RU2039931C1

RU2039931C1 - Method of determination of glass tube diameter and device for its accomplishment

Info

Publication number: RU2039931C1
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Власов; В.А. Ларионов; Ф.П. Шнитман
Priority date: 1991-01-16
Filing date: 1991-01-16
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: measuring equipment. SUBSTANCE: a narrow light beam is formed perpendicularly to the direction of glass tube motion. At a contact of the tube edge with the light beam edge a light beam is reflected from the tube surface and recorded by a photodetector. Exactly the same light beam appears at a contact of the other tube edge, diametrically opposite to the first one, with the light beam edge. Two pulses arise at the photodetector output, the time interval between which gives information on the tube diameter if the conveying speed is known. The latter is determined by passing a standard specimen of known dimension through the beam at the same speed. Since time and not amplitude parameters of the output signal are measured, there is no influence of amplitude factors on the measurement results. EFFECT: enhanced accuracy and widened functional potentialities due to determination of the degree of glass tube ellipticity, which is determined according to the length of the light beam image focused by the tube. 8 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для измерения и контроля диаметров транспортируемых прозрачных изделий типа стеклянных трубок в процессе их производства. The invention relates to measuring technique and can find application for measuring and controlling the diameters of transported transparent products such as glass tubes in the process of their production.

Известен способ определения диаметра стеклянной трубы, перемещающейся перпендикулярно своей оси [1] Способ заключается в том, что трубу облучают параллельным световым лучом, диаметр которого превышает предполагаемый диаметр стеклянной трубы, и регистрируют с помощью двух дифференциально включенных фотоприемников интенсивность прошедшего мимо трубы света в момент, когда разность фототоков на выходе фотоприемников равна нулю. A known method for determining the diameter of a glass pipe moving perpendicular to its axis [1] The method consists in the fact that the pipe is irradiated with a parallel light beam whose diameter exceeds the estimated diameter of the glass pipe, and the intensity of the light passing by the pipe at the moment is recorded using two differentially included photodetectors, when the difference in the photocurrents at the output of the photodetectors is zero.

Известно устройство того же назначения, содержащее источник коллимированного света, два дифференциально включенных фотоприемника, установленных симметрично относительно оптической оси источника света, и блок обработки фотоэлектрического сигнала [1]
Недостатком известных способа и устройства является то, что их работа основана на регистрации амплитуды проходящего света. Это приводит к зависимости получаемых результатов от влияния посторонних амплитудных факторов: паразитных засветок, изменения интенсивности источника света и т.п.A device of the same purpose is known, containing a collimated light source, two differentially included photodetectors installed symmetrically with respect to the optical axis of the light source, and a photoelectric signal processing unit [1]
A disadvantage of the known method and device is that their operation is based on recording the amplitude of the transmitted light. This leads to the dependence of the obtained results on the influence of extraneous amplitude factors: spurious illumination, changes in the intensity of the light source, etc.

Известен способ определения диаметра стеклянной трубы, заключающийся в последовательном пересечении узким световым лучом стеклянной трубы и стандартного образца известного диаметра, преобразования световых потоков, получаемых при взаимодействии светового луча с трубой и стандартным образцом в электрические сигналы с последующим определением диаметра стеклянной трубы путем обработки полученных электрических сигналов [2]
Известно устройство аналогичного назначения, содержащее коллимированный источник света, фотоприемную систему, стандартный образец заданного диаметра и блок обработки фотоэлектрического сигнала, включающий запоминающее устройство и усилитель, подключенный к выходу фотоприемной системы, а также регистратор диаметра [2]
Недостатком известного способа и устройства является низкая точность измерений диаметра, связанная с наличием краевых эффектов, возникающих при взаимодействии луча с краями стеклянной трубы и вносящих неопределенность в измерение диаметра трубы, а также с наличием влияния амплитудных факторов, которые хотя в значительной мере и компенсируются в известном устройстве могут по разному влиять на измеряемый объект и стандартный образец и тем самым вносить погрешность в измерение диаметра.A known method for determining the diameter of a glass pipe, which consists in sequentially crossing a narrow light beam of a glass pipe and a standard sample of known diameter, converting the light flux obtained by the interaction of a light beam with a pipe and a standard sample into electrical signals, followed by determining the diameter of the glass pipe by processing the received electrical signals [2]
A device of a similar purpose is known, containing a collimated light source, a photodetector system, a standard sample of a given diameter and a photoelectric signal processing unit, including a storage device and an amplifier connected to the output of the photodetector system, as well as a diameter recorder [2]
A disadvantage of the known method and device is the low accuracy of diameter measurements associated with the presence of edge effects that occur when the beam interacts with the edges of the glass pipe and introduces uncertainty in the measurement of the diameter of the pipe, as well as with the influence of amplitude factors, which, although to a large extent, are compensated in a certain way. the device can affect the measured object and the standard sample in different ways and thereby introduce an error in the diameter measurement.

К недостаткам прототипа также следует отнести невозможность оценки эллиптичности стеклянной трубы. The disadvantages of the prototype should also include the impossibility of evaluating the ellipticity of the glass pipe.

Целью изобретения является повышение точности определения диаметра в условиях поперечного перемещения стеклянной трубы. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the diameter in the transverse movement of the glass pipe.

Дополнительной целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения эллиптичности стеклянной трубы. An additional objective of the invention is the expansion of functionality by determining the ellipticity of the glass pipe.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения диаметра стеклянной трубы, заключающемся в последовательном пересечении световым лучом стеклянной трубы и стандартного образца известного диаметра d_o, преобразовании световых потоков, получаемых при взаимодействии светового луча с трубой и стандартным образцом в электрические сигналы с последующим определением диаметра стеклянной трубы путем обработки получаемых электрических сигналов, стандартному образцу задают скорость перемещения, равную скорости перемещения стеклянной трубы, а в электрические сигналы преобразуются световые потоки, отраженные от краев стеклянной трубы и стандартного образца. Затем по полученным электрическим сигналам измеряются отрезки времени Δt и Δt_о, соответствующие временам прохождения светового луча краями стеклянной трубы и стандартного образца, а диаметр d стеклянной трубы определяется из соотношения d=d_o Δt/ Δ t_o.This goal is achieved in that in a method for determining the diameter of a glass pipe, which consists in sequentially crossing a glass beam with a light beam and a standard sample of a known diameter d _o , converting the light flux resulting from the interaction of a light beam with a pipe and a standard sample into electrical signals, followed by determining the diameter glass pipe by processing the received electrical signals, the standard sample set the speed of movement equal to the speed of movement of the glass lnnoy pipe, and in the electrical signals are converted light flux reflected from the edges of the glass pipe and the standard sample. Then, according to the received electrical signals, the time intervals Δt and Δt _о are measured, corresponding to the times of passage of the light beam by the edges of the glass pipe and the standard sample, and the diameter d of the glass pipe is determined from the ratio d = d _o Δt / Δ t _o .

Кроме того, дополнительно измеряют длину изображения светового луча, сфокусированного стеклянной трубой в момент пересечения светового луча диаметральным сечением стеклянной трубы, и по длине сфокусированного изображения судят о степени эллиптичности стеклянной трубы. In addition, the image length of the light beam focused by the glass tube is measured at the moment the light beam crosses the diameter of the glass pipe, and the degree of ellipticity of the glass pipe is judged by the length of the focused image.

Кроме того, дополнительно проводят частотную модуляцию светового луча, а преобразование световых потоков в электрические сигналы проводят на частоте модуляции светового луча. In addition, an additional frequency modulation of the light beam is carried out, and the conversion of light fluxes into electrical signals is carried out at the modulation frequency of the light beam.

Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для определения диаметра стеклянной трубы, содержащем коллимированные источник света, фотоприемную систему, стандартный образец заданного диаметра и блок обработки фотоэлектрического сигнала, включающий запоминающее устройство и усилитель, подключенный к выходу фотоприемной системы, а также регистратор диаметра, стеклянная труба и стандартный образец расположены на едином носителе, а фотоприемная система расположена под углом к оптической оси источника света, в блок обработки фотоэлектрического сигнала дополнительно введены измеритель временных интервалов, блок масштабирования и блок деления, при этом выход усилителя соединен с входом измерителя временных интервалов, выход которого соединен с запоминающим устройством и вторым входом блока деления, первый вход которого подключен к выходу блока масштабирования, вход которого через запоминающееся устройство соединен с выходом измерителя временных интервалов. This goal is also achieved by the fact that in a device for determining the diameter of a glass tube containing a collimated light source, a photodetector system, a standard sample of a given diameter and a photoelectric signal processing unit, including a storage device and an amplifier connected to the output of the photodetector system, as well as a diameter recorder, the glass tube and the standard sample are located on a single carrier, and the photodetector system is located at an angle to the optical axis of the light source, in the processing unit and a photoelectric signal, a time interval meter, a scaling unit and a division unit are additionally introduced, while the amplifier output is connected to the input of a time interval meter, the output of which is connected to a storage device and a second input of the division unit, the first input of which is connected to the output of the scale unit, the input of which is through a memory device is connected to the output of the time interval meter.

Кроме того, фотоприемная система может быть выполнена в виде модели абсолютно черного тела с расположенным в ней фотоприемником, причем фотоприемник расположен напротив входной диафрагмы модели абсолютно черного тела. In addition, the photodetector system can be made in the form of a model of an absolutely black body with a photodetector located in it, and the photodetector is located opposite the input diaphragm of the model of an absolutely black body.

Кроме того, устройство дополнительно содержит оптический ослабитель и линейку фотоприемников, последовательно установленные на оптической оси источника света, а также блок считывания, второй и третий блоки масштабирования, второе запоминающее устройство, блок сравнения и регистратор эллиптичности, причем фотоприемники, симметрично расположенные относительно оптической оси в линейке, подключены дифференциально к блоку считывания, выход которого через последовательно соединенные второй блок масштабирования и второе запоминающее устройство подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого через третий блок масштабирования соединен с входом блока деления, а выход с регистратором эллиптичности. In addition, the device further comprises an optical attenuator and a line of photodetectors sequentially mounted on the optical axis of the light source, as well as a readout unit, a second and third zoom units, a second storage device, a comparison unit and an ellipticity recorder, the photodetectors being symmetrically located relative to the optical axis in line, are connected differentially to the reading unit, the output of which is through the second scaling unit and the second storage unit connected in series roystvo connected to the first input of the comparator, the second input of which via a third scaling unit coupled to the input divider and output from the recorder ellipticity.

Кроме того, устройство дополнительно содержит частотный модулятор светового потока, установленный на выходе источника света, и резонансные фильтры, расположенные на выходах фотоприемной системы и линейки фотоприемника. In addition, the device further comprises a frequency modulator of the light flux installed at the output of the light source, and resonant filters located at the outputs of the photodetector system and the photodetector line.

Кроме того, фотоприемная система выполняется с возможностью освещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси источника света. In addition, the photodetector system is configured to be illuminated in a plane perpendicular to the optical axis of the light source.

На фиг. 1-3 представлена оптическая схема устройства для реализации способа; на фиг. 4 электрическая схема устройства; на фиг. 5 и 6 временные диаграммы для пояснения существа способа. In FIG. 1-3 presents an optical diagram of a device for implementing the method; in FIG. 4 electrical diagram of the device; in FIG. 5 and 6 are timing diagrams for explaining the essence of the method.

Существо способа заключается в том, что на трассе перемещения стеклянной трубы 1 (фиг. 1) диаметром d, который требуется определить, формируют параллельный пучок света 2 диаметром d₁, меньшим предполагаемого диаметра стеклянной трубы.The essence of the method lies in the fact that on the path of movement of the glass pipe 1 (Fig. 1) of diameter d, which you want to determine, form a parallel beam of light 2 with a diameter of d ₁ smaller than the estimated diameter of the glass pipe.

Кроме того, вдоль трассы следования стеклянной трубы или в стороне от нее устанавливают стандартный образец, известного диаметра d₀, который бы перемещался с точно такой же скоростью V, что стеклянная труба. Например, если труба перемещается транспортером, то в качестве стандартного образца можно принять палец транспортера, флажок, транспортера и т.п. При этом необходимо, чтобы стандартный образец и труба не находились одновременно в зоне распространения светового луча 2.In addition, a standard sample of known diameter d ₀ , which would move at exactly the same speed V as the glass pipe, is installed along or along the route of the glass pipe. For example, if the pipe is moved by a conveyor, then the finger of a conveyor, a flag, a conveyor, etc. can be taken as a standard sample. In this case, it is necessary that the standard sample and the pipe are not simultaneously in the zone of propagation of the light beam 2.

В стороне от трассы следования трубы и стандартного образца, а также в стороне от луча располагают фотоприемное устройство, выполненное, например в виде модели 3 абсолютно черного тела, напротив входной диафрагмы 4 которого внутри установлен фотоприемник 5. Фотоприемное устройство выполняют с возможностью установки его под различными углами к оптической оси. Поскольку фотоприемное устройство установлено под углом к оптической оси источника света, то прямые световые лучи на него не попадают. A photodetector made, for example, in the form of a model 3 of a completely black body, opposite the input diaphragm 4 of which a photodetector 5 is installed inside, is located away from the pipe and standard sample paths, and also away from the beam. The photodetector is configured to install it under various angles to the optical axis. Since the photodetector is installed at an angle to the optical axis of the light source, direct light rays do not fall on it.

Симметрично относительно оптической оси источника света устанавливают линейку 6 фотоприемников. Причем фотоприемники линейки, симметричные относительно оптической оси, включены попарно дифференциально, и поэтому дают сигнал лишь при одинаковой их засветке. Symmetrically relative to the optical axis of the light source, a line of 6 photodetectors is installed. Moreover, the photodetectors of the line, symmetrical with respect to the optical axis, are connected in pairs differentially, and therefore give a signal only with the same illumination.

Перед линейкой 6 фотоприемников устанавливают оптический ослабитель 7 в виде нейтрального светофильтра, который пропускает только проходящий сквозь трубу свет и полностью ослабляет отраженные от трубы лучи света. Причем перед центральной частью 8 линейки 6, в которую непосредственно проектируется световое пятно луча 1, устанавливается непрозрачный экран. Или же линейку 6 выполняют из двух половин, симметричных относительно центральной части 8. Это позволяет исключить влияние проходящего непреломляемого трубой света на работу устройства. In front of the line 6 of photodetectors, an optical attenuator 7 is installed in the form of a neutral filter that transmits only the light passing through the tube and completely attenuates the light rays reflected from the tube. Moreover, in front of the central part 8 of the line 6, into which the light spot of the beam 1 is directly projected, an opaque screen is installed. Or, the line 6 is made of two halves symmetrical with respect to the central part 8. This eliminates the influence of transmitted unbreakable tube light on the operation of the device.

Электронная схема 9 устройства, реализующего способ (фиг. 2) содержит усилитель 10, подключенный к выходу фотоприемника 5, и последовательно соединенные измеритель 11 временных интервалов, запоминающее устройство 12, блок 13 масштабирования, блок 14 деления и регистратор 16 диаметра трубы. Выход измерителя 11 временных интервалов подключен также к второму входу блока 14 деления. The electronic circuit 9 of the device that implements the method (Fig. 2) contains an amplifier 10 connected to the output of the photodetector 5 and serially connected time interval meter 11, a storage device 12, a scaling unit 13, a division unit 14 and a pipe diameter recorder 16. The output of the meter 11 time intervals is also connected to the second input of block 14 division.

Блок 9 обработки выходных сигналов содержит блок 16 считывания выходных сигналов с линейки 6 фотоприемников, а также последовательно соединенные блок 17 масштабирования, запоминающее устройство 18, сравнивающее устройство 19 и блок 20 масштабирования. Выход последнего соединен с выходом блока 14 деления, выход сравнивающего устройства с регистратором 21 эллиптичности трубы. The output signal processing unit 9 comprises an output signal reading unit 16 from the photodetector line 6, as well as series-connected scaling unit 17, a storage device 18, a comparing device 19 and a scaling unit 20. The output of the latter is connected to the output of the division unit 14, the output of the comparing device with the pipe ellipticity recorder 21.

Устройство позволяет реализовать способ следующим образом. The device allows to implement the method as follows.

При пересечении краем стеклянной трубы 1 луча 2 под острыми углами к оптической оси формируются пучки 22, 23 света. На один из таких отраженных лучей настраивается фотоприемная система 3-5, выполненная, например, в виде модели абсолютно черного тела, позволяющей из множества лучей выделить практически только один луч. When the edge of the glass tube 1 intersects beam 2 at sharp angles to the optical axis, light beams 22, 23 are formed. A photodetector system 3-5 is configured to one of such reflected rays, made, for example, in the form of a model of an absolutely black body, which makes it possible to select practically only one beam from a set of rays.

Стеклянная труба 1, представляющая собой с одной стороны цилиндрический отражатель, а с другой оптический световод при пересечении 2 луча конечной ширины d₁ включает в динамику его новые элементарные пучки. При этом на выходе фотоприемника получается импульс 24 (фиг. 5) с длительностью равной d₁/V, где V скорость движения трубы.The glass tube 1, which is a cylindrical reflector on one side and an optical fiber at the intersection of 2 beams of finite width d ₁ , on the other hand, includes its new elementary beams into the dynamics. At the same time, a pulse 24 is obtained at the output of the photodetector (Fig. 5) with a duration equal to d ₁ / V, where V is the tube velocity.

При своем дальнейшем движении стеклянная труба "наплывает" на луч 2 (фиг. 2) своим диаметральным сечением и в этот момент начинает "работать" как цилиндрическая линза, формирующая на линейке 6 фотоприемников изображение в виде световой полосы, длина которой зависит от оптической силы линзы, т. е. от диаметра и эллиптичности стеклянной трубы 1, а также от ширины луча d₁. Последующая фаза движения трубы наступает в момент, когда верхний край трубы касается верхнего края луча 2. Это вновь приводит к появлению отраженных лучей 25, 26 (фиг. 3) на входе фотоприемника 5, не пропадающему до момента соприкосновения верхнего края трубы с нижним краем луча 2. При этом на выходе фотоприемника 5 появляется второй импульс 27 (фиг. 5) той же длительности, что и импульс 24.With its further movement, the glass tube “floats” onto beam 2 (Fig. 2) with its diametrical cross section and at that moment begins to “work” like a cylindrical lens, forming an image in the form of a light strip on the line of 6 photodetectors, the length of which depends on the optical power of the lens , i.e., from the diameter and ellipticity of the glass pipe 1, and also from the beam width d ₁ . The subsequent phase of the movement of the pipe occurs at the moment when the upper edge of the pipe touches the upper edge of the beam 2. This again leads to the appearance of reflected rays 25, 26 (Fig. 3) at the input of the photodetector 5, which does not disappear until the upper edge of the pipe comes into contact with the lower edge of the beam 2. At the same time, a second pulse 27 (Fig. 5) of the same duration as pulse 24 appears at the output of the photodetector 5.

Временной интервал между фронтами импульсов 24, 27 пропорционален диаметру и скорости движения стеклянной трубы. Для определения скорости трубы согласно предлагаемого способа луч света пересекает стандартным образом известную ширину d₀. При этом на выходе фотоприемника 5 также появляется два импульса, временной интервал Δ t₀ между которыми при известной базе измерения d₀ позволяет определить скорость перемещения образца, равной скорости движения трубы как V=d₀/ Δt₀. А поскольку искомый диаметр трубы равен d=V Δt, то
d=d₀Δt/ Δt₀ (1)
Формула (1) является алгоритмом работы верхней части электронной схемы.The time interval between the fronts of the pulses 24, 27 is proportional to the diameter and speed of the glass tube. To determine the speed of the pipe according to the proposed method, a beam of light intersects in a standard manner the known width d ₀ . At the same time, two pulses also appear at the output of photodetector 5, the time interval Δ t ₀ between which, with the known measurement base d _0, allows one to determine the velocity of the sample equal to the velocity of the tube as V = d ₀ / Δt ₀ . And since the desired pipe diameter is d = V Δt, then
d = d ₀ Δt / Δt ₀ (1)
Formula (1) is the algorithm of the upper part of the electronic circuit.

Сигнал с фотоприемника 5 усиливается усилителем 10 до насыщения сигнала, так что на его выходе возникают сигналы прямоугольной формы, расстояние между передними или задними фронтами которых дает информацию о диаметре трубы. Выбором местоположения фотоприемной системы относительно оптической оси луча 2 можно добиться, чтобы коэффициент пропорциональности в формуле (1) был равен именно d₀ с наперед заданной погрешностью.The signal from the photodetector 5 is amplified by the amplifier 10 until the signal is saturated, so that at its output there are square-shaped signals, the distance between the leading or trailing edges of which gives information about the diameter of the pipe. By choosing the location of the photodetector system relative to the optical axis of beam 2, it is possible to ensure that the proportionality coefficient in formula (1) is exactly d ₀ with a predetermined error.

Измеритель 11 временных интервалов измеряет сначала величину Δt, которая запоминается в запоминающем устройстве 12, а затем величину Δ t_б, непосредственно подаваемую на второй вход блока 14 деления. Величина Δt в соответствии с алгоритмом (1) умножается на величину d₀ в блоке 13 масштабирования и делится на Δ t₀ в блоке 14 деления. Найденная величина d регистрируется регистратором 15 в качестве диаметра стеклянной трубы 1.The measuring device 11 time intervals first measures the value of Δt, which is stored in the storage device 12, and then the value of Δ t _b directly fed to the second input of the division unit 14. The value Δt in accordance with the algorithm (1) is multiplied by the value d ₀ in the block 13 scaling and is divided by Δ t ₀ in the block 14 division. The found value of d is recorded by the registrar 15 as the diameter of the glass pipe 1.

Вторая (нижняя) половина блока 9 обрабатывает сигнал с линейки 6 фотоприемников для определения степени эллиптичности трубы. В зависимости от эллиптичности трубы, а, b, с (фиг. 6, слева) получается различная степень фокусировки луча (фиг. 6, справа). Поэтому для оценки данного параметра требуется для известного диаметра трубы определить длину сфокусированного трубой изображения. The second (lower) half of block 9 processes the signal from the line 6 of photodetectors to determine the degree of ellipticity of the pipe. Depending on the ellipticity of the pipe, a, b, c (Fig. 6, left), a different degree of beam focusing is obtained (Fig. 6, right). Therefore, to evaluate this parameter, it is required for a known pipe diameter to determine the length of the image focused by the pipe.

Данная задача решается в проходящем свете в момент пересечения лучом диаметрального сечения трубы, когда изображение луча будет строго симметричным относительно середины 8 линейки 6. This problem is solved in transmitted light at the moment the beam intersects the diametric section of the pipe, when the image of the beam is strictly symmetrical relative to the middle 8 of the line 6.

Количество засвеченных фотоприемников (например, выполненных на приборах с зарядной связью) будет пропорционально длине изображения. При этом сигнал с фотоприемников линейки, считываемый блоком 16 считывания, поступает затем на блок 17 масштабирования и запоминается в запоминающем устройстве 18. Сигнал, пропорциональный диаметру трубы, поступает с блока 14 деления также на блок 19 масштабирования. Блоки 17 и 20 масштабирования приводят сигналы к виду, удобному для их сравнения в сравнивающем устройстве 19. Результаты сравнения, несущие информацию о степени эллиптичности трубы 1 для измеренного диаметра d, регистрируются в блоке 21 регистрации эллиптичности. The number of illuminated photodetectors (for example, performed on devices with a charging connection) will be proportional to the image length. In this case, the signal from the photodetectors of the line, read by the reading unit 16, then arrives at the scaling unit 17 and is stored in the storage device 18. A signal proportional to the diameter of the pipe is also supplied from the division unit 14 to the scaling unit 19. The scaling blocks 17 and 20 bring the signals to a form convenient for comparison in the comparison device 19. The comparison results, which carry information about the degree of ellipticity of the pipe 1 for the measured diameter d, are recorded in the ellipticity registration unit 21.

Следует отметить, что наличие эллиптичности вносит неопределенность в измерениe диаметра трубы, поскольку заявленным способом в этом случае измеряется миделево сечение трубы, которое будет для одной и той же трубы различным в зависимости от разворота трубы по отношению к лучу света, т.е. в случае большой степени эллиптичности измерение параметров каждой отдельной трубы будет вносить только оценочный характер. В этом случае интерес представляют, как правило, среднестатистические измерения диаметра и степени эллиптичности трубы. It should be noted that the presence of ellipticity introduces uncertainty in the measurement of the diameter of the pipe, since the claimed method in this case measures the mid-section of the pipe, which will be different for the same pipe depending on the turn of the pipe with respect to the light beam, i.e. in the case of a large degree of ellipticity, the measurement of the parameters of each individual pipe will introduce only an evaluation character. In this case, of interest are, as a rule, the average measurements of the diameter and degree of ellipticity of the pipe.

Для повышения соотношения сигнал-шум регистрация выходных сигналов фотоприемников может проводиться на какой-то одной гармонической составляющей при модуляции на определенной частоте направляющегося на трубу светового потока. Для этого на выходе источника света устанавливается оптический модулятор (на чертеже не показан), а на выходах всех фотоприемников резонансные фильтры на частоту модуляции. To increase the signal-to-noise ratio, the registration of the output signals of photodetectors can be carried out on a single harmonic component when modulated at a certain frequency of the light flux directed to the tube. To do this, an optical modulator is installed at the output of the light source (not shown in the drawing), and resonant filters at the modulation frequency are used at the outputs of all photodetectors.

Это позволяет в значительной мере исключить влияние посторонних амплитудных факторов на результаты измерений. This allows to largely exclude the influence of extraneous amplitude factors on the measurement results.

Использование заявленного способа определения диаметра стеклянной трубы и устройства для его реализации позволяет повысить точность измерения диаметра трубы за счет того, что на результаты измерений практически не оказывают влияния различные амплитудные факторы, меняющиеся во время (интенсивность световых помех, засветки, изменение интенсивности источника света, старения фотоприемника и т.п.). Using the inventive method for determining the diameter of a glass pipe and a device for its implementation can improve the accuracy of measuring the diameter of the pipe due to the fact that the measurement results are practically not affected by various amplitude factors that change during (intensity of light noise, exposure, change in the intensity of the light source, aging photodetector, etc.).

В предлагаемом способе регистрируются не амплитудные, а временные характеристики сигналов. Фотоприемное устройство в предложении по существу работает в режиме Да-Нет света, амплитуда же света роли не играет. Это и обеспечивает преимущество способа по точности по сравнению с известными. In the proposed method, not the amplitude, but the temporal characteristics of the signals are recorded. The photodetector in the proposal essentially operates in the Yes-No mode of light, while the amplitude of the light does not play a role. This provides the advantage of the method in accuracy compared to the known.

Кроме того, возможность оценки эллиптичности трубы расширяет функциональные возможности способа и устройства. In addition, the ability to assess the ellipticity of the pipe expands the functionality of the method and device.

Claims

1. The method of determining the diameter of the glass pipe, which consists in sequentially crossing the light beam of the glass pipe and a standard sample of known diameter d ₀ , converting the light flux resulting from the interaction of the light beam with the pipe and the standard sample into electrical signals, which judge the diameter of the glass pipe, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the diameter in the transverse movement of the glass pipe, the standard sample set the speed of movement equal to c grow moving the glass tube, and the electrical signals are converted luminous fluxes reflected from the edges of the glass tube and the reference sample, then the obtained electrical signals measured time intervals Δt and Δt _o, the appropriate times edges passing the light beam of the glass tube, and the standard sample, and the diameter d glass pipe is determined from the ratio
d = d _o Δt / Δt _o .
2. The method according to claim 1, characterized in that, in order to expand the functionality, they additionally measure the image length of the light beam focused by a glass pipe, at the moment of crossing the light beam by the diametric section of the glass pipe and by the length of the focused image, the degree of ellipticity of the glass pipe is judged .

3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that they additionally conduct frequency modulation of the light beam, and the conversion of light fluxes into electrical signals is carried out at the modulation frequency of the light beam.

4. A device for determining the diameter of a glass pipe containing a collimated light source, a photodetector system, a standard sample of a given diameter and a photoelectric signal processing unit, consisting of a storage device and an amplifier connected to the output of the photodetector system, as well as a diameter recorder, characterized in that, in order to improve accuracy, it is equipped with a time interval meter, a scaling unit and a division unit, the amplifier output is connected to the input of the time interval meter, the output of which is connected to the storage device and the second input of the division unit, the first input of which is connected to the output of the scaling unit, the input of which through the storage device is connected to the output of the time interval meter, and the photodetector system is located at an angle to the optical axis of the light source.

5. The device according to claim 4, characterized in that the photodetector system is made in the form of a completely black body model with a photodetector located in it opposite its input diaphragm.

6. The device according to claim 4, characterized in that it is equipped with an optical attenuator and a line of photodetectors, sequentially mounted on the optical axis of the light source, a reading unit, a second and third scaling units, a second storage device, a comparison unit and an ellipticity recorder, photodetectors, symmetrically located relative to the optical axis in the ruler, are connected differentially to the reading unit, the output of which is connected through the second scaler and the second one in series The device is connected to the first input of the comparison unit, the second input of which is connected through the third scaling unit to the output of the division unit, and the output to the ellipticity recorder.

7. The device according to PP.4 and 6, characterized in that it is equipped with a frequency modulator of the light flux installed at the output of the light source, and resonant filters installed at the outputs of the photodetector system and the line of photodetectors, respectively.

8. The device according to PP.4 to 6, characterized in that the photodetector system is configured to be offset in a plane orthogonal to the optical axis of the light source.