DE1099184B - Device for measuring the visible transverse dimension of an object moving through its length - Google Patents

Description

Gerät zum Messen der sichtbaren Querabmessung eines der Länge nach durchlaufenden Gegenstandes Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Bestimmen der Querabmessung langgestreckten Gutes, d. h. der Breite oder des Durchmessers von Bändern, Fäden, Drähten, Seilen, Rohren, Stangen od. dgl., die der Länge nach mit großer Geschwindigkeit durchlaufen und gleichzeitig seitliche Schwingungsbewegungen ausführen können. Insbesondere ermöglicht das erfinclungsgemäße Gerät die Feststellung des Durchmessers von Drähten, Rohren oder Seilen während der Herstellung, um so eine stets gleiche Querabmessung durch Korrekturen aufrechtzuhalten, die entweder von Hand oder selbsttätig bewirkt werden. Device for measuring the visible transverse dimension one lengthwise The invention relates to an apparatus for determining the transverse dimension elongated good, d. H. the width or diameter of ribbons, threads, Wires, ropes, pipes, rods or the like, which run lengthways at great speed can run through and at the same time perform lateral oscillating movements. In particular enables the device according to the invention to determine the diameter of wires, Pipes or ropes during production, so that the transverse dimension is always the same Maintain through corrections that are either manually or automatically effected will.

Bei großer Durchlaufgeschwindigkeit der zu messenden Gegenstände sind die üblichen Verfahren zur Bestimmung der Querabmessung mittels mechanischer Fühler, durch welche mittels mechanischer, hydraulischer oder pneumatischer Ubertragungsmittel ein Zeiger bewegt wird, nicht anwendbar, da der Fühler infolge seiner mechanischen Trägheit in Schwingungen geraten und beim Aufprallen auf den zu messenden Gegenstand durch den ausgeübten Druck gegebenenfalls die Form des Gegenstandes verändern kann, lieispielsweise bei einer erst fest werdenden Rabelhülle. When the objects to be measured pass through at high speeds are the usual methods for determining the transverse dimension using mechanical Sensor through which by means of mechanical, hydraulic or pneumatic transmission means a pointer is moved, not applicable, since the feeler as a result of its mechanical Inertia start vibrating and when hitting the object to be measured may change the shape of the object due to the pressure exerted, For example, in the case of a rabel cover that is only just becoming solid.

Es sind bereits Einrichtungen bekannt, bei welchen die Feststellung der Querabmessung eines bewegten Gegenstandes mit Hilfe der Änderung eines Lichtbündels erfolgt, durch welches der zu messende Ge-Gegenstand bewegt wird (franz. Patentschrift 992 844, USA.-Patentschrift 2699 701). There are already facilities known in which the determination the transverse dimension of a moving object with the help of changing a light beam takes place through which the Ge object to be measured is moved (French patent specification 992 844, U.S. Patent 2699 701).

Es sind weiterhin Einrichtungen bekannt, welche die Feststellung der Querabmessung eines Gegenstandes durch Vergleich eines Lichtbündels, das teilweise durch den Gegenstand abgedeckt ist, mit einem durch eine Hilfseinrichtung erzeugten Vergleichslichtbündel ermöglicht, wobei die Messung unmittelbar oder nach Vergleich der Abweichung zwischen den beiden Lichtl)iíndeln erfolgt (franz. Patentschrift 1 140 412, USA-Patentschrift 2699 701). There are also known facilities that make the determination the transverse dimension of an object by comparing a light beam that partially is covered by the object, with a generated by an auxiliary device Comparison light bundle allows, with the measurement immediately or after comparison the deviation between the two light bulbs takes place (French patent specification 1,140,412, U.S. Patent 2,699,701).

Die bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß die Meßgenauigkeit durch die Instalbilität der Charakteristiken der Meßelemente beeinflußt wird, d. h. von der Lichtquelle, den Umgebungsbedingungen der Photozelle, den Verstärkereinrichtungen und gegehenenfalls den Kompensationseinrichtungen. Durch die bekannten Kompensationsverfahren, beispielsweise die Kompensation der Helligkeit der Lichtquelle (franz. Patenschrift 1140 412) erfolgt nur eine teilweise Rompensation, die im übrigen nur langsam erfolgen kann. Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung, welche die genannten Nachteile nicht aufweist. The known devices have the disadvantage that the measurement accuracy is influenced by the instability of the characteristics of the measuring elements, d. H. from the light source, the ambient conditions of the photocell, the amplifier devices and, if applicable, the compensation facilities. Thanks to the well-known compensation method, for example, the compensation of the brightness of the light source (French patent document 1140 412) there is only partial compensation, which otherwise only takes place slowly can. The aim of the invention is to provide a device which does the aforesaid Does not have any disadvantages.

Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf ein Gerät zum Messen der sichtbaren Querabmessung eines der Länge nach durchlaufenden Gegenstandes, z. B. eines Drahtes, ein Kabels, eines Rohres oder eines Bandes, welcher gegebenenfalls während der Messung quergerichtete Schwingungen ausführen kann, bestehend aus einer Lichtquelle und einem photoelektrischen Empfänger, zwischen denen sich in dem vom Lichtfluß durchsetzten Bereich der Gegenstand befindet, einer Hauptblende zwischen der Lichtquelle und ciem Empfänger, einem optischen System zur Erzeugung eines Bildes des zu messenden Gegenstandes in der Ebene der Hauptblende, einer von einem von der gleichen Lichtquelle herrührenden Lichtfluß durchsetzten Hilfsblende und einem als Normalmaß dieneu den Gegenstand mit geeichter Ouerabmessung, der vor der Hilfsblende angeordnet ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine mittels einer Verschiußvorrichtung wechselweise durch die Hauptblende und die Hilfsblende beleuchtete Photozelle enthält, die einen Wechselstrom mit der Frequenz der Vers chluß wechsel erzeugt, und daß eine Meßeinrichtung vorgesehen ist, welche die Änderung des Wechselstroms in eine Anzeige der Querabmessung des Gegenstandes überführt. Vorzugsweise enthält die Meßeinrichtung ein Registriergerät oder ein Anzei gegerät, welches unmittelbar den Augenblickswert der Abmessung des Gegenstandes anzeigt. Die Meß einrichtung kann Mittel zur Veränderung des durch eine der beiden Blenden gehenden Lichtflusses und zur Rückführung der Wechselstromkomponente auf Null im Takte der Verschluß wechsel enthalten, wobei diese Mittel gleichzeitig die Größe der Veränderung und damit die Änderung der Abmessung des zu messenden Gegenstandes anzeigen. Der Verschluß kann aus einer Segmentscheibe bestehen, die abwechselnd die beiden Blenden verdeckt. Der Verschluß kann auch aus einem sich um die Achse des optischen Systems drehenden Zerieger bestehen, der abwechselnd den durch die beiden Blenden tretenden Lichtfluß weiterleitet, wobei beide Lichtflüsse vorher durch zwei Polarisationsglieder in zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Ebenen polarisiert werden. The invention accordingly relates to a device for measuring the visible transverse dimension of a the length of the object passing through, e.g. B. a wire, a cable, a pipe or a tape, which optionally can perform transverse vibrations during the measurement, consisting of a Light source and a photoelectric receiver, between which in the from Light flux traversed the area of the object, a main aperture between the light source and the receiver, an optical system for generating an image of the object to be measured in the plane of the main aperture, one of one of the same light source originating light flux interspersed with an auxiliary diaphragm and one the object with calibrated outer dimensions, the one in front of the auxiliary diaphragm, serves as the standard measure is arranged. The invention is characterized in that the device is a means a locking device alternately through the main panel and the auxiliary panel contains illuminated photocell, which generates an alternating current at the frequency of the verse The change in the circuit is generated, and that a measuring device is provided which shows the change of the alternating current into an indication of the transverse dimension of the item convicted. The measuring device preferably contains a recording device or a Display device, which immediately shows the instantaneous value of the dimension of the object indicates. The measuring device can have means for changing the value by one of the two Fade going light flux and for the return of the alternating current component Zero in the cycle of the shutter change included, these means at the same time the The size of the change and thus the change in the dimensions of the object to be measured Show. The closure can consist of a segment disc, which alternately covers the two panels. The closure can also consist of one around the axis of the optical system consist of rotating Zerieger, which alternates between the both diaphragms passing on the light flux, both light fluxes before by two polarization elements in two planes running at right angles to one another be polarized.

Die Mittel zur Veränderung des durch eine der beiden Blenden gehenden Lichtflusses können beispielsweise aus einem Verstärker und einem Phasenunterscheider bestehen.The means of changing the one going through one of the two diaphragms Light flux can, for example, consist of an amplifier and a phase discriminator exist.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Faktoren, deren Instabilität die Genauigkeit der Messung beeinflussen können, teilweise kompensiert sind, wie es für den Fall von Anderungen der Helligkeit der Lichtquelle der Fall ist. Weiterhin werden in der Messung die Faktoren, die nicht kompensiert sind, nur in ihrer Differentialwirkung benutzt, die in sehr schnellem Rhythmus derart erfolgt, daß langsame Änderungen oder zugleich beide zu vergleichenden Gegenstände beeinflussenden Änderungen der Charakteristiken die Meßgenauigkeit nicht beeinflussen. Das erfindungsgemäße Gerät gestattet die unmittelbare oder mittelbare Abmessung des gemessenen Wertes ohne Abstimmung und ohne Eingriff, und zwar weitgehend unabhängig von allgemeinen B etriebsbedingungen, wie etwa Temperatur, Druck, umgebende Beleuchtung, Spannung des an die Vorrichtung angeschlossenen Stromnetzes, Abnutzung der Lichtquellen und der Verstärkerröhren usw. The invention has the advantage that the factors, their instability can affect the accuracy of the measurement, are partially compensated, such as it is in the case of changes in the brightness of the light source. Farther In the measurement, the factors that are not compensated are only used in their differential effect used, which takes place in a very fast rhythm in such a way that slow changes or at the same time both items to be compared influencing changes in Characteristics do not affect the measurement accuracy. The device according to the invention allows the direct or indirect measurement of the measured value without Coordination and without intervention, largely independent of general operating conditions, such as temperature, pressure, ambient lighting, voltage of the device connected power supply, wear and tear on the light sources and the amplifier tubes etc.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in den Fig. 1 und 2 in schematischer Darstellung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. The invention is explained in more detail with reference to the drawing. This shows 1 and 2 show two exemplary embodiments of the invention in a schematic representation.

In Fig. 1 belichtet die Lichtquelle 11 über die beiden Spiegel 95 und 95 a und die Kondenserl2 und 12 a zwei Blenden 15 und 15 a. Der über den Spiegel 95 und durch den Kondenser 12 zur Blende 15 gehangende Lichtstrahl wird von dem zu messenden Gegenstand 13 durchsetzt, während sich in dem über dem Spiegel 95 a und durch den Kondenserl2a zur Blende 15 a gelangenden Lichtstrahl ein dem zu messenden Gegenstand ähnIicher Gegenstand 13 a befindet, der unveränderlich und genau vorbestimmt ist. In FIG. 1, the light source 11 exposes via the two mirrors 95 and 95 a and the condensers 2 and 12 a two diaphragms 15 and 15 a. The one over the mirror 95 and through the condenser 12 to the aperture 15 hanging light beam is from the to be measured object 13 penetrates, while in the above the mirror 95 a and through the condenser 2a to the aperture 15a reaching the light beam to be measured Object similar to object 13 a is located, which is unchangeable and precisely predetermined is.

Die Bilder der Gegenstände 13 und 13 a werden durch die optischen Systeme 14 und 14 a auf den Blenden 15 und 15a abgebildet.The images of the objects 13 and 13 a are through the optical Systems 14 and 14 a shown on the diaphragms 15 and 15a.

Eine drehbare Verschluß scheibe 90 verdeckt abwechselnd die beiden Blienden 15 und 15 a. Die durch die beiden Blenden 15 und 15a fallenden Lichtstrahlen werden durch die beiden Spiegel 94 und 94a auf die Photozelle 17 gerichtet, deren Ausgang über den Verstärker 18 an das Meßgerät 19 geführt ist. Auf diese Weise wird der den VerschluBwechseln entsprechende Wechselstrom, der den Abmessungen der Gegenstände entspricht, gemessen. Die Wechselkomponente des Ausgangsstroms kann zu Null gemacht werden, indem von Hand oder selbsttätig die Be- triebsverhältnisse, insbesondere die Öffnungsweite einer der Blenden, verändert werden. A rotatable shutter disc 90 alternately covers the two Apertures 15 and 15 a. The light rays falling through the two diaphragms 15 and 15a are directed by the two mirrors 94 and 94a on the photocell 17, whose Output is passed through the amplifier 18 to the measuring device 19. That way will the alternating current corresponding to the changes in the seals, which corresponds to the dimensions of the objects corresponds, measured. The alternating component of the output current can be made zero by manually or automatically loading driving conditions, in particular the opening width of one of the apertures can be changed.

In Fig.2 besteht das Verschlußmittel aus einem Zerleger 89, welcher sich um die optische Achse dreht und abwechselnd die Lichtstrahlen durchtreten läßt, welche hinter den Polarisationskörpern 93 und 93a in zwei senkrecht zueinanderliegenden Ebenen gerichtet sind. Es ist wiederum ein Verstärker 18 vorgesehen, welcher auf die Frequenz des Verschlußwechsels abgestimmt ist. 92 ist ein Phasenscheider, welcher mit dem Servomotor 96 verbunden ist. Dieser Motor verschiebt eine Verschluß scheibe 99, welche die Öffnungsseite einer der Blenden, im vorliegenden Fall der Blenden, verändert und gleichzeitig einen Zeiger 98 auf der Skala 98 cd bewegt, welcher den Durchmesser oder die Breite des zu messenden Gegenstandes anzeigt. In Figure 2, the closure means consists of a decomposer 89, which rotates around the optical axis and alternately lets the light rays pass through, which are behind the polarization bodies 93 and 93a in two mutually perpendicular Levels are directed. There is again an amplifier 18 is provided, which on the frequency of the shutter change is matched. 92 is a phase separator, which is connected to the servo motor 96. This motor moves a shutter disc 99, which is the opening side of one of the diaphragms, in the present case the diaphragms, changed and at the same time a pointer 98 moves on the scale 98 cd, which the The diameter or the width of the object to be measured.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE 1. Gerät zum Messen der sichtbaren Querabmessung eines der Länge nach durchlaufenden Gegenstandes, z. B. eines Drahtes, eines Kabels, eines Rohres oder eines Bandes, welcher gegebenenfalls während der Messung quergerichtete Schwingungen ausführen kann, bestehend aus einer Lichtquelle und einem photoelektrischen Empfänger, zwischen denen sich in dem vom Lichtfluß durchsetzten Bereich der Gegenstand befindet, einer Hauptblende zwischen der Lichtquelle und dem Empfänger, einem optischen System zur Erzeugung eines Bildes des zu messenden Gegenstandes in der Ebene der Hauptblende, einer von einem von der gleichen Lichtquelle herriihrenden Lichtfluß durchsetzten Hilfsblende und einem als Normalmaß dienenden Gegenstand mit geeichter Querabmessung, der vor der Hilfsblende angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß es eine mittels einer Verschlußvorrichtung (9 cd) wechselweise durch die Hauptblende (15) und die Hilfsblende (15 cd) beleuchtete Photozelle (17) enthält, die einen Wechselstrom mit der Frequenz der Verschlußwechsel erzeugt, und daß eine Meßeinrichtung vorgesehen ist, welche die Änderungen des Wechselstromes in eine Anzeige der Querabmessung des Gegenstandes überführt. PATENT CLAIMS 1. Apparatus for measuring the visible transverse dimension an object running lengthwise, e.g. B. a wire, a cable, a pipe or a tape, which may be transversely directed during the measurement Can perform vibrations, consisting of a light source and a photoelectric Receivers, between which the object is located in the area penetrated by the flow of light is located, a main aperture between the light source and the receiver, an optical System for generating an image of the object to be measured in the plane of the Main aperture, a flux of light emanating from the same light source interspersed auxiliary panel and a standard size object with calibrated Transverse dimension, which is arranged in front of the auxiliary screen, characterized in that one by means of a locking device (9 cd) alternately through the main panel (15) and the auxiliary diaphragm (15 cd) contains illuminated photocell (17), the one Alternating current generated with the frequency of the shutter change, and that a measuring device is provided, which shows the changes in the alternating current in a display of the transverse dimension of the object transferred. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ein Registriergerät oder ein Anzeigegerät (19) enthält, welches unmittelbar den Augenblickswert der Abmessung des Gegenstandes anzeigt. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the measuring device a registration device or a display device (19), which directly the Displays instantaneous value of the dimension of the object. 3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch geltennzeichnet, daß die Meßeinrichtung Mittel (96, 99) zur Veränderung des durch eine der beiden Blenden gehenden Lichtflusses und zur Rückführung der Wechselstromkomponente auf Null im Takte der Verschlußwechsel enthält, wobei diese Mittel gleichzeitig die Größe der Veränderung und damit die Änderung der Abmessung des zu messenden Gegenstandes anzeigen. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the measuring device Means (96, 99) for changing the light flux passing through one of the two diaphragms and to return the alternating current component to zero at the rate of the shutter change contains, these means at the same time the size of the change and thus the Show change in dimension of the object to be measured. 4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß aus einer Segmentscheibe (90) besteht, die abwechselnd die beiden Blenden verdeckt. 4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the closure consists of a segment disk (90) which alternately covers the two panels. 5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß aus einem sich um die Achse des optischen Systems drehenden Zerleger besteht, der abwechselnd den durch die beiden Blenden tretenden Lichtfluß weiterleitet, wobei beide Lichtflüsse vorher durch zwei Polarisationsglieder (93, 93a) in zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Ebenen polarisiert wird. 5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the closure consists of a splitter rotating around the axis of the optical system, the alternately forwards the light flux passing through the two diaphragms, whereby both Light flows beforehand through two polarization elements (93, 93a) in two at right angles mutually extending planes is polarized. 6. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel aus einem Verstärker und einem Phasenunterscheider bestehen. 6. Apparatus according to claim 3, characterized in that these means consist of an amplifier and a phase discriminator. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 992 844, 902 069, t 140412; deutsche Patentschriften Nr. 871 647, 362016; USA.-Patentschriften Nr. 2 699 701, 2 565 500, 2 510 347. Documents considered: French patents No. 992 844, 902 069, t 140412; German Patent Nos. 871 647, 362016; U.S. Patents No. 2 699 701, 2 565 500, 2 510 347.