 ввода потока излучения узла 2 формирования и канал 45

9 вывода потока иэлучежля узла 3 приема потока излучения выполнены в виде конических поверхностей с внутренне зеркально отражающим покрытием и уго лом при вершине, равным 90

Для ввода потока излучения от источника 1 излучения и вывода потока излучения на фотоприемный регистрирующий блок 4 в светоизолирующих покрытиях 10 оснований цилиндров имеются

55 светопроиускающне зоны, Канал 7 вывода потока излучения узла 2 формирования и канал 8 ввода световогс потока узла 3 приема потока излучения выиолиены аналогично в виде сквозных конических каналов со светорассеивающей поверхностью, обеспечивающей циффузное равномерное освещение контролируемых нитевидных материалов 1! и прием интегрального потока излучения, несущего информацию о поперечном размере этих материалов, Конусность сквозных конических каналов 7 и 8 определяется показателем преломления материала, из которых из готовлены, элли пти чес кие цилиндры узлов 2 и 3 формировагыя и

«риема соответственно световых потоков излучения °

Поверхности оснований эллиптичесt ких цилиндров выполнены светоизолирующими и создают неселективное и полностью рассеянное внутреннее отражение.

Ось источника излучения и ось фотоприемного регистрирующего блока находятся на одной оси, Устройство работает следующим образом, Поток. параллельно идущих лучей излучения от источника 1 излучения и направленных перпендикулярно к основанию элгыитического цилиндра узла 2 формирования поступает через светопропускающую зону в светоиэолирующем покрытии верхнего основания на коническую зеркально отражающую поверхность канала 6 ввода потока излучения и, отражаясь в соответствии с законами геометрической оптики, р аспро стр аняется радиально от оси канала 6 ввода в плоскости, параллельно" основагыю эл.—., липтического цилиндра, затем отражается от внутренне зеркальной цилиндрической поверхности 5 и сходится к каналу 7 вывода потока излучения узла

2 формирования, После преломления на грагыце раздела материала цилиндра узла 2 формирования потока иэлучегыя и полости иэмерительногo канала диффузно рассеянный поток обеспеывает равномерную освещенность контролируемого нитевидного материала 11, Интегральный поток излучения, несущий информацию о поперечном размере нитевидного материала 11, претерпев преломпение на границе раздела полости измерительного канала и материала цилиндра узла 3 приема потока излучения поступает в канал 8 ввода радиально расходящимся от его оси потоком излучения Й,отразившись от внутренне зеркальной цилиндрической поверхности 5, радиально сходится к зеркально

5 15678 отражающей конической поверхности канала 9 вывода потока излучения узла

3 приема, а затем, отразившись от этой поверхности, поток излучения, несущий информацию о поперечном размере нитевидного материала 11 через светопропускающую зону в светоизолирующем покрытии нижнего основания, поступает на фотоприемный регистрирующий блок 4.

За счет использования для формирования и приема потока излучения зеркального отражения исключается погрешность от хроматической аберрации.

Фор мул а из обретения

1, Устройство для непрерывного нераэрушающего оптического контроля поперечных размеров нитевидных материалов, содержащее источник излучения и последовательно расположенные по ходу потока иэлуче ыя узел формирования потока излучения, измерительный канап, узел приема потока излучения и фотопри емный регистрирующий блок, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения

74 6 точности, разрешающей способности и;-мехозащищенности, узлы формирования иприема потока излучения выполнен каждый в виде прямого эллиптического цилиндра иэ оптичес. прозрачного материала с. внутренним зеркальным покрытием цилиндрической поверхности, све-„ тоиэолированным основанием и с коническими каналами для ввода и вывода потока излучения, эллиптические цилиндры расположены так, что оптические оси каналов проходят через фокусы их оснований, а измерительный канал образован соосным расположением канала вывода потока излучения эллиптического цилиндра узла формирования потока излучения с каналом ввода потрка излучения эллиптического цилиндра узла приема потока излучения, при этом основания цилиндров совмещены.

2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что.конические каналы для ввода потока излучения ysла формирования потока излучения к вывода потока излучения узла приема потока излучения выполнены с внутренним зеркальным покрытием.

1567874

Составитель M,Ìèíèí

Техред М.Ходанич

Корректор M. Лароши

Редактор . О,Серела

Тираж 489

Заказ 1315

Под пи с ное

ВНИИПИ Госупар "тненного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэвоцгтн iieet и здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101