Фотоімпульсний метод вимірювання ширини смуги

Фотоімпульсний метод вимірювання ширини смуги. Вимірювання діаметру прокату.

Лекція № 33

1 Фотоімпульсний метод вимірювання ширини смуги.

2 Вимірювання діаметру прокату.

Фотоімпульсний (часоімпульсний) метод вимірювання заснований на застосуванні розгортки зображення для освіти світлового імпульсу, тривалість якого визначає розміри виробу. Принцип дії цього методу ілюструється мал. 1. Виріб прямокутної форми підсвічує паралельним пучком світла. На ділянці, рівній ширині виробу, ці промені уриваються.

Між виробом і фотоелементом встановлений екран з отвором, через який світло проходить на фотоелемент. При переміщенні екрану у напрямі виміру із швидкістю v _p фотоелемент затемнятиметься на якийсь час, рівний часу пробігу отвором ширини виробу х_Т. Виникає «імпульс затемнення», тривалість якого пропорційна ширині виробу:

τ₀= х_Т/ v _p (1)

Якщо швидкість екрану відома, то по тривалості імпульсу можна визначити ширину виробу:

х_Т= τ₀ v _p (2).

Для вимірювання тривалості імпульсу застосовують або електронну схему, вихідна напруга якої пропорційна тривалості імпульсу, або спеціальні імпульсні генератори, імпульси яких заповнюють імпульс затемнення. В цьому випадку число заповнюючих імпульсів визначає розмір виробу.

Положення виробу, а також переміщення його з будь-якою швидкістю уздовж паралельного потоку не позначається на результаті вимірювання, оскільки положення і розмір тіні, а отже, і тривалість імпульсу затемнення залишаються незмінними. Переміщення виробу у напрямі вимірювання змінює тільки положення тіні, а не її розмір. Тому при постійній швидкості розгортки результат вимірювання не залежить від зсуву виробу у напрямі розгортки. Якщо ж виріб рухається у напрямку виміру (у напрямі розгортки), то тривалість імпульсу затемнення змінюється і буде рівна

τ = х_Т/(v _p± v_Т),

де v _т - швидкість переміщення виробу в напрямку вимірювання.

Погрішність вимірювання Δτ в цьому випадку визначається співвідношенням швидкостей v_Т/v _p: чим більше швидкість розгортки, тим вище точність вимірювання.

Зміна інтенсивності світла, прозорості середовища, чутливості фотоелемента і каскадів підсилення електронної схеми не впливає на тривалість імпульсу затемнення і тому не робить впливу на точність вимірювання. Відсутність стежачої системи дозволяє зменшити динамічні погрішності і збільшити швидкодію приладів. Швидкодія фотоімпульсного приладу обмежується часом розгортки і при механічній розгортці може бути рівне 10^-2-10^-3 сік, а при електронній розгортці - порядку 10^-5-10^-6 сек.

Таким чином, фотоімпульсні прилади мають велику перешкодостійкість, високу точність, надійність і швидкодію в порівнянні з приладами, заснованими на фотокомпенсаційному і фотостежачому методах вимірювання. Тому вони знайшли надзвичайно широке застосування для вимірювання розмірів виробів у виробничих умовах.

На основі даного методу розроблені прилади для вимірювання ширини смуг, діаметру дроту, а також довжини прокатних виробів.

Дата добавления: 2014-01-07