CH655178A5

CH655178A5 - Verfahren zur durchmessermessung von linear bewegtem strangfoermigem gut.

Info

Publication number: CH655178A5
Application number: CH583081A
Authority: CH
Inventors: Joerg Krieger; Franz Pozimski; Ulrike-Scharf Habermann; Viktor Cielepak
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1980-09-09
Filing date: 1981-09-09
Publication date: 1986-03-27
Also published as: DD152988B1; DE3129890A1; DD152988A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Durchmessermessung von linear bewegtem, strangförmigem Gut.

Die Erfindung findet Anwendung in der kabelherstellenden Industrie, insbesondere zur berührungslosen Durchmessermessung isolierter Adern.

Es sind Messverfahren bekannt, bei denen der zu messende Körper durch eine Lichtquelle auf einem mit Hell-Dunkel-markierungen versehenen Mikrometerstab abgebildet und die nicht verdeckten Hell-Dunkelmarkierungen von einer Fotozelle durch mechanische Hin- und Herbewegungen eines Spiegels abgetastet und die erzeugten Impulse gezählt und angezeigt werden. (DT-OS 20 46 518)

Es wurde auch schon als Lichtquelle parallel einfallendes Licht, beispielsweise ein Laserstrahl, zur Abbildung des zu messenden Körpers auf einer mit Hell-Dunkelmarkierungen versehenen Matrix, die mit einer Fernsehkamera abgetastet wurde, beschrieben. (DT-OS 22 11 343) Das Lasergerät mit seinem monochromatischen Licht bringt für die optische Abtastung einige Vorteile gegenüber dem Farbgemisch der Glühlampe. Auch ist bekannt, eine Fernsehkamera direkt zum Auszählen der abgedunkelten Bildzelle und somit zur Bestimmung des Durchmessers heranzuziehen. In allen Fällen werden entweder Glühlampen zur Beleuchtung des Messgutes verwendet, die eine begrenzte Lebensdauer besitzen oder ein Lasergerät, das recht kostspielig ist.

Weiterhin ist es als nachteilig anzusehen, dass durch Verstaubung des optischen Systems eine Unterbelichtung des Lichtempfängers auftritt, wodurch Fehlmessungen entstehen.

Es ist Ziel der Erfindung, die Messgenauigkeit von Durchmessermessgeräten zu erhöhen, ohne dass Verschleissteile, wie Glühlampen oder mechanisch bewegte Teile, Verwendung finden, bei gleichzeitiger Senkung der Herstellungskosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Durchmessermessung zu schaffen, das mit einer Quelle parallelen Lichts arbeitet, und das sich bei Verschmutzungserscheinungen der Optik in seiner Strahlungsintensität selbsttätig nachregelt.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass s das Messgut (3) mit einem Infrarotstrahler (1) als Lichtquelle, der im Wellenlängenbereich von 900 nm bis 1100 nm und einer Halbwertsbreite von 100 nm arbeitet, über eine Optik (2) rückwärtig, bezogen auf die Anordnung der Lichtquelle zum Messgut (3) und einen elektronischen Raster (5) angelo strahlt und über eine weitere Optik (4) auf den elektronischen Raster (5) in einem entsprechenden optischen Massstab abgebildet wird. Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der elektronische Raster über eine Steuerung elektronisch abgetastet und der Wert über einen Verstärker propor-15 tional verstärkt.

Gemäss einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel werden aus dem Videosignal des elektronischen Rasters einmal die Zählimpulse für die Messung des Durchmessers des Messgutes entnommen und zum anderen die Helligkeit 20 bzw. die Strahlungsintensität der Lichtquelle, des Infrarotstrahlers gemessen, wobei dieses Messergebnis über einen Spitzenwertgleichrichter auf einen Regler gegeben wird und im Vergleich mit der Vorgabe eines Sollwertes der Infrarotstrahler in seiner Strahlungsintensität geregelt wird. Mit 25 dieser erfindungsgemässen Lösung wird die Messgenauigkeit von Durchmessermessgeräten erhöht, bei weitestgehendem Verzicht auf Verschleissteile und geringstmöglichem Materialeinsatz.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 30 beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Messanordnung

Fig. 2: Blockschaltbild der Dunkelimpulserzeugung der Messanordnung 35 Fig. 3: Impulsdiagramm zum Blockschaltbild

Mit einem Infrarotstrahler 1 und einer Optik 2 wird das Messgut 3 rückwärts mit parallelen Infrarotstrahlen beleuchtet. Der Infrarotstrahler 1 kann z. B. eine Lichte-40 mitterdiode sein. Dass Messgut 3 wird mit einer weiteren Optik 4 auf einem elektronischen Raster 5 abgebildet. Dieser Raster 5 wird nun mittels Steuerung 15 elektronisch abgetastet und im Verstärker 6 proportional verstärkt. Aus dem daraus kommenden Signal werden nun zwei Informationen 45 herausgefiltert. Der Filter 11 filtert eine Impulsfolge des nicht vom Messgut abgedeckten Infrarotstrahlers heraus. Der Trigger 12 wandelt die Impulsfolge in saubere Rechtecke mit einer Einheitsamplitude um. In der Dunkelimpulserzeugung 13 wird nun zusammen mit der Steuerung 15 die Impulsfolge so gewonnen, die den abgedunkelten Stellen auf dem elektronischen Raster 5 und damit dem Durchmesser des Messgutes 3 entspricht. In dem Zählerund Speicher 14 wird nun die Impulsfolge ausgezählt, gespeichert und zur Anzeige gebracht. Die zweite Information aus dem Verstärker 6, die 55 Strahlungsintensität, wird mit dem Filter 10 herausgefiltert, mit dem Spitzenwertgleichrichter 9 gleichgerichtet und mit einem vorgegebenen Sollwert 8 verglichen. Die Differenz zwischen dem Sollwert 8 und dem Istwert aus dem Spitzenwertgleichrichter 9 regelt über den Regler 7 die Strahlungsin-60 tensität des Infrarotstrahlers 1. Bedingt durch die relativ langwelligen Strahlen des Infrarotstrahlers 1 und durch die Regelung der Strahlungsintensität mit dem elektronischen Raster 5 ist es möglich, dass im Proportionalbereich der Regelung bei Verstaubung des Messraumes zwischen Optik 2 65 und Optik 4 kein Messfehler entsteht. Die Regelung gleicht die Strahlungsverluste aus und sorgt somit für eine optimale Bestrahlung des elektronischen Rasters. Die Dunkelimpulserzeugung 13 besteht aus einem Generator 16, dessen Aus-

gangsimpuls a in einem Teiler 17 auf 2:1 geteilt wird b. Mit dem AND-Glied 18 sowie mit dem NAND-Glied 20 werden zusammen mit dem Generator 16 und dem Teiler 17 zwei Impulse von gleicher Frequenz aber gegeneinander versetzt und negiert erzeugt, e und c. Das vom Trigger 12 kommende Signal v wird auf eine Kippstufe, bestehend aus den NAND-Gliedern 21,22 geleitet und erzeugt die Impulsfolge d. Diese Kippstufe wird zum einen vom Trigger 12 und zum anderen vom NAND-Glied 20 gesetzt. Das NAND-Glied 21 und das

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AND-Glied 18 wird mit dem AND-Glied 19 zusammengebracht, wodurch die Impulsfolge f entsteht. Wird nun vom elektronischen Raster 5 gerade das Messgut abgetastet, so gelangen über den Verstärker 6, den Filter 11 und den Trigger s 12 keine Impulse an das NAND-Glied 22, aber dadurch liegt am Ausgang des AND-Gliedes 19 die Impulsfolge f, die vom Zähler, Speicher und Anzeige 14 gezählt und angezeigt wird. Die zeitliche Gegenüberstellung der einzelnen Impulsfolgen zeigt Fig. 3.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

655 178 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Durchmessermessung von linear bewegtem, strangförmigem Gut, gekennzeichnet dadurch, dass das Messgut (3) mit einem Infrarotstrahler (1) als Lichtquelle, der im Wellenlängenbereich von 900 nm bis 1100 nm und einer Halbwertsbreite von 100 nm arbeitet, über eine Optik (2) rückwärtig, bezogen auf die Anordnung der Lichtquelle zum Messgut (3) und einen elektronischen Raster (5) angestrahlt und über eine weitere Optik (4) auf den elektronischen Raster (5) in einem entsprechenden optischen Massstab abgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der elektronische Raster (5) über eine Steuerung (15) elektronisch abgetastet und der Wert über einen Verstärker (6) proportional verstärkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass als Lichtquelle infrarotes Licht mit einer Wellenlänge von 940 nm eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass aus dem Videosignal des elektronischen Rasters (5) einmal die Zählimpulse für die Messung des Durchmessers des Messgutes (3) entnommen werden und zum anderen die Helligkeit bzw. die Strahlungsintensität der Lichtquelle, des Infrarotstrahlers (1), gemessen wird, wobei dieses Messergebnis über einen Spitzenwertgleichrichter auf einen Regler (7) gegeben wird und im Vergleich mit der Vorgabe eines Sollwertes (8) der Infrarotstrahler in seiner Strahlungsintensität geregelt wird.