PL154414B1 - Sposób pomiaru średnic i grubości - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 154 414 POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 87 02 25 (P. 264296)

Pierwszeństwo Int. Cl.⁵ G01B 11/08 G01B 11/10

URZĄD

PATENTOWY

RP

Zgłoszenie ogłoszono: 88 09 29

Opis patentowy opublikowano: 1992 01 31 gZVTELOifl a

Twórca wynalazku: Marek Dobosz

Uprawniony z patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska)

Sposób pomiaru średnic i grubości

Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru średnic i grubości włókien, taśm, zwłaszcza w procesie ich ciągnienia.

Znany jest sposób pomiaru średnicy włókien, zwłaszcza światłowodów, zgodnie z którym zogniskowana wiązka świetlna, skanowana jest w płaszczyźnie prostopadłej do włókna. Czas przesłonięcia włóknem biegnącej do fotodetektora wiązki świetlnej jest miarą jego średnicy.

Sposoby znane ograniczają dokładność pomiaru w przypadku gdy włókno przemieszcza się poprzecznie do jego osi. Prędkość ruchu włókna dodaje się bowiem do prędkości ruchu wiązki skanującej wywołując błąd pomiaru tym większy im mniejsza jest różnica prędkości skanującej i włókna.

Zgodnie z wynalazkiem mierzy się minimalną wartość sygnału elektrycznego na wyjściu fotodetektora. Wartość tego minimum jest proporcjonalna do średnicy włókna, bądź grubości mierzonej taśmy.

Rozwiązanie według wynalazku uniezależnia dokładność pomiaru od prędkości poprzecznych przemieszczeń mierzonego elementu.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie przyrząd do pomiaru średnicy włókien, fig. 2 - rozkład cienia i światła w obszarze między włóknem i fotodetektorem w przypadku włókna o małej średnicy, fig. 3 - rozkład cienia i światła w obszarze między włóknem i fotodetektorem w przypadku włókna o dużej średnicy, a fig. 4 - przebieg napięcia na wyjściu fotodetektora w czasie, dla obu rodzajów włókien.

Wiązka światła ze źródła 1 po ukształtowaniu w układzie optycznym 2 biegnie w kierunku fotodetektora 3. Elementy 1, 2, 3 tworzą ruchomy zespół optyczny drgający wzdłuż kierunku prostopadłego do osi włókna i osi układu, jak to zaznaczone jest strzałką. W czasie każdego półokresu drgań zespołu mierzone włókno 4 przesłania fotodetektor 3, powodując zmianę jego fotoprądu. W momencie gdy cień 5 włókna 4 nachodzi na obszar światłoczuły fotodetektora 3 wartość tego prądu spada od wartości io kiedy jest w całości oświetlony do wartości minimalnej dla danej średnicy włókna, kiedy pole zaciemnienia 6 wywołane przez to włókno w całości mieści się w obszarze światłoczułym fotodetektora 3. W przypadku włókna o małej średnicy di z fig. 2, pole

154 414 zaciemnienia jest mniejsze niż w przypadku włókna o dużej średnicy d₂ z fig. 3 i minimalny sygnał ii na wyjściu fotodetektora 3 jest większy niż i w przypadku włókna o średnicy d₂ zaciemniającego prawie cały obszar światłoczuły fotodetektora w momencie gdy włókno to przechodzi przez oś optyczną układu.

Powierzchnia światłoczuła fotodetektora 3 powinna być odpowiednio duża w stosunku do cienia włókna 4 i powinna się znajdować w odpowiedniej odległości od włókna. Możliwe jest także zastosowanie dodatkowej soczewki przed fotodetektorem, dopasowującej obszar cienia do powierzchni światłoczułej.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Sposób pomiaru średnic i grubości, polegający na skanowaniu zogniskowanej wiązki świetlnej prostopadle do mierzonego elementu, w którym to sposobie wielkość przesłonięcia fotodetektora tym elementem jest miarą średnicy, grubości, znamienny tym, że mierzy się minimalną wartość sygnału elektrycznego.

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł