SE429163B - Forfarande och anordning for elektrooptisk metning av en i rorelse befintlig stangs tverdimensioner - Google Patents

Forfarande och anordning for elektrooptisk metning av en i rorelse befintlig stangs tverdimensioner

Info

Publication number
SE429163B
SE429163B SE7802955A SE7802955A SE429163B SE 429163 B SE429163 B SE 429163B SE 7802955 A SE7802955 A SE 7802955A SE 7802955 A SE7802955 A SE 7802955A SE 429163 B SE429163 B SE 429163B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
bar
rod
size
signal
computer
Prior art date
Application number
SE7802955A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7802955L (sv
SE429163C (sv
Inventor
T L Galanis
J L Hoffner
J C Clymer
Jr R S Hostetter
D T Jones
R W Yerkes
Original Assignee
Bethlehem Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/778,810 external-priority patent/US4121294A/en
Priority claimed from US05/778,809 external-priority patent/US4121292A/en
Application filed by Bethlehem Steel Corp filed Critical Bethlehem Steel Corp
Publication of SE7802955L publication Critical patent/SE7802955L/sv
Publication of SE429163B publication Critical patent/SE429163B/sv
Publication of SE429163C publication Critical patent/SE429163C/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/022Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of tv-camera scanning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/04Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring thickness, width, diameter or other transverse dimensions of the product
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
    • G01B11/10Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving
    • G01B11/105Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving using photoelectric detection means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

'YSOZSÉS-O 2 l0 15 20 25 30 35 40 Några av de arbetsdata, som användes i datorstyrda valsverk och som refereras här är: önskad stångjärnsdiameter eller börvärde, hel och halv avsedd tolerans för handelsvara och stångjärnskvalitet eller kolhalt i stångjärnet. Några av de viktigaste mätningarna under pågående arbete är: aktuell stångdiameter eller stångdimension, aktuell stångsidoprofil eller stångprofil och ett histogram över stångstorleksmät- ningar. Vidare mätes under valsningen stångtemperaturen, en parameter, som användes för att kompensera värmeutvidgningen ' både vid stångmätning och för valsningens datastyrning.
För att programmera valsverksdatorn så att den uppfyller de strikta kraven på valsningshastighet, stångdimensioner och toleranshalvering, är det önskvärt att alla mätningar dunder valsningen har följande egenskaper. Stånggrovleksmät- ningar skall kunna företas när stången vibrerar iden lateral bana medan den under valsningen rör sig i sin längdriktning; det måste kunna göras under rekonstruerbara förhållanden vid ungefär 300 Hz; de skall ha en upplösningsförmåga på 0,0l27 m; de skall ha en absolut noggrannhet motsvarande en fjärdedel av ordinarie kommersiell tolerans) de skall uppvisa en hög grad av tillförlitlighet; alla mätningar skall kunna utföras under de svåra arbetsbetingelser, som normalt råder i ett stångvalsverk. Stångjärnstemperaturmätningarna skall ha liknande karakteristiska egenskaper. Ett histogram över stångmätningarna erhålles också genom systemet.
För mätning av stångdimensioner står ett flertal olika typer av elektrooptiska mätsystem till förfogande. Ett tidigare känt stångjärnsmätsystem arbetar efter självbelysningsprincipen, varvid hackad infraröd strålning från det heta stångjärnet av- bildas genom en lins på en infraröddetektor. Elementär kant- detekteringskretsteknik användes i ett försök att bestämma pri- mära detektorpulser relativt stångkanterna.
Tre nyare elektrooptiska system, som kan tillämpas vid mätning av stångjärnsdimensioner, arbetar efter systemet att bakifrån belysa det testobjekt, som skall mätas och avbilda en skugga av objektet genom en lins på en elektronisk kamera.
Vid ett av dessa mätsystem belyser en avkännande laserstråle testföremålet och linssystemet fokuserar objektets skugga på en fototransistor. Vid ett annat dylikt mätsystem belyser I en stationär ljuskälla med konstant intensitet testobjektet 10 15 20 25 gzo 35 40 ß 7802955-0 och linssystemet fokuserar objektskuggan på ett elektroniskt avkänt bildupptagningsrör, som har tvâ avkänningsaxlar med samma riktning. Vid det tredje nämnda systemet ersättes bildupptagningsröret av en självavkännande fotodiodgrupp.
Den ljuskänsliga anordningen i var och en av de tre lmätsystemen med bakgrundsbelysning alstrar en primär kamera- impuls med en bredd som approximerar föremålets dimensioner mellan skuggkanterna. De primära kameraimpulserna behandlas i kantdetektorkretsar, som har antingen enkla eller pulsöpp- nade differentieringsorgan, som ytterligare försöker att mera exakt definiera kamerapulsernas bredd i relation till objektdimensionen.
Två ytterligare elektrooptiska mätsystem står till för- fogande, vilka kombinerar ovanstående lösningar för att mäta stângprofiler. Det ena av nämnda system kombinerar tvâ självbelysta kameror, som är i inbördes rät vinkel fast anordnade vinkelrätt mot stångvalsverkets arbetsriktning.
Detta system gör endast tvâ stångdiametermätningar, vridna 909 relativt varandra, men ger inga stångjärnsprofilmät- ningar. Det andra av nämnda elektrooptiska stångprofilmät- system innefattar tvâ bakifrån belysta kameror, som är i rät vinkel relativt varandra monterade på en avkänningsanordning, varvid två stångdiametermätningar och en avkänningspositions- mätning indikeras separat och/eller lagras i ett flerkanals- register under perifer avkänning av stången.
Samtliga ovannämnda kända elektrooptiska storleks- och profilmätsystem har haft varierande framgångar vid speciella installeringstyper. Emellertid är inget av dessa mätsystem helt tillfredsställande vid användning som mätsystem för stångdimensioner och -profiler vid nuvarande höghastighets- valsverk för varm stång. Dylika mätsystem klarar av ett eller flera av nedanstående skäl ej ovannämnda mätningskrav.
Svârigheterna med kända mätsystem består för det första i att mätobjektet måste placeras i visst läge i kamerans blickfält. För det andra har de kameror med för låg reaktions- hastighet och/eller upplösningsförmâga. För det tredje kan de inte förena systemprecision med hög repetitionshastighet, eftersom avsevärda omkopplingsstörningar uppkommer vid dessa mäthastigheter och differentieringsstörningar också bereder speciella bekymmer. Därtill kommer att olika miljöbetingade 7802955-0 _ 4 10 15 20 25 30 35 elektriska störningar föreligger i varierande utsträckning, som ytterligare komplicerar problemet att utföra definitiva stångmätningar vid höga hastigheter och med hög tillförlit- lighet. För det fjärde tillkommer oförmåga eller bristande förmåga att korrigera sådana felkällor som optiska och elektroniska ickelineariteter, vilka försämrar mätsystemets precision. För det femte kan nämnas instabilitet, som föror- ïsakar förskjutning av systemets kalibrering. För det sjätte kan det föreligga oförmåga att åstadkoma en meningsfull indikering och grafisk återgivning av stångdiameter och profilinformationer i kallt tillstånd avseende olika perifera lägen för antingen valsverksföraren eller en styrdator för valsverket. För det sjunde kan det saknas möjlighet att åstadkomma ett stångmätningshistogram. För det åttonde slutligen kan det föreligga oförmåga att kompensera eller korrigera storleken för distorsion på grund av högfrekventa vibrationer i stångens tvärriktning.
Huvudsyftet med denna uppfinning är att föreslå ett förbättrat elektrooptiskt mätförfarande och -system. Detta skall enligt uppfinningen vidare ha hög reaktionshastighet, högt mätupprepningsförhållande, stor noggrannhet, stor stabilitet eeh/ eller hög tillförlitlighet i en arbetsmiljö med både hög hastighet och hög temperatur såsom vid moderna stångvalsverk. I Ett annat syfte med denna uppfinning är att åstadkomma en förbättrad elektrocptisk mätmetod och -apparat, som medger exakta mätningar av föremål, som placeras i godtyckligt läge i en kameras synfält, även om föremålet vibrerar tvärs föremålets rörelseriktning.
I Ett annat syfte med denna uppfinning är att åstadkomma _ett förbättrat elektrocptiskt mätföfarande och -system, som bestämmer både objektets storlek och objektets varierande läge i kamerans synfält.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett förbättrat elektrooptiskt mätförfarande och -system, som behandlar en kamerasignal för att avlägsna störningar, kombinerat med en objektstorlekspuls i kamerasignalen, varigenom medges exakta definitioner av objektsstorlekspulsen och/eller objektpositionen i kamerans blickfält. 10 l5 20 30 40 5 7802955-0 Ett annat syfte med uppfinningen är att föreslå ett för- bättrat elektrooptiskt mätförfarande och -system, som korrigerar kamerans objektstorlekssignaler för optiska och elektroniska ickelineariteter och/eller andra felkällor.
.Ett annat syfte med uppfinningen är att föreslå ett för- bättrat elektrooptiskt mätförfarande och -system, som grafiskt återger och visar och/eller lagrar en eller två relativt varandra vinkelräta dimensioner av ett föremål och/eller föremålets profil i en eller flera perifera positioner av föremålet.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att föreslå ett förbättrat elektrooptiskt mätförfarande och -system, som upp- ritar profilen av ett föremål och visar och/eller lagrar rit- ningen överlagrad med en eller flera av föremålets kommersiella toleransuppgifter.
Ytterligare ett syfte med denna uppfinning är att föreslå ett förbättrat elektrooptiskt mätförfarande och -system, som ritar och visar och/eller lagrar ett eller flera histogram från mätsystemet.
Ett sista syfte med denna uppfinning är att föreslå ett förbättrat elektrooptiskt mätförfarande och -system, som ritar en profil av ett föremål och/eller ett mäthistogram, som lämpar sig för användning vid en datorstyrd process.
Ovanstående syften uppnås på fördelaktigt sätt för använd- ning i ett stångvarmvalsverk t.ex. genom ett datoriserat, elektro- optiskt system för mätning av antingen en eller två i rät vinkel på varandra stående dimensioner av en frammatad och vibrerande het stångprofil antingen i stationärt läge eller i olika peri- fera lägen. Ett eller flera bakifrån belysta elektroniska kamera- huvuden användes, och dessa monteras 900 åtskilda på en av- känningsanordning för att mäta två dimensioner. Varje kamera- X) och huvud är försett med elektronik som innefattar kamera-AGC en gemensam digital tvåvägs svepgenerator för samtidig enaxlad avkänning av varje kamera. Ytterligare elektronik bearbetar en stångskuggpuls i pulsflæfidetekteringskretsteknik, som har en autokorrelator för att eliminera störningar. Andra elektronik- enheter innefattar en digitalackumulator, som åstadkommer en digital stångstorlekssignal och signaler, som anger stångens läge i blickfältet.
Varje kameras stångstorlekssignaler och stånglägessignaler, en avkänningspositionssignal, stângtemperatursignaler och andra x) AGC = automatic gain controll vsozsss-o f 6 10 15 20 25 30 35 signaler omvandlas av en digital dator, som är programmerad att genomföra följande funktioner antingen "off-line" eller "on-line“: För det första korrigering av varje stångstorleks- signal genom digital kompensation för blickfältsfel, andra optiska och elektroniska ickelineariteter, stångtemperatur och andra felkällor, varvid mycket exakta stångdiametermätningar var som helst inom blickfältet genomföres. För det andra kalibrering "on-line" av mätningen “off-line" och automatisk rekalibrering av mätningen för att få bort kalibreringsav- vikelser och eliminera fel. För det tredje tillåta manuell körning eller automatisk styrning av avkänningsanordningen och stegvis digital lagring av korrigerade stångdiameterm- ätningar för varje kamera under avkänningen. För det fjärde att underlätta samverkan med katodstrålrör och skrivarterminaler för att indikera och/eller lagra: (a) varje kameras stångdiameter- mätning var som.helst i avkänningsfältet; (b) användning av lagrade stångdiameterdata och körning av datahuvudet, upprita stångprofilavvikelsen från börvärdet, där uppritningen är överlagrad med kommersiella hel- eller halvtoleransuppgifter; och (c) ett histogram för varje mätning och ett mätningsdiffe- renshistogram. Datorn är anordnad för att sända profil- och histogramdata till ett valsverks styrsystem om så begärs av styrsystemet.
Uppfinningen skall nu närmare förklaras i anslutning till bifogade ritningar. På desamma visar fig. 1 ett blockdiagram av ett heldatoriserat elektrooptiskt ' system för mätning av en dimension vid en utförings- form av uppfinningen fig. 1A ett blockdiagram av det heldatoriserade elektro- optiska systemet för mätning av två dimensioner, vilket innefattar dubbla kameror på en avkännings- anordning för bestämning av tvärprofilen och visar en andra utföringsform av denna uppfinning. Denna avsökningsanordning kan också användas vid utföringsfor- men enligt fig. l. fig. 2 tvärsnittet av en stång med maximi- och minimi- toleransgränser med streckade cirklar och innefattar en fyraplansöverlagring relativt stångprofilens orientering 10 15 20 25 30 35 40 fig. fig. fig. fig. fig. fig. fig. fig. fig. 3 \!C\ 10 12 7 7802955-0 den av datorn utskrivna stångprofilavvikelsen över avkänningsanordningens vinkellägen i relation till fyraplansöverlagringen enligt fig. 2, åstadkommen vid utföringsformen enligt fig. lA och inkluderande en arbetsdatabörjan. En liknande utskrift av stångprofilen kan erhållas med anordningen enligt fig. l när man använder avkänningsanordningen enligt fig. 1A ett blockdiagram över kameraelektroniken för varje kamerahuvud i de två kamerasystemen, som visas vid utföringsformerna enligt fig. l och 1A. ett snitt genom en avmaskad fotokatod, som användes i ett bildanalysatorrör sådant det användes vid kameraelektroniken enligt fig. 4 ett tvärsnitt genom den i fig. 5 återgivna fotokatoden ett blockdiagram för en tvâvägs svepgenerator som användes vid den i fig. 4 âtergivna kameraelektroniken ett tidsdiagram över pulser som genererats genom tvåvägs svepgeneratorn, huvudklockan, fönsterpuls- generatorn, och de vid kameraelektroniken enligt fig. 4 visade AGC-släckkretsarna ett blockdiagram över den i den i fig. 4 återgivna kameraelektroniken använda kamerapulsprocessorn. ett blockdiagram över en vid den i fig. 9 åter~ givna kamerapulsprocessorn använda autokorrelatorn ett tidsdiagram över olika primära kamerasignaler, differentieringsenheter, autokorrelatorer och stångpulser, som förekommer i pulsprocessorn enligt fig. 9 ett kretsdiagram över ett fotomultiplikatorrör (PM) och en automatiskt förstärkningskrets (AGC) âtergiven i en kamerasjälvbalanseringsmätkrets, som ingår i kameraelektroniken enligt fig. 4 ett blockdiagram över en stångstorleks- och -positionsackumulator, sådan den användes vid den den i fig. 4 återgivna kameraelektroniken ett blockdiagram över den vid utföringsformen enligt fig. l återgivna endimensionsmätsystemsdatorn och innefattar hänvisningar till härmed förknippade datorprogram 7802955-0 10 15 20 25 30 35 fig. 14A fig. 15 fig. 16 fig. 16A och l6B fig. l7 fig. ia fig. 19 ett blockdiagram för datorn som visas vid två- dimensionsmätsystemet som har en vid utförings- formen enligt fig. lA återgiven avkänningsanordning och innefattar hänvisningar till härmed förbundna datorprogram. Profil- och lägesprogrammen kan också användas för avkänningsanordningen för utförings- formen för fig. l ett datorskivkort för utföringsformerna enligt såväl fig. l som 1A I ett datorkärnkort för utföringsformen enligt fig. l datorkärnkort för utföringsformen enligt fig. 1A en typisk histogramtabellutskrift för tillämpning 7 av föreliggande uppfinning vid utföringsformen en- ligt antingen fig. l eller 1A en typisk profiltabell, som användes vid utskrift av fig. 3-profilen i fig. 3 vid utföringsformen enligt fig. lA av föreliggande uppfinning en typisk flödesbild som visar datorn i fig. l och lA under kommunikation med ett styrsystem, som använder sig av en eller tvâ histogramtabeller enligt föreliggande uppfinning, sådana de behövs vid utföringsformen enligt antingen fig. 1 eller 1A, och vidaer inkluderar den en profiltabell för användning vid utföringsformen enligt fig. 1A Beskrivning av föredragna utföringsformer Endimensionsmätsystem Speciellt fig. l visar ett datoriserat elektrooptiskt system för mätning av en stångdimension, vilket har en bakifrån belyst kamera, som är anordnad i ett stångvalsverk. Mätsystemet mäter diametern av ett stångjärn 10, exempelvis i en tvärposi- tion, monterad bakom utloppssidan av ett valspar ll. Såsom förklaras nedan, tillföres stångdiametersignalen en dator, som kurvritar stângens 10 tvärsnittsdimension. Till sist 10 15 20 25 30 35 40 9 7802955-0 indikeras, lagras och överföres stângdiameterdata till ett valsverks styrsystem, som använder dessa data för att ställa in gapet mellan valsarna i valsparet ll och åstadkomma stångens 10 börstorlek.
Närmare bestämt anordnas en lampa 30 mittemot det elek- troniska kamerahuvudet 3l så, att när stången l0 bryter ljuset från lampan 30, en stångskugga med en mot stângdiametern proportionell bredd i en lateralposition avbildas på det elektroniska kamerahuvudet 31. Ett typiskt arrangemang av bakifrån belyst kamerahuvud visas i fig 4 och beskrives nedan.
Lampan 30 anordnas för att åstadkomma en ljuskälla i rät vinkel mot stången 10, större än den största stångstorleken som skall mätas i kamerans synfält. Exempelvis kan ovannämnda kameras synfält vara 7,62 cm och den därvid använda ljuskällan l0,l6 cm. Dessutom måste lampans våglängd och ljusstyrka vara förenliga med elektronikkamerahuvudets 31 känslighete- karakteristik. Sålunda kan exempelvis blått ljus från en likströmsmatad fluorscent ljuskälla lämpligen användas för ovan beskrivna elektronikkamerahuvud.
Stångens 10 skugga tillsammans med överskottsljus utanför stångens 10 kanter, som kommer från lampan 30, föranleder elektronikkamerahuvudet 31 att alstra en kamera- signal. Denna signal består av en primär kamerapuls, blandad med störningar, som matas över ledningen 34 till kameraelektro- niken 35. Såsom beskrives nedan i samband med fig. 4, bearbetas kamerasignalen för att avlägsna störningarna och åstadkomma digitala stångstorleks- och stångpositionssignaler, som via kabeln 36 tillföres datorn 27. Mätnings- och andra signaler matas via kabeln 37 från datorn 27 till kameraelektroniken 35.
Datorn 27 i föreliggande elektrooptiska stångmätsystem mottager också digitala börstorlekssignaler för stången 10 via tumhjulsväljaren 42 över kabeln 43. Börstorlekssignaler, enligt exemplet 4,445 cm, användes för att bestämma stångstor- lekens avvikelse och för andra nedan beskrivna ändamål.
Därutöver mottager datorn 27 också en digital sammansättninge- signal från tumhjulsväljaren 44 via kabeln 45. Sammansättnings- signalen, som här exempelvis representerar 0,230% kol i stålet, användes som en faktor för att korrigera stångjärns- 'zsozsssc-o 1,, 10 15 20 25 30 35 40 storleken för värmeutvidgning och andra nedan beskrivna ändamål. Vidare tillföres datorn 27 också lämpliga orderdata- signaler, inkluderande datum, timme och storlekstoleranser för stångjärnet l0 från källan 46 via kabeln 47. Alternativt kan en eller alla börstorlekssignaler, sammansättningssignaler och andra datasignaler matas av ett styrsystem, som är direkt förbundet med valsning av stången, beroende på de önskemål man har.
För att åstadkomma temperaturkorrektioner vid diameter- mätning av i rörelse befintliga varma stänger användes ett Land Co. optiskt pyrometerhuvud 48 intill avkänningsanordningen l2 och riktat mot den heta, i rörelse befintliga järnstången 10. Det optiska pyrometerhuvudet 48 är anordnat för att generera en högkänslig primär temperatursignal, som via kabeln 49 tillföres pyrometerelektroniken 50. Den primära temperatursignalen korrigeras av graderings- och lineariserings- kretsar i pyrometerelektroniken 50. Den korrigerade temperatur- signalen, exempelvis 9l0°C matas via kabeln 5l till digitalin- dikatorn 52. Dessutom matas den korrigerade temperatursignalen via kabeln 53 till datorn 27, där den användes för kompensation av den heta järnstångens 10 temperaturutvidgning. 5 Inbyggnadsproblem kan hindra ett Land Co. optiskt pyrometerhuvud 48 och pyrometerelektroniken 50 från att åstadkomma en korrigerad temperatursignal till datorn 27 och indikatorn 52 med ömäæd exakthet och känslighet. Om så är fallet, kan ett alternativ till Land Co. pyrometerarrangemanget vara att ersätta desamma med ett optiskt fältavkänningspyro- metersystem enligt US PS 4.015.476. Det optiska fältavkännings- pyrometersystemet består i korthet av en snabbt oscillerande spegel, som är anordnad i ett pyrometerhuvud och avsedd för ett blickfält, genom vilket den heta järnstången l0 passerar.
Den heta järnstången avbildas genom en slits på en högkänslig, infraröddetektor i pyrometerhuvudet. Infraröddetektorn matar en toppvärdesdetektor samt samlings- och hållkretsar för att mäta och lagra en icke-linjär signal för stångtemperaturen.
Den lagrade, ickelinjära signalen matas via kabeln 53 till datorn 27, där den måste graderas och/eller liniariseras.
Den lagrade temperatursignalen uppdateras för varje avkänning av den oscillerande spegeln, exempelvis var 20:e ms genom en upptagen/klar-signal via den streckat âtergivna kabeln 54. 10 15 20 25 30 40 11 7802955-0 Den lagrade temperaturen återges dessutom i rätt skala och lineariseras med mindre frekvent uppdatering och tillföras stångtemperaturindikatorn 52. Åtgärder vidtas för att justera fältavsökningsfrekvensen och blickfältsbredden för att åstadkomma en anpassning till olika installationer.
Ett annat särdrag av föreliggande stångmätsystem är ett automatiskt omkalibreringssystem. Som beskrivas nedan, initieras denna funktion varje gång som det detekteras att den frammatade, heta järnstångens l0 ände lämnar valsparet ll. Av detta skäl detekterar hetmetalldetektorer 55 närvaron respektive frånvaron av hett stångmaterial l0 och matar en korresponderande signal via ledning 56 till hetmetalldetektor- elektroniken 57. En närvaro/frånvaro-signal matas via kabeln 58 till datorn 27 där den startar ovannämnda automatiska omkalibreringssystem.
Samtliga kamerasignaler, börvärdessignalen, sammansätt- ningssignalen, andra signaler, temperatursignalen och het- metallnärvaro/frånvarosignalen, som tillföras var sin kabel 36, 43, 45, 47 53 och 58 sammanställes genom datorn 27 för att bilda ett flertal funktioner under styrningen av direkt- anslutna eller fristående datorprogram, som nedan refereras till. En av dessa funktioner är att mata stângdiameterdata, stångavvikelsedata överlagrat med kommersiella toleransreferenser från datorn 27 via ledningen 59 till katodstrålrörs (CRT- display)terminalen 60 och för att acceptera samverkan mellan en standardmanöverpanel på terminal 60 och datorn 27 via en :abel 61.
En annan funktion av datorn 27 är att mata stångdiameter-- data och valsningsbegynnelsedata från datorn 27 via kabeln 62 till skrivarterminalen 63 och att acceptera samverkan mellan en standardmanöverpanel på terminalen 63 och datorn 27 via en kabel 64. Skrivarterminalen 63 frambringar en utskrift 65 såsom en datalogg. Ytterligare en funktion av datorn 27 är att mata stångdiameterdata och ett mätsystemhisto- gram via kabel 66 till styrsystemet 67 som svar på en motsvarande frågesignal till datorn 27 via kabeln 68.
Pig. 2 visar ett snittdiagram, som illustrerar stångens 10 tvärprofil. Streckade cirkulära linjer 69 och 70 illustre- rar den maximala och minimala standardhandelstoleransen för bördiametern. Börstorleken är exempelvis 4,450 cm. Andra utmärkande drag för fig. 2 beskrives nedan under hänvisning 'zsozsss-o 12 10 l5 2o_ 25 30 35 40 till utföringsformen enligt fig. lA.
Det bör noteras att displayen på CRT-terminalen 60 är i huvudsak densamma som utskriften 65. Sålunda visar CRT- terminalen 60 stångdiameterinformationer i en form som är unik och mycket användbar för stångmätsystemoperatören liksom för maskinföraren för ett valsverk, där stångmätningen Vtilllämpas.
Elektroniskt kamerahuvud Ett typiskt, bakifrån belyst, elektroniskt kamerahuvud, som användes i det elektrooptiska stångmätsystemet enligt fig. l visas i fig. 4 såsom kamerahuvud 31, placerat utmed en optisk axel på stångens 10 från lampan 30 vända sida.
Detta arrangemang belyser blickfältet 80 och åstadkommer en stångskugga 81, som varierar vertikalt proportionellt med? bredden mellan det glödande stångjärnets kanter 82 och 83.
En ändvy av järnstången 10 låter den framstå som stationär men i verkligheten vibrerar järnstången 10 i en bana 84, medan den matas fram i sin längdriktning med hastigheter upp till 20 m/sek. Av denna anledning varierar stångskuggan 81 inte endast vertikalt proportionellt med stångstorleken utan förskjutes också horisontellt och vertikalt inom gränser på omkring 76,2 mm i stångdiameterbanan 84. Detta fenomen kräver ett större blickfält 80 än en stationär stång, vilket ökar problemen att exakt mäta stången.
Eftersom stångskuggan 81 varierar vertikalt och dess läge varierar både horisontellt och vertikalt, är kamerahuvudet 31 försett med ett telecentriskt linssystem 85, som är utfört att tillåta endast parallella ljusstrålar med ett fokalplan, som sträcker sig åtminstone från stångbanans 84 närmaste horisontella kant till dess längst bort belägna horisontella kant. Detta uppnås genom en sjuelementslins 86, som har 10,16 cm blickfält 80 inom vilket 76,2 mm stångbana 84 är vertikalt centrerad. Andra egenskaper av linsen 86 inkluderar en avbildningsreduktion på 2:1 och en.telecentriskt bländare 87 med en mycket trång horisontell optisk öppning 88, genom vilken stångskuggan 81 projiceras. Stångskuggans 8l transmission är genom ett optiskt filter 89 begränsat till att släppa genom endast blått ljus från lampan 30, varvid icke önskvärda effekter från andra ljuskällor med andra våglängder i blickfältet elimineras. 10 15 20 25 30 35 40 13 7802955 -0 Det telecentriska linssystemet 85 ger således en horison- tellt orienterad stångskugga 81, som varierar vertikalt mellan kanterna 82 och 83 och förblir skarpt i brännpunkten, medan stången 10 vibrerar inom banan 84. Stângskuggan 81 har samma storlek utmed den optiska axeln men eftersom den förskjutes vertikalt från den optiska axeln i olika riktningar, blir den större enligt en ickelinjär funktion. Detta fenomen förorsakas genom en kombination av elektronikens, kärnans och linsens ickelineariteter och betecknas som ett blickfälts- fel som korrigeras genom datorn 27, såsom beskrives nedan.
Den genom det telecentriska linssystemet 85 överförda stångskuggan 81 avbildas på en bildkänslig anordning 90, som kan avkännas med 300 Hz, har en upplösningsförmåga på minst l på 10.000 och har hög sensivitet för blått ljus. Företrädes- vis är anordningen 90 en bildanalysator med en fotókatod 9l med en central bildöverföringsyta, som mottager den avbildade stângskuggan 81. Fotokatoden 91 är anordnad bakom ett ljus- genomsläppligt skikt vid bildanalysatorrörets 90 arbetssektion.
Från fotokatoden 91 emitterade fotoelektroner fokuseras genom externa organ och passerar genom en elektronöppning 92 så att de kan komma in i bildanalysatorns fotomultiplikatorsektion.
Företrädesvis är anordningen 90 en ITT Co., USA, high resolution image dissector tube nr F4052RP.
Kamerahuvudet 31 innefattar också en cylindrisk deflektions- och fokuseringsspolanordning 93, som omger bildanalysatorns 90 cylindriska kropp. Spolanordningen 93 omfattar separata avlänkningsspolar för Y-axeln och X-axeln och en fokuseringsspole, vilka samtliga matas från separata, externa strömkällor.
Standard mymetallavskärmning omger spolanordningens 93 cylindriska yttervägg och åstadkommer därigenom en effektiv avskärmning mot radiella magnetiska fält. En föredragen spolanordning 93, utformad för användning med ovannämnda bildanalysatorrör 90 är Washborn Laboratory, Inc., U S A, nr YF2308-CC3C.
Ibland innebär standardmymetallavskärmningen i Washborn Laboratory Inc.-spolanordningen 93 ingen tillfredsställande avskärmning mot både radiella och axiella magnetfältkällor.
Om exempelvis bildanalysatorröret 90 arbetar med hög sensivi- tetsnivå och en elektrisk anordning, som alstrar ett kraftigt magnetfält, förskjutes nära mätningen, kan utgångssignalen från bildanalysatorröret 90 förändras. Om detta förhållande 7802955-0 - ' 14 lO 15 20 25 30 35 409 möts i praktiken, finns en alternativ lösning, som kräver en en modifiering av Washburn Standardmymetallavskärmningen för att förbättra dämpningen av axiella magnetfält. Detta innebär i huvudsak en förlängning av den cylindriska Standard Washburn mymetallavskärmningen axiellt mot linssystemet 85 och en av~ stängning av ändsidan vid filtret 89 med undantag för en optisk öppning för att avbilda st ångskuggan 81 på fotokatoden 91 i bildanalysatorn 90. Ytterligare dämpning av axiella magne- tiska fält kan uppnås genom en andra cylindrisk mymetall- mantel runt den förlängda standardavskärmningen. Vidare kan standardspolavskärmningen användas utan förlängning men en axialfältsdämpning uppnås genom att tillägga en andra och möjligtvis en tredje cylindrisk mymetallavskärmning med samma axiella längd som den första. 9 Föreliggande elektrooptiska stângmätsystem kan undergå annan kalibreringsförskjutning och förändringar i det optiska bildanalysatorröret samt andra elektroniska ickelineariteter som ingår i stångmätsystemet. Dessa förändringar och varierande mätbetingelser kan identifieras genom att utföra räknareberoende kalibreringskontroller och därav föranledda korrigeringar av de kalibrerade stångsignalerna såsom beskrivas nedan. Dessa kalibreringskontroller möjliggörs genom att modifiera bild- analysatorröret 90, som förses med en avmaskad fotokatod 91 såsom visas i fig. 5. 7 _ Som framgår av fig. 5, innefattar den avmaskade fotokatoden 91 mönstrade, bilden icke utvärderande ytor intill de bildvär- derande ytorna. Närmare bestämt är kalibreringsmaskerna 94, 95 gjorda genom selektiv placering av fotokatodens 91 brukliga fotokänsliga material på en bildgenomsläppande glasskiva 96 'varvid en precisionsmask användes för att forma kalibrerings- referensmönstren. Exempelvis kan kalibreringsmasken 94 bestå av en enkel, 6,35 mm stor mask, som är centrerad på fotokatodens 91 högra sida. Kalibreringsmasken 94 betecknas som "högermask" och kan användas för direktkontroll av stångmätsystemets kalibreringsförskjutningar under det nedan beskrivna RTMASK dataprogrammet. Kalibreríngsmasken 95 antas bestå av fem 2,54 mm stora masker med 2,54 mm mellanrum på fotokatodens 91 vänstra sida. Kalibreringsmasken 95 betecknas i det följande som "vänstermask" och kan användas för direktkontroll av variationer av stångmätsystemets optiska och elektroniska ickelineariteter under det nedan beskrivna dataprogrammet 10 15 20 25 30 35 7802955-0 15 LFTMSK. Figur 6 är ett förstorat tvärsnitt genom fig. 5 för att visa den högra maskens 94 urtag i den maskerade fotokatoden 91. Urtaget sträcker sig till bildanalysatorröres 90 glasyta 96.
Alltid när stångmätsystemet arbetar, tillföres en enaxlad dubbelriktad svepsignal spolen för avlänkning utmed Y-axeln och en fast ström tillföres fokuseringsspolen såsom be- skrivas nedan. Under normala stångmätningar, tillföres spolen för X- X-axelavlänkning ingen ström. Detta föranleder Y-axelavkänningen att passera "C"-avkänningen, dvs fotokatodens 91 centrala bildtolkningsarea såsom visas i fig. 5. Närhelst detektorn 55 konstaterar att det inte finns någon stång 10 inom kamera- blickfältet, väljer datorn 27 antingen den högra eller den vänstra kalibreringsmasken 94 respektive 95 genom att påföra en positiv eller negativ förspänning, som tillföres avlänknings- spolen för X-axeln. Denna X-axelförspänning skiftar fotokatodens 91 Y-axelavkänning till korresponderande "R"-avkänning och "L"-avkänning på ömse sidor om "C"-avkänningen, såsom visas i fig. 5.
X-axelförspänningen har den effekten att den skiftar den högra kalibreringsmasken 94 eller den vänstra kalibrerings- masken 95, över elektronöppningen 92 i bildanalysatorröret 90. När den enkla X-axelavkänningsspänningen tillföres avlänkningsspolen för Y-axeln, flyttas avbilden av den högra eller vänstra kalibreringsmasken 94, 95 effektivt upp och ner över elektronöppningen 92 på samma sätt som den aktuella stångskuggan 81 rör sig i "C"-avkänningsposition.
Det kan noteras att den ursprungliga kamerapulsen i ledningen 34 har samma pulsbredd oberoende av om den högra eller vänstra kalibreringsmasken 94 eller 95 väljes genom datorn 27, som sker när stângskuggan Bl med korresponderande storlek och läge avbildas på fotokatodens 91 mittyta. Följakt- ligen kan den maskerade fotokatoden 91 på effektivt sätt åstadkomma en on-line kontroll av stångmätsystemets för- skjutningar och även förändringar i optiska och elektroniska ickelineariteter.
Kameraelektronik En typisk kameraelektronik, som användes vid det elektro- optiska stångmätsystemet enligt fig. 1, visas i fig. 4 som kameraelektronik 35. Dess detaljer förstås bäst genom att 78Û2955'Û M 10 15 20 30 35 40 hänvisa till fig. 4 och 7-13. Alla elektroniska komponenter i densamma är konventionella fasta anordningar och inkluderar TTL-(transistor-transistor-logik)-logikelement, där logiksym- boler indikerar eller förutsätter deras användning.
Generellt visar fig. 4 en tvåvägs svepgenerator 97 som återges i fig. 7 och avses i tidsdiagrammet enligt fig. 8.
Svepgeneratorn 97 innefattar en l2 MHz-kristalloscillator 124, som åstadkommer ett fyrkantsvågtåg av klockpulser 8A för hela det elektrooptiska stångmätsystemet. Med undantag för aktuella mätningar av avgivna stångpulser, är alla digitala operationer synkroniserade genom klockpulsen 8A, förutom tvåvägs svepsignalen 8E och svepåterställningspulsen 8D. De både sistnämnda pulserna genereras i svepkretsar med ca 300 Hz. Klockpulsen 8A och den dubbelriktade svepsignalen 8E synkroniseras genom svepåterställningspulsen 8D vid varje svepcykel, så att svepsignalen 8E kan delas för varje godtyck- ligt ändamål genom att använda en lämplig submultipel av klockpulsen 8A. Klockpulsen 8A användes för aktuella mätningar medan pulser för andra stångmätsystemkrav erhålles genom att dela klockpulsen SA hela vägen ned till den dubbelriktade svepsignalens 8E frekvens. Det bör noteras att klockpulsens BA och den dubbelriktade svepsignalens SE absoluta frekvens- värde icke är kritiskt, eftersom stångmätsystemet kalibreras genom placering av standardstänger i varje kameras blickfält.
Emellertid är svepstabilitet och svepningslinearitet i hög grad kritiska, eftersom de direkt påverkar stångmätsystemets precision. I Den i fig. 4 återgivna huvudklockan mottager ett klockpuls- 'tåg 8A med 12 MHz och svepâterställningspulser BD med 300 Hz från svepgeneratorn 97. Huvudklockan 98 inkluderar buffert- minnen, digitalräknare, anordning för uppdelning och logiska kretsar för att försörja alla synkroniserade pulser, som användes i kameraelektroniken 35 för tidsbestämning och mätändamål. Dessa omfattar även mellanlagrade 12 MHz klockpulser 8A, mellanlagrade 300 Hz svepåterställningspulser 8D. Ytterli- gare därvid genererade pulser är en 300 Hz snabb avkänningspuls SH med kort varaktighet och en datafärdig puls, liknande puls 8H men med längre varaktighet. Den datafärdiga pulsen ledes ut på ledningen 99 och de andra pulserna överför sin identitet till andra i fig. 4 visade kretsar. 10 15 20 25 30 35 40 17 '7802955-0 En fönstergenerator l00 mottager klockpulsen 8A på 12 MHz från huvudklockan 98 och genererar medelst grindar och logiska kretsar fönsterpulser 8F en gång på varje hälft av varje fram-och återgâende svepcykel, som visas i tidsdiagrammet i fig. 8. En inverterad fönsterpuls 5? genereras ocksâ. De båda fönsterpulserna BF, ÉF tillföres de andra nedan beskrivna kretsarna. Fönsterpulsernas 8F, ÉF bredd och tidlängd bestämmes genom en styrpuls via ledningen 101, som tillföres från datorn '27. Kort sagt relateras fönsterpulsernas BF, ÉF bredd till den tid, som erfordras för att svepsignalen 8E skall svepa över enbart fotokatoden 91. Det är endast en större del av varje övre eller undre hälft av en hel 300 Hz svepcykel. T.ex. om kamerans blickfält är 76,2 mm och linsen är 10,16 cm, som de är här, då är 76,2 mm blickfält avbildat nedåt centralt för att täcka hela fotokatodens 91 elektrod. Överavkänning av fotokatoden 91 erhålles i varje övre och undre hälft av den dubbelriktade svepcykeln 8E. Denna överavkänning är jämnt delad i två intervaller i början och slutet av varje övre och undre hälft av den dubbelriktade svepcykeln 8E. Sålunda är summan av fönsterpulsens 8F (ca 75%) och överavkänningens (ca 25%) tidlängd lika med längden av varje övre och undre halva i en dubbelriktad svepcykel 8E. Som ett alternativt arrangemang kan fönsterpulsens bredd inställas manuellt genom selektiva grindorgan, som inte är visade, för att ersätta datorns 27 styrsignal i ledningen lOl.
Under datorns 27 nedan beskrivna program RTMASK, LFTMSK, GAGRCL, och CALIBR programmeras fönstergeneratorn 100 via ledningen l0l att modifiera fönsterpulsernas BF, ÉF normala storlek och tidlängd. Under RTMASK och GAGRCL sättes fönsterpulsstorlek och tidlängd för den högra kalibrerings- maskens 94 storlek och belägenhet i fig. 5. Under LFTMSK genereras fem för varje storlek och belägenhet av den vänstra kalibreringsmaskens 95 element dimensionerade och tidsbestämda fönsterpulser en efter en för att selektivt täcka hela den vänstra kalibreringsmasken 95. Under CALIBR inställes fönster- pulsernas storlek och tid selektivt för den högra kalibrerings~ maskens 94 storlek och belägenhet och för var och en av de fem vänstra kalibreringsmaskerna 95. De normala fönsterpulsernas SF, Éï storlek inställes genom nedan beskrivna underprogram GAGEIN.
Den dubbelriktade svepsignalen 8E tillföras från svepgene- '78()2$”55"Ü lg l0 15 20 25 30 35 40 ratorn 97 en Y-spolavlänkningsdrivare 102 och den vertikala eller Y-avlänkningsspolen i spolanordningen 93. Konstant ström från fokusspolströmkällan 103 tillföres spolanordningens 93 fokusspole. Fokusströmmens storlek justeras så att alla från varje punkt på fotokatodens yta 9l emitterade elektroner fokuseras till en enda korresponderande punkt i plan med elektronöppningen 92.
V X-spoledrivaren 104 är förbunden med den horisontella eller X-avlänkningsspolen i spolanordningen 93. Under normalt stângmätningsarbete tillföres ingen effektiv ström till X- avlänkningsspolen. Därför kan Y-axelns vertikala enkelav- känning uppträda som "C"-avkänning centralt på fotokatodens 91 bildtolkningsyta, som visas i fig. 5. Under kalibreringen kontrolleras genom datorn 27 under de nedan beskrivna programmen RTMASK och LFTMSK; Positiv och negativ förspänning tillföres 'omväxlande via styrledningar 105 och 106 från datorn 27 till X-spoledrivaren 104. Detta förorsakar enkelavkänning av Y- axeln för att skifta till antingen "R"-avkännings~ eller "L"-avkänningsposition motsvarande den högra masken 94 eller vänstra masken 95, beroende på vilken förspänningsstyrledning l05, 106, som är spänningsförande. Som ett alternativt arrangemang kan de positiva och negativa förspänningsströmarna utväljas manuellt från en icke återgiven källa, istället för att datorn 27 försörjer dem. 0 Om man summerar bildanalysatorrörets 9 avkänning, åstadkommen genom spolarrangemanget 93, kan konstateras att endast enkelavkänning Y-axel eller vertikal, tvåvägs avkänning föreligger åt gången. Detta sker kontinuerligt som ett upp- och nersvep utan nollställning. Vid normal stângmätning finns inga X-axelsvep. Endast positiv eller negativ förspänning tillföres för att kontrollera mätsystemets kalibrering när ingen stångskugga 8l mätes.
Eftersom stângskuggan 81 avkännes över kamerans blickfält, faller utgångsströmmen från bildanalysatorn 90 skarpt så snart stångskuggan 81 uppträder. Den stiger sedan åter när skuggan har passerat. Denna strömförändring, tillsammans med elektriska störningar från stångvalsverket, omvandlas till spänning, förstärkas i en i fig. 4 inte återgiven förstärkare och är den primära kamerasignalen, som utmatas från kamerahuvu- det 31 och uppträder på ledningen 34. Dvs den ursprungliga 10 15 20 25 30 40 19 7802955-0 kamerasignalen i denna punkt består av en icke alltför väldefinierad stângpuls, blandad med störningar.
Bildanalysatorröret 90 i kamerahuvudet 31 arbetar i en självbalanserande mätslinga 107 tillsammans med kamerapuls- processorn 108, fotomultiplikatorns AGC-krets 109, som åstadkommer en variabel styrspänning i ledningen 110 och en spänningsstyrd högspänningskälla lll för bildanalysatorns 90 fotomultiplikatorsektion. Bildanalysatorns 90 avvikelsesektion matas också från en separat men stabil högspänningskälla 112. 1 Kamerapulsprocessorn 108 visas i fig. 9 och 10 medan fig. ll illustrerar processorns tidspulser. Vidare ingår ett buffertminne, dubbla differentieringsorgan, nivådetektorer, nollgenomgångsdetektorer och autokorrelatorer för att avlägsna brus ur den ursprungliga kamerasignalen och från differentierings- organen. På detta sätt behandlade signaler kombineras med invertad fönsterpuls ÉF i processorlogiken för att säkerställa att endast mätpulser med lämplig amplitud och uppträdande vid rätt tidpunkt, passerar ut för mätändamål. Detta förhindrar också passerandet av mätpulser när fönstret inte är öppet.
Kamerapulsprocessen 108 producerar en mellanlagrad kamerasignal 11A och precisionsfyrkantsvâgmätpulser llP, llí, som genereras genom en intern vippa. Stångpulsernas bredd varierar proportio- nellt med stångskuggan 81 och därför porportionellt med stångdimensionen mellan stångkanterna 82 och 83.
Fotomultiplikatorns AGC-krets 109, som visas i fig. 12 och beskrives nedan, mottar den mellanlagrade kamerasignalen 11A och innefattar en komparator, en omkopplingsintegrator och en förstärkare för att åstadkomma en omkopplad variabel styrspänning i ledningen 110. Denna styrspänning tillföres fotomultiplikatorsektionens högspänningskälla lll för att variera förstärkningen i bildanalysatorröret 90. Komparatorn etablerar en referensförstärkningsnivå och en intern logisk krets genererar en AGC-släckpuls 8G genom att kombinera fönsterpulsen 8? med den inverterade stångpulsen llf. AGC- släckpulsen definierar effektivt tidsintervallerna när kamerasignalen skall avläsas.
Nu skall den självbalanserande mätslingans 107 arbetssätt beskrivas. När det inte finns någon stång 10 i mätanordningen, avbildas endast ljus från lampan 30 på fotokatoden 91. Detta leder till att fotomultiplikatorsektionen i bildanalysator- 07802955-o N l0 15 20 25 30 35 40 röret 90 alstrar en ström, som flyter genom ledningen 34 och är proportionell mot lampans 30 ljusintensitet. Fotomultipli- katorsektionens förstärkning i röret 90 justeras till en hög nivå, i början genom den i kretsen 109 avgivna AGC-kontroll- spänningens effektivnivå. När ljusstyrkan avtar eller bild- analysatorröret 90 åldras, kompenseras AGC-kretsen 109 automatisk för detta genom att fotomultiplikatorsektionens högspänningsnivå från spänningskällan lll justeras för att förändra förstärkningen i rörets 90 fotomultiplikatorsektion och därigenom hålla en konstant kamerasignalamplitud.
När stången 10 träffas av lampans 30 ljusstråle, fungerar AGC-kretsen 109 också för att upprätthålla en konstant utgångsamplitud från bildanalysatorröret 90. Den självbalanse- rande mätslingan l07 tillåter därvid bildanalysatorröret 90 att arbeta med hög sensivitetsnivå, medan ett rimligt högt signal/ brusförhållande upprätthålles, som är önskvärt för effektiv bearbetning av den primära kamerapulsen.
Precisionsstångpulser llP, klockpulser 8A, klockåterställ- ningspulser 8D och fasta avkänningspulser 8H tillföres indikeringsanpassningen ll3. Den har logiska kretsar, anordnade att räkna klockpulser 8A under varaktigheten av var och en av två stångpulser llP, som uppkommer under en dubbelriktad svepcykel, varefter divideras genom två. Räknandet är synkro- niserat genom klockåterställningspulsen 8D, vilket sker i botten av varje enskild dubbelriktad svepsignal. Logiska kretsar avkännes genom fasta avkänningspulser 8G under förbe- redelse att avge en binär stângstorlekssignal på ledning ll4 för indikeringsändamål. För att undvika indikeringsflimmer, glättas den binära stångstorlekssignalen över ett i förväg bestämt antal dubbelriktade svep, såsom 4, 32, 512 svep, genom inte âtergivna medel.
Binära stângstorlekssignaler matas via ledning ll4 till en digitalindikator ll5. Denna anordning inkluderar integrerade räkne-dekoderings-indikeringsmoduler, som är kalibrerade att indikera den inte korrigerade storleken av stången 10 i decimalenheter, som erhållits någonstans i kamerans blickfält.
Uttrycket icke korrigerad stångstorlek användes för stångdimensioner vid denna del av stångmätsystemet, eftersom ingen korrigering för optiska och/eller elektroniska icke-lineariteter, stång- temperatur och stângsammansättning har företagits. 10 15 20 25 30 40 7802955-0 21 Datorn 27 utför korrektioner av de icke korrigerade stångstorlekssignalerna och matar en korrigerad binär stångstor- lekssignal via ledning 116 till den korrigerade digitala stångstorleksindikatorn 117. Denna digitalindikator är uppbyggd på samma sätt som digitalindikatorn 115. Då båda stångstorleksindikatorerna 115, 117 har optisk indikering, avsedd att synkroniseras och uppdateras vart 5l2:e svep under kontroll av klockâterställningspulser 8D och fasta avkänningspulser 8H. Det bör noteras, att skillnaden mellan avläsningar på stångstorleksindikatorerna 115, 117 antyder för en stångmätoperatör och för valsverkspersonal att (a) stångmätsystemets korrigeringsanordningar arbetar som de skall och (b) att valsverket valsar en produkt med avsedd storlek.
Datorkorrektion av stàngpulser 1lP är baserad på exakt bestämning av icke bara stångstorleken utan även stångcentrum- linjens position i kamerans synfält i förhållande till kamerahuvudets 31 optiska axel. För att göra detta, lagras stångpulser llP, klockpulser SA, klockåterställningspulser 8D och snabba avkänningspulser BH till stångstorlek och positionsackumulator 118, vilket illustreras i blockdiagrammet i fig. 13, och pulsernas avstämning visas i fig. 8. Två separata räkne- och låskretsar, var och en styrda genom en vanlig styrgrind, ombesörjer binära stångstorleksutgångssignaler i ledning 119 och binära stångcentrumpositionsutgångssignaler i ledning 120. De binära stångstorlekssignalerna i ledning 119 har framkallats liknande de icke korrigerade stångstorleks- signalerna, som är förenade med ovan beskrivna tidsindikerings- kretsar 113. De binära stångpositionssignalerna medger att utföra korrektioner av stångstorlekssignalen till en exakthet på 1/256 av kamerans synfält. överföring av data mellan datorn 27 och andra delar av stångmätsystemet sker genom en logisk mätdatordataöverförings- krets 121. Den logiska kretsen 121 mottar en ordersignal öer ledning 122, som visar att datorn 27 är i ett sådant läge att denna överföring kan ske. Ordersignalen 122 är logiskt kombinerad med "dataklar"-pulsen i ledning 99 som alstras genom huvudklockan 98 som beskrivts ovan. Deras kombinerade närvaro föranleder den logiska kretsen 121 att alstra en sändaruppmaningssignal i ledning 123 och att synkronisera avstämningen av mätsystemet med datorn 27. 7802955-0 22 10 15 20 25 30 Tvåvägs sveggenerator Tvåvägs svepgeneratorn 97 visas i figurens 7 blockdiagram och figurens 8 tidsdiagram. I avsikt att utföra stângstorleks- mätningar med en systemprecision på en fjärdedel av den annars brukliga kommersiella toleransen i ett 7,62 cm blickfält, måste tvåvägssvepet av Y-axeln i bildanalysatorröret 90 vara extremt linjärt och repeterbart. Konventionella analoga svepkretsar är generellt svårt att utföra för och hålla på den här fordrade linearitetsnivån. Men om ett avkall med avseende på systemnoggrannhet är acceptebelt för något mätsystem, så kan analoga svepkretsar komma ifråga. För att emellertid möta de höga kraven på noggrannhet i föreliggande mätsystem, alstras tvâvägssvepet på Y-axeln genom digitala medel med en kristalloscillator som tidbas, digitala räknare och en 14-bit digital/analog omvandlare, som utvecklar den aktuella tvåvägs svepvågformen 8E. Digitala åtgärder vidtas för att modifiera svepvågformen 8E, som beskrives nedan.
Den tillämpade tidbasen är en högstabil 12 MHz- ' kristallklockoscillator 124, som har fyrkantsvâgutgång} Ett buffertminne, 125, förebygger oregelbunden laddning av tidsbasen 124 under svepningar och matar ett klockpulståg 8A till differentiallinjedrivaren 126. Drivarens 126 utgångssignal matas såsom klockpuls 8A till huvudklockan 98 i kameraelektro- niken 35. Buffertminnets 125 utgång matar också klockpulser SA till en digital divideringsenhet 127, som har räknare och logiska anordningar, som alstrar vågfomer 8B och 8C. Vågformen SB tillföres en upp-nedräknare 128, en l4w ät.binär reverser- räknare. Vågform 8B har 5/12 av basklockfrekvensen eller SMHZ. Vågformen SC är en tidspuls, som tillföres den logiska räknereverseringskretsen 129 och uppträder två gånger på 12 klockcykler. Vågformen 8B använder fem pulslägen under en period av 12 klockcykler och vågformen 8C använder tvâ lägen. Detta lämnar fem oanvända pulslägen bland 12 klockcykler i tvâvägssvepperioden.
När den logiska räknereverseringskretsen 129 känner att upp-nedräknaren 128 har nått fullt räknevärde av alla ettor, lämnar den en nedräkningsaktiveringssignal tillbaka till räknaren 128. Anpassningen av nedräkningsaktiveringssignalen sker vid första avstämningspulsen 8C efter det att fullt räknevärde uppnåtts. När räknaren 128 känner nedräkningsakti- 10 15 20 25 30 40 23 7802955-0 veringssignalen, börjar den räkna ned på nästa klockpuls SB.
När den logiska räknereverseringskretsen 129 uppfattar alla nollor i räknaren 128, alstrar den en uppräkningsaktiverings- signal nästa gång en tidspuls 8C kommer. Räknaren 128 börjar räkna upp med nästa klockpuls 8B.
Upp/nedräknaren 128 har en 14-bit binär utgång, som matas över anslutning 130 till den binära l4~ lt digital/analog- konvertern 131. D/A-konvertern 131 anpassar räknaren 128 och avger en extremt linjär, analog, tvåvägs svepsignal 8E. Denna signal mellanlagras i svepkretsmellanminnet 132 för att för- hindra överladdning av D/A-konvertern l3l. Sedan matas den som svepsignal 8E till Y-spoldrivaren 102 i kameraelektroniken 35.
När upp/nedräknaren 128 når den sista ned» Xten, alstrar den återställningspulsen BD, som återställer den logiska kretsen 129 och D/Akonvertern 131. Differentiallinjedrivaren 133 matar återställningssignalen till huvudklockan 98 i kameraelektroniken 35.
Som ovan nämnts, finns fem oanvända pulslägen i en period om 12 klockcykler. Dessa kan användas för att ombesörja en exakt, icke linjär modifikation av den extremt linjära svepsignalen 8E genom att anordna en digitalmultiplikator 134 i serie mellan digitaldivisorn 127 och upp/nedräknaren 128, som visas i fig. 7 med streckad linje. Digitalmultiplikatorn 134 mottar vågform 8B istället för upp/nedräknaren 128 och alstrar medelst en lämplig multiplikator en modifierad våg- form BB'. Upp/nedräknaren 128 mottager den modifierade vågformen 8B' och ändrar tillsammans med inställningspulsen SC på ordersignalen den totala uppräkningen eller totala nedräkningen, beroende på multiplikatorns specifika värde.
Denna multiplikation ger fortfarande ett triangelsvep med mjukt kurvformade sidor såsom indikeras i form av den modifie- rade svepsignalen 8E'.
Multiplikatorn för den digitala multiplikatorn 134 matas via ledningen 135 och kan starta med datorn 27. Alterna- tivt kan den digitala multiplikatorn inställas genom icke återgivna manuella organ. Oberoende av sin drivkälla kan multiplikatorn användas för att utföra svepkorrektioner för att eliminera optiska och/ eller elektroniska fel, för vilka inga andra korrektionsåtgärder här vidtagits. 'zsozass-o 24 10 l5 20 25 30 35 40 Kamerapulsprocessor Kamerapulsprocesso 108 visas i figurernas 9 och 10 blockdiagram och i figurens 11 tidsdiagram. Kamerapulsprocessorn 108 konverterar den primära kamerapulsen i ledningen 34 till en_exakt stångutgångspuls i ledning 1lP med en hredd med väldefinierade flanker, som exakt representerar den dimensionella relationen mellan stångkanterna 82 och 83. På grund av differentieringsorganet, autokorrelatorn och andra nedan beskrivna utföringsdetaljer, lämpar sig kamerapulsprocessorn 108 mycket väl för att bearbeta de primära kamerapulserna vid kameraavkänningshastigheter på upp till 300 Hz, och eliminerar fortfarande verkningarna av kamerasignalens och differentierings- organets brus respektive störningar.
Fig. 9 visar kamerapulsprocessorn 108 i form av ett blockdiagram, där alfabetiska benämningar refererar till vågformerna enligt fig. ll. Den primära kamerasignalen i ledningen 34 mellanlagras och förstärkes genom buffertminnet 136 för att avge signalen 11A. Signalen 11A differentieras genom en första differentiator 137 med en utgångssignal 11B.
Den första differentierade signalen llB tillföres övre och undre tröskeldetektorer 138, 139, som avger utgångssignaler 1lC och llD. Tröskeldetektorerna 138 och 139 avger utgângssig- naler när deras plusingång (+) har lägre spänning än derasi minusingång (~). 7 Den första differentierade signalen 11B differentieras återigen i en andra differentiator 140, som avger utgångs- signalen l1E. Den andra differentierade signalen l1E tillföres nollgenomgångsdetektorer 141 och 142 för start och stopp.
Dessa detektorer är avsedda för triggning vid positiva och negativa nollgenomgångstransitioner större än l millivolt, varvid stångpulsstart- och -stoppnollsignaler l1F och llG u levereras. Stångpulsstart- och -stoppnollsignalerna 11F och llG tillförs tillsammans med övre och undre tröskelsignalerna l1C och l1D autokorrelatorn 143 med fast fördröjning. Stångpuls- start- och -stoppnollsignalerna 11F och llG bearbetas internt i respektive autokorrelatorkretsar såsom beskrives nedan. De undre och övre tröskelsignalerna 11C och 11D definierar smala fönster under vilka stångpulsstart- och -stoppsignalerna llm och ll "O" utlöses, varvid en exakt avstämning för de ledande och efterföljande flankerna på stångutgångspulsen 11P etableras. 10 l5 20 25 30 35 40 25 '7802955-0 Såsom ovan nämnts innehåller den elektroniska kamerans 31 signal i ledning 34 eventuellt även elektriska störningar.
Detta kan vara högfrekventa störningar med låg amplitud, som ofta är magnetiskt kopplade till den elektroniska kamerans signal från högspänning, halledarlikriktare, valsverkmotor- manövreringsorgan, som befinner sig nära den elektroniska kameran 31 osv. Utan autokorrelator 143 med fast fördröjning kan dessa störningar äventyra utlösningen av stångutgångspulsen llP. Om exempelvis en transition av kamerasignalen 11A åstadkommer en första differentieringsspänning llB under en -3 volt-tröskel för detektorn 138, möjliggörs en undre tröskelsignal llC, som medger att nollgenomgångsdetektorn 141 leve-r rerar startutlösningssignal för en stångutgångspuls. Eftersom differentieringorganens 137 och 140 förstärkning ökar med ingångsfrekvensen, kan en högfrekvent störningstopp med låg amplitud åstadkomma en första utgångssignal l1B från differentie- ringscrganet 137, som är lägre än detektorns 138 -3 volt- tröskel. Detta är precis vad som kommer att ske i valsverksmiljö utan höjning av stångpulsgenereringskretsen.
Av denna anledning innefattar autokorrelatorn 143 med fast fördröjning, som ingår i processorn 108 för den primära kamerapulsen faktiskt separata autokorrelatorstângpulsstart- och -stoppkretsar 144 och 145, som visas i fig. 10. Stångpuls- start- och -stoppkretsarna 144 och 145 är anordnade för att skilja mellan andra-differentierade signaler l1E, som upp- kommit genom högfrekventa störningar och sådana, som uppkommit genom giltiga stångpulssignaler. Medan kamerasignalen 11A faller, stiger den andra differentierade signalen 1lE till en positiv spänning under ca 10 mikrosekunder innan den svänger till en negativ spänning. Av illustrationstekniska skäl har denna detalj inte visats i skala med signalens l1E vågform i fig. ll. Nollgenomgångsdetekteringen av den andra differentierade signalen llE genom detektorerna 141 och 142 är utlösningspunkten för start- och stoppstångpulserna i signalen llfl och 11 "O", varvid stångutgångspulsens l1P ledande och påföljande kanter etableras.
Autokorrelatorstångstart- och -stoppkretsarna 144 och 145 tar fördel av vederbörande stignings- och fallperiod på 10 mikrosekunder i den andra-differentierade signalen l1E.
Detta sker genom att alstra autokorrelatorn aktiverande start- och stoppsignaler llL och 1lN, såsom beskrives nedan. '7802955-0 26 10 15 20 25 30 35 40 Autokorrelatorstartsignalen llL alstras när den andra diffe- rentierade signalen llE är kontinuerligt positiv under åtminstone hälften av denna period på 10 mikrosekunder innan den svänger över till negativt. På liknande sätt alstras autokorrelatorstoppsignalen 1lN när den andra differentierade signalen l1E är kontinuerligt negativ under åtminstone hälften av perioden på 10 mikrosekunder, innan omsvängningen till positivt.
Autokorrelatorstart- och -stoppsignalerna llL och llN är logiskt “OCH-förknippade" i kretsar 144 och 145 med tillhörande undre tröskelsignal llC och llD och stångpulsstart- och -stoppnollgenomgångssignalerna llF och llG för att alstra stångpulsstart- och -stoppsignalerna llH och ll "O".
Dessa signaler föranleder den exakta alstringen av stångutgångs- pulsen llP. Man förstår nu, att högfrekventa störningar som föranleder positiva resp. negativa avvikelser av den andra differentierade signalen llE med kortare varaktighet än 5 mikrosekunder, inte föranleder några signaler llL och llN, som möjliggör autokorrelatorns start respektive stopp, varigenom en utlösning av stångutgângspulsen llP förebygges.
Fortfarande hänvisande till figur 10 skall nu funktionen av autokorrelatorns stångpulsstartkrets 144 beskrivas.
Stångpulsstoppkretsens 145 funktion är identisk med kretsens 144 funktion med det undantaget, att det svarar på en andra differentierad signal llE, som är kontinuerligt negativ under 10 mikrosekunder, innan den svänger om till positivt.
De både kretsarna 144 och 145 uppvisar konventionella logiska anordningar.
Den undre tröskelsignalen llC inverteras i förstärkaren 146 och tillföres den ena av en NAND-grinds 147 tre ingångar.
Grinden 147 ombesörjer stångpulsstartsignalen llm under särskilda logiska betingelser.
Stångpulsstartnollgenomgångssignalen llF tillföres en Schmitt-trigger 148 och inverteras i en förstärkare 149, varvid avges triggersignalen llH, som tillföres NAND-grinden 147 och ett monostabilt fördröjningsorgan 150. En negativt förlöpande övergång av signalen llH utlöser det monostabila fördröjningsorganet 150, som avger en 5 mikrosekunder lång logisk "lV-puls llI vid utgången Q och en 5 mikrosekunder lång logisk "O"-ouls llJ vid utgången Ö. Pulsen llI tillföres en av OCH-grindens 151 båda ingångar. Schmitt-triggerns 148 10 15 20 25 30 b) LP! 2., 7802955-0 utgång är också ansluten till OCH-grindens 151 andra utgång samt även till vippans 152 återställningsingång. Pulsen llJ tillföres vippans 153 klockingång. Den övre tröskelsignalen llD tillföres vippans 152 dataingång för att frigöra autokorre- latorns startkrets 144 under kamerasignalens 11A fallande flank och för att spärra denna krets under signalens 11A stigande flank.
Om signalen llfl går negativt, går inverterns 149 ingång positivt. Detta positiva förlopp upphäver vippans 152 åter- ställningsbetingelse och sätter en logisk "l" på OCH-grindens 151 ena ingång. OCH-grinden 151 släpper nu genom pulsen lll till vippans 152 klockingång och tvingar således fram en logisk "l"-puls llK vid utgången Q. Efter 5 mikrosekunders fördröjning går det monostabila fördröjningsorganets 150 tid ut och därvid föranledes utgången § att ändra tillstånd och övergå till en logisk "l"-puls llJ. Detta inställer även vippans 153 ingång, vars dataingång tillföres signalen llK från vippans 152 Q-utgång. Är signalen llK en logisk "l“, sättes vippans 153 utgång Q och avger en startfrigivningssignal llL. Signalen llL, som alstrats av signalen 1lH, är logiskt sammanknuten med signalerna llH och llö, den inverterade undre tröskelsig- nalen, i NAND-grinden 147 för att avge stångpulsstartsignalen llM. Sålunda inses, att en stångpulssignal fördröjs, varefter den kombineras med sig själv för att genomföra en autokorrela- tionsfunktion med fast fördröjning.
Om under den genom det monostabila fördröjningsorganet 150 styrda perioden på 5 mikrosekunder Schmitt~triggerns 148 utgång är på låg nivå, vilket indikerar att den andra differen- tierade signalen llE är för smal för att vara en giltig stângsignal, ligger vippans 152 återställning på låg nivå och tvingar signalen llK till en logisk "O". När efter 5 mikrosekunder det monostabila fördröjningsorganets 150 fördröjningstid går ut,instä1ler signalen 1lJ vippan 153 med dess dataingång i ett lågt tillstånd. Detta tvingar vippans 153 Q-utgång till en logisk "O" och förhindrar fortsatt behandling av stångsignalen.
Det monostabila fördröjningsorganet 150 kan återutlösas, så att det anpassar konsekutiva triggerpulser llH. Om multipel- triggerpulser har kort varaktighet på mindre än 5 mikrosekunder, friges det monostabila fördröjningsorganet 150, Q-utqångssignalen 7802955-0: 28 10 15 20 25 30 35 40 lll kommer att stanna på hög nivå för alla pulser och slutar slutligen 5 mikrosekunder efter den sista triggerpulsen.
OCH-grinden 151 medger vippan 152 att återinställa sig själv vid varje puls. Eftersom det monostabila fördröjningsorganets 150 utgång stannar kontinuerligt på hög nivå under dessa mångahanda triggerpulser garanterar kombinationen av signal llI.med Schmitt-triggerpulsen i OCH-grinden 151, att klocklinjen till vippan 152 undergår en logisk övergång från "O" till öl" för varje triggerpuls.
Som nämnts ovan, är pulsstoppkretsen 145 identisk med kretsen 144 med undantag att stoppkretsen 145 triggas genom en kontinuerlig negativ andra-differentierad signal llE före omsvängningen till positivt. Av denna anledning är det uppenbart för fackmannan att invertern 154, NAND-grinden 155, Schmitt-triggern 156, invertern 157, det monostabila fördröjningsorganet 158, OCH-grinden 159, vipporna 160 och 161 har samma konstruktion och funktion som deras motsvarighet i krets 144. Det bedömdes därför som onödigt att förklara .dessa anordningar för att visa hur NAND-grinden 155 avger stångpulsstoppsignalen ll "O". 7 När både de elektriska störningarna i den primära kamerastångpulssignalen och de genom differentiatorerna 137 och 140 producerade störningarna eliminerats, definiera stångpulsstart- och -stoppsignalerna l1M och ll“0", som alstras i respektive kretsar 144 och 145, nu exakt inställningen av stångnulsernas fram- och bakflanker i relation till stångkanterna 82 och 83. Därför tillföras signalerna llM och l1"O" till var sin inställnings- och återställningsingång på vippan 162. En inverterad fönsterpuls ÉF, som visas i fíg. 8 och avges av fönstereneratorn 100, tillföres vippans 162 7 klockingång. Vippans 162 dataingâng är anknuten till 0 volt.
Detta möjliggör att vippan 162 avger en stångutgângspuls endast när en fönsterpuls 8F finns. Fönsterpulsens bredd och tidslängd varierar för stångmätoperationer och för kalibrerings- kontroller som förklarats ovan.
Under mätoperationen ombesörjer vippans 162 Q-utgång en exakt stångutgångspuls llP, vars främre och bakre flanker är fria från störningar och exakt definierar stångens 10 tvärdi- mensioner. Under kalibreringskontrollförlopp, varvid datorn 27 väljer RTMASK eller LFTMSK program, definierar stångpulsen llP exakt högra och vänstra maskens 94 och 95 dimensioner. 10 15 20 30 35 40 29 7802955-0 Fotomultiplikatorns AGC-krets AGC-kretsen 109 (automatic gain control) för bildanalysator- rörets 90 fotomultiplikatorsektion visas i fig. 12. AGC- kretsen 109, som är en viktig del av den självbalanserande mätslingan 107, innefattar en komparator 163, en kopplad integrator 164 och en förstärkare 165. Förstärkaren 165 matar fotomultiplikatorsektionens högspänningskälla 111 med en kopplad variabel styrspänning via en ledning 110. Den kopplade varierbara styrspänningen fungerar som en automatisk förstärkningskontroll för röret 90. Detta sker genom att variera fotomultiplikatorsektionens högspänningskälla lll så att den håller rörets 90 anodström på ett konstant referensvärde.
Den mellanlagrade kamerasignalen 11A tillföres komparatorns 163 ena ingång genom summeringsresistansen 166 och en summerings- förbindelse 167. Summeringsförbindelsen 167 är genom dioden 168 begränsad till positiva ingångssignaler. En komparator- referensspänning från spänningskällan 169 inställes med ett potentiometeruttag 170 i syfte att förskjuta stångpulsen och etablera ett nominalvärde för den kopplade styrsignalen som slutligen inställer högspänningskällan 111 på ett nominellt förstärkningsproducerande värde.
Den mellanlagrade och förskjutna stângpulsen vid summerings- punkten 167 går även till en elektronisk brytare 171 i den anslutna integratorn 164. Fönsterpulsen 8F och den inverterade stângpulsen 11? är logiskt sammanförda i OCH-grinden 172 för att åstadkomma AGC-nollställningspulsen 8G, som visas i fig. 8. När en fönsterpuls föreligger och en stångpuls saknas, föranleder AGC-nollställningspulsen 8G den elektroniska brytaren 171 att koppla strömmen till integratorförstärkaren 173 och att ladda integreringskondensatorn 174. Här både en fönsterpuls SF och stàngpuls llP föreligger, öppnar den elektroniska brytaren 171 och medger att integratorutgången vid förbindelsepunkten 175 upprätthåller ett nominellt ingångsvärde till förstärkaren 165.
Förstärkaren 165 består av en summeringsresistans 176 som med sin ena ände är förbunden med integratorns utgångs- förbindningspunkt 175, medan dess andra ände är ansluten till operationsförstärkarens 177 ingång. Återföringsresistansen 178 styr förstärkarens 165 förstärkningsgrad. En zenerdiod 179 begränsar förstärkarens 175 förstärkning, så att ingen för hög kopplad styrspänning uppkommer i ledningen 110, som ..._...-.__._......_._.__._ i vsozess-o 3,, 10 15 20 25 30 40 skulle överbelasta högspänningskällan lll. Sammanfattningsvis kan sägas, att när AGC-nollställningspulsen 8G saknas, den mellanlagrade kamerasignalen 11A ledes genom AGC-kretsen 109 och.pâverkar fotomultiplikatorsektionens högspänningsförsörjning lll. Vid närvaro av en AGC-nollställningspuls spärras kamera- signalen llA och utgången på fotomultiplikatorns AGC-krets 109 hålles på ett konstant referensvärde, som bestämmas genom laddningen av kondensatorn 174 i integratorn 164.
Stångstorleks- och lägesackumulator Storleks- och lägesackumulatorn 118 visas i fig. 13, varvid refereras även till tidsdiagrammen i fig. 8 och 11.
I föreliggande stångmätsystem utvecklas datorn 27 tillförda, okorrigerade, digitala stångstorleks- och stångpositionsdata på liknande sätt men skilt från och oberoende av okorrigerade digitala stångstorleksdata, som återges på indikatorn 115.
Ackumulatorn 118 är försedd med en styrgrind 180, som samman- ställer stångpuls llP, klockpuls 8A, klockâterställningspuls 8D och snabbavkänningspuls SH i stångstorleksackumulatorkretsen 181 och stångpositionsackumulatorkretsen 182. Kretsen 182 bestämmer stångmittlinjen var som helst i kamerans blickfält.
Båda kretsarna 181 och 182 är synkroniserade genom klockåter- ställningpulsen 8D och båda avkännes genom en snabb avkännings- puls 8H i varje fullständig svepcykel.
Styrgrinden 180 detekterar den främre och bakre flanken av varje stångpuls 1lP och halverar antalet klockpulser 8A, som uppkommer under de två stångpulserna, som föreligger under svepcykelns övre och undre halvor. Styrgrinden 180 dirigerar dessa klockpulser till ingången av den binära 14- bit räknaren 183 i stångstorlekskretsen 181, där räkning av tvâ stångpulser delat genom två registreras. I slutet av en första svepcykel överförs räknarens 183 nämnda räknevärde till dataingângen av en binär l4~bit spärr 184, varvid 'förutsättes, att en föregående applikation av den fasta avkänningspulsen 8H har tillförts spärrens klockingång. I början av den andra cykeln nollställes räknare 183 genom klockåterställningspulsen 8D och är klar att mottaga en ny pulssekvens.
Digitala 14-bit data, som representerar okorrigerad stångstorlek mellan stångkanterna 82 och 83 från första svepcykeln, lagras i spärren 184 för en andra svepcykel.
Under den andra svepcykeln överförs dessa data via kabeln 10 15 20 25 30 35 40 31 vsozøss-o 119 till datorn 27 för korrektion under datorns nedan beskrivna program CMPNST. I slutet av den andra svepcykeln avkännes räknarens 183 data och överföres till spärren 184 genom pulsen 8H, sålunda upprepande cykeln. Stångstorlekspulsernas räkning är alltid en svepcykel före de spärrade stångstorleksdata i stångstorleksackumulatorkretsen 181.
Styrgrinden 180 detekterar också den första llP stångpuls- flanken vid 185 resp. 186 under den övre resp. undre halvan av en svepcykel, som visas som vâgform 8G i fig. 8. Styrgrinden 108 bestämmer sveptiden mellan pulsens llP främre flanker 185 och 186 och dividerar denna gång genom två, varvid upprättas vad som sedan betecknas som sveptiden för stångmitt- linjens läge. Styrgrinden 180 innefattar dessutom en stångposi- tionstidbas, som utvecklas genom att dividera 12 MHz-klockpuls- tåget 8A med en faktor på 160 i divisorn 187, varvid 8A/160- klockpulser alstras. 8A/löüklockpulser riktas till den binära 8-bit räknarens 188 klockingâng i stånglägesackumulatorn 182 så länge sveptiden för stångmittlinjens läge varar. Det i räknaren 188 registrerade räknevärdet representerar läget av stångens 10 mittlinje, som kan befinna sig var som helst i kamerans bliokfält. Detta läge av stångmittlinjen bestämdes helt oberoende av stângstorleksmätningen, som skedde i storleksackumulatorn 181 eller någon annanstans. 1 I I slutet av den första svepcykeln överföras räknevärdet för mittlinjens läge i räknaren 188 till dataingången av den binära 8-bit spärren 189, varvid förutsättes en föregående applikation av en fast avkänningspuls 8H har tillförts spärrens klockingâng. I början av den andra cykeln nollställes räknaren 188 genom klockpulsen 8D och är klar att mottaga en ny pulssekvens, avseende stângmittlinjens läge för räkning. 8-bit data, som representerar läget av stångens mittlinje i kamerans blickfält, lagras i spärren 189 för en andra svepcykel. Under den andra svepcykeln överförs dessa data via kabeln 120 till datorn 27 för korrektion av optiska fel avseende stångstorleksdata i ackumulatorn 181 under nedan beskrivna datorprogram CMPNST. I slutet av den andra svepcykeln avkännes räknarens 188 data av spärren 189 genom pulsen 8H, sålunda upprepande denna cykel. Pulsräkningen avseende stångens mittlinjesläge är alltid ett svep före de spärrade data i stånglägesackumulatorn 182.
Stångpositionsackumulatorn 182 uppdelar ena halvan av 7802955-0 32 en svepcykel i 256 delar ä 0,046 mm. Kamerahuvudets 31 optiska centrumlinje är vid den l28:e delen. Totalt representerar delarna 10,404 cm av Y~axelns svep, tillämpat på Y-axelns avlänkningsspole med ett brukligt blickfält på ca 7,62 cm. 5 Det oanvändbara blickfältet är 2,784 cm, den distans som Y- axelns avlänkningsspole sveper bort på fotokatodens 91 topp och botten.
Datorn 10 Ett blockdiagram över det i fig. 1 återgivna elektrooptiska stångmätsystemets dator 27 visas i fig. 14. Datorn är ett digitalsystem, programmerat att genomföra de olika nedan be- skrivna funktionerna. En kommersiellt tillgänglig Fortran- programerbar eller em fast minidator kan användas 15 eller om så önskas kan datorn 27 ingå i valsverkets hela styrdatorinstallation. Datorn 27 är i föreliggande exempel Ven Westinghouse Electric Co., USA, modell W-2500 med ett operationssystem för att anpassa olika uppgiftsnivåer som anges nedan. 20 Datorn 27 är försedd med konventionella huvudkomponenter innefattande ett ingångbuffertminne 190, utgångsbuffertminne 191, skivminne l92, skiv omkopplare 193, kärnminne 194, alla genom olika kanaler förbundna med databearbetningsenheten 195. Datorns 27 arbete styrs i tur och ordning enligt off- 25 line och on-line datorprogram 196. Dessa innefattar: i fig. 15 och 16 visade datorkort 197, serviceprogram 198, stångmät- dataprogram 199, kompensationsprogram 200, kalibreringsprogram 201, återkalibreringsprogram 202 och histogramprogram 207, samtliga nedan beskrivna. 30 All kommunikation med stångmätsystemets dator 27 från yttre källor sker via inputbuffertminnet l90, som innefattar organ för konvertering av analoga och digitala ingångssignaler till digital form. Dessa inkluderar signaler, tillförda via ledningar eller kablar till datorn enligt följande: Kamera- 35 elektronik 35 via kabeln 36; hetmetalldetektorn 57 via ledning 58; stångtemperatur 50 via kabel 53, 54; börvârdesstor- lek 42 via ledning 43; stângsammansättning 44 via ledning, 45, andra data 46 via kabel 47, styrsystem 67 via kabeln 68; CRT-terminal 60 via kabel 61 och skrivterminal 63 via 40 kabel 64 . 7 10 15 20 33 7802955-0 All kommunikation med stångmätsystemets dator 27 till yttre källor sker genom utgângsbuffertminnet l9l, vilket också innefattar organ för konvertering av utgångssignaler till digital och analog form. Dessa inkluderar signaler som tillföras via ledningar eller kablar från datorn enligt följande: styrsystem 67 på kabel 66 och kameraelektronik 35 på kabel 37.
Individuella ledningar i signalkablar har använts i ritningarna och dessa har dragits i enlighet med deras källa och funktion, som beskrivits ovan.
CRT-terminalen G0 inkluderar en manöverpanel för operatör växelverkan med datorn 27.
Skrivterminalen 63 innefattar en manöverpanel för operatörens styrning av datorn 27. Terminalens 63 datorskrivare 65 innefattar en skrivare för stångdiameteravvikelse samt tabell- data enligt nedanståend lista.
Generellt är det tillåtet för båda terminaler 60 och 63 att skriva ut samma data. All samverkan mellan någondera manöverpanelen är genom programförkortningar listade, exempelvis enligt följande: OFFLTNE MÄTSYSTEM FÖRKORTADE BETECKNINGAR ENLIGT FÖLJANDE: IJISTOGRAM FÖR VARJE HUVUD MP BYGGER KoMPENSATIOnISKORT FÖR BLICKFÄLT cL GENoMFöR KALIBRERINGSKONTROLL PA HÖGER OCH VÄNSTER MASKER TY TRYCKER KORT, BRANTHET OCH FÖRSKJUTNINGSFAKTORER OCH MASKVÄRDEN OF MEDGER INMATNING AV BRANTHET OCH FÖRSKJUTNINGSKORREKTIONS- FAKTORER ZE NOLLSTÄLLER ALLA KORT OCH KORREKTIONSFAKTORER lll VARNING il! LF VÄNSTER MASK AVVIKELSETEST RT HÖGER MASK AVVIKELSETEST (MEDGER OCKSÅ INMATNING AV FÖNSTER) TR SKIVÖVERFÖRING AV MÄTVÄRDEN GEMENSAMMA FÖR STYRFUNKTIONER I XT UTTAG TILL MONITOR OCH FÖRSÖK ATT SKRIVA GEMENSAM AREA INNEHÅLLANDE KORT, KORREKTIONSFAKTORER FÖR BRANTHET OCH FÖRSKJUTNING MASKVÄRDEN OCH FÖNSTERVÄRDEN TILL SKIVMINNE.
SKIVMINNESDATA UPPDATERAS ENDAST OM DISKOMKOPPLAREN 12 ÄR UPPE. DESSA DATA AVLÄSES FRÅN SKIVMINNET NÄR DETTA PROGRAM (20) EFTERFRÅGAS AV MONITORN. veozess-aoi Mi Skivomkopplare l93innefattar brytare betecknade "brytare 10" och “brytare 12" i nedanstående program. Dessa brytare måste vridas på “skrivfrigivning" för att uppdatera program eller data på skivminnet.
Datorprogram Följande tabell upptar individuella program och program- grupper, som hör ihop med det här använda datorprogrammet 196.
DATORPROGRAM IDENTIFIKATION ANVÄND V , OFF-LINE ON-LINE KORT (197) SKIVMINNESKORT X KÄRNMINNESKORT ' X X SERVICEPROGRAM (198) , IDL HANDLER M:IDL CD:IDL EB:IDL GAGTSK SUBCLL GAGTRN STÃNGMÄTDATAPROGRAM (199) GAGEIN KOMPENSATIONSPROGRAM (200) GAGMAP CORDAT ZERO MAPRNT GAGTPC CMPNST KALIBRERINGSPROGRAM (201) CALIBR ATERKALIBRERINGSPROGRAM (202) - RTMASK X GAGRCL X LFTMSK X HISTOGRAMPROGRAM (204) GAGHST X HISTOGRAMAVSNITT MED STYRSYSTEM X N #!N!N >C?$N N N>4 N> N %åN{N>4> MINNESKORT SKIVMINNESKORT, se fig. 15. Programadress i skivminne 192.
KÄRNMINNESKORT, se fig. 16: Programadress i hexadecimalt kärnminne l94 10 15 20 25 30 35 ss 7802955-0 smzvïcnmosmi (198) IDL styrprogram, M:IDL-programmet behandlar all dataöver- föring mellan IDL-hårdvara (kanalerna 30 och 32) och mätdatainmat- ningsunderprogram GAGEIN. Det kommunicerar med IDL-hårdvaran via IDL-kanaldrivaren CD:IDL. Ett dubbelt buffertminnesschema användes för att nedbringa den totala överföringstiden genom att initiera en extra IDL-överföring på båda kanalerna till ett andra databuffert- eller -mellanminne strax innan data går ut från styrprogrammet. På detta sätt kan data överföras till detta andra mellanminne medelst IDL-hårdvaran genom att använda avbrott mellan servicekrav, (service request interrupts SRI), vilket sker utanför sekvensområdet medan mätmjukvaran är sysselsatt med att bearbeta data från första mellanminnet. När denna bearbetning är avslutad, inkopplas styrprogrammet åter. Om dataöverföringen i det andra mellanminnet inte är slutförd, avbrytes arbetet till dess att IDL:s externa MACRO-rutin anger två avbrott genom överfyllnad av mellanminnesenheter. Programmet återupptas genom IDL:s externa MACRO-rutin EB:IDL när två överfyllningar av mellanminnen har räk- nats. Om dataöverföringen i det andra mellanminnet är slutförd eller efter det att programmet återupptagits genom EB:IDL, inkopp- las mellanminnena. En dataöverföring under användning av mellan- minnet l påbörjas och en utgång göres från styrprogrammet. Mät- mjukvaran bearbetar nu data i mellanminnet 2 och upprepar ovan- stående sekvens.
En övervakningstimer med en halv sekunds tidspärr inställes innan varje IDL transfer påbörjas. Om två mellanminnesöverfyll- ningar inte returneras inom denna tidsperiod, kommer klockrutinen att icke längre inhibera programmet och inställer den variabla ISTAT på 1 för att indikera ett tidsfel på IDL-överföringen.
Den variabla IBUF inställes genom detta program för att in- dikera vilket mellanminne - l eller 2 - som innehåller data från den sista IDL-överföringen. Den variabla IRSTRT måste från början nollställas genom det anropande programmet så att detta program vet när ingång har skett för första gången. När IRSTRT=0, initieras den dubbla mellanminnesmekanismen. Detta program sätter sedan IRSTRT=l för att indikera att den dubbla mellanminnesoperationen pågår. Om inmatning till handlern har skett med IRSTRT= -1, skickas en IDL-brytorder till båda IDL-kanalerna för att stoppa all pågående överföring. Denna order föranledes vanligen genom 7802955-0 36 10 15 20 25 30 35 40 det anropande programmet innan en anropningsutgångssignal avges, så att alla IDL-överföringar stoppas.
Detta program anropar IDL-kanalföraren CD:IDL och använder IDL:s externa MACRO-program EB:IDL. Därför måste dessa program förbindas med IDL-styrprogrammet M:IDL.
IDL-handlern, CD:IDL-programmet användes för att överföra data från handlerstyrblocken (HCB), som definieras i IDL-handlern M:IDL till IDL-hårdvaran (kanalerna 30 och 32).
Styrningen överföres till detta program genom att inmata HCB-adressen i B-registret och genom att hoppa över till CD:IDL (CD:IDL måste deklareras externt). Styrprogrammets styrblock HCB är en Qåordstabell, som har följande uppbyggnad: Ord nr Förklaring Exempel för kanal 30 0 Påtvingad mellanminnes~ ingångs IDL-kod DAT X'B30' 1 Bryt IDL-kod DAT X'F30' 2 Returadress - l ADL RTRl-l 3 ,Ledig DAT O _ 4 Mellanminnesingângs IDL-kod DAT Z'530' 5 Läge i kärnminne innehållande adress till data DAT X'llFB' 6 Antal ord för överföring DAT 20 Datamellanminnets adress SIZE l DAT 354 SRI-adress Vector (l0O+SRI x 2) Detta program utför tre funktioner, som använder HCB-tabellen.
För det första utsändes en brytkod (HCB - ord l) på I/U (ingång/utgång) subsystemet. De understa sju bitarna av detta ord definierar numret av den kanal, som skall brytas. För det andra utsändes en pâtvingad mellanminnesingång (HCB - ord 0) på I/U subsystemet. Detta kommando startar IDL-hårdvaran på den valda kanalen. För det tredje utsändes den mellanlagrade ingångs- överföringskoden på I/U subsystemet för att inleda dataöver- föringen. Datan överföres till kärnminnen från den valda IDL- kanalen under servicekravavbrott (SRI). De av SRI:erna använda adresserna och räknarna inställes genom detta program, som använder i HCB:erna erhållna data.
'IDL-styrprogrammet, EB:IDL-programmet anropas när POS/l- mellanminnet är överfyllt och det uppkommer ett servicekravav- brott. Anropet sker genom ett program utanför det ordinarie 10 15 20 25' 30 35 40 av 7802955-0 sekvensinstruktionsområdet som ett resultat av avbrott på grund av överfyllt mellanminne, vilket sker när en mellanlagrad ingångs- dataöverföring på någon av IDL-kanalerna 30 och 32 är slutförd.
Varje ingång i detta program föranleder räkneordet (ECB7) för minnesöverfyllnad i det externa MACRO-styrblocket att stega framåt.
När räkning skett till 2, blir det genom IDL-styrprogrammet M:IDL avstängda programmet åter aktiverat. Om räknandet ej kommer till 2, sker återgång till utgângsprogrammet M:BOX för POS/l-mellan- minnesöverfyllnad och det avstängda programmets tillstånd är oförändrat. Om således IDL-styrprogrammet M:IDL rekvirerar data från alla fyra IDL-kanalerna, nollställer den mellanminnes- överfyllningsräkningen och uppskjuter programmet. Den aktiveras åter när det IDL-externa MACRO-programmet räknar två avbrott genom att mellanminnet blivit överfyllt på grund av slutförd dataöverföring.
GAGTSK, ett till ett skivminne hörande program (program 20), är ett off-line-program, avsett att inläsa i skivminnet lagrade, off-line-mätningsunderprograms överlagringar i kärnminnet och att införliva dem i styrningen. GAGTSK anropar ett speciellt underprogram till kärnminnet när förkortningsparametrar ledes till detsamma genom nedan beskrivna operatörinteraktiva under- programs anropningsöverlagring SUBCLL. Alla program och deras för- kortade beteckningar, beskrivs i listan över underprogrammet SUBCLL.
GAGTSK överför också en till skivminnet hörande gemensam area till kärnminnet, och, om skivminnessektoromkopplaren 12 är i läge att skriva, skrives den uppdaterade gemensamma arean tillbaka till skivan när den avslutar programmet.
En off-line upptagen signal IGAGOF sättes vid ingången av detta program och nollställes vid utgången.
SUBCLL, ett till ett skivminne hörande underprogram i form av överlagring, köres i off-line drift med medel, med vilka en operatör kan samverka med off-line mätsystemet för att köra vil- ket som helst av de till buds stående off-line stångdiametermät- programmen. Det överföres från skivminne till kärnminne och köres genom off-line mätprogrammet GAGTSK (program 20) medelst en system- monitors skivminnes läs-och-överförings-styrprogram. Genom opera- tören införda förkortade beteckningar bestämmer underprogram- skivminnessektorer, som âtersändes såsom underprogramparametrar till GAGTSK, vilket i sin tur överför och kör den önskade under- programsöverlagringen. Underprogramsfunktionen beskrivs i denna programlista och är tillgänglig för operatören när han kräver assistans. 7802955-o N l0 15 20 25 30 40 GAGTRN-programmet körs i off-line mätsystemet. Det överför ett mätdatablock på 572 ord från en i förväg bestämd. skivminnesarea till en annan area, avsedd för styrsystemet 67. Det utför en skiv-kärn-skivminnesöverföring under användning av den gemensamma minnesmätarean för mellanlagring. Skivomkopp- laren l0 måste vara klar för utskrift.
STÅNGMÄTDATAPROGRAM (199) i GAGEIN, ett hjälpunderprogram, är alltid tillagt till varje underprogram, som kräver stångmätdata. Det anropar de också tillagda IDL-hanterade programen (M:IDL, CD:IDL, EB:IDL), för faktiskt anskaffande av stângpositions~ och diameterdata samt också tillagda kompenseringsunderprogrammet (CMPSNT), om kompensering erfordras. Det utjämnar de godkända returnerade avläsningsvärdena, både stângposition och diameter, beräknar avvikelser, och lagrar resultatet i vanliga tabeller.
Validitetstester genomförs och felsignaler avges i erforderlig utsträckning.
KoMPENsATIoNsPRoGRAll (200) _ GAGMAP, ett på skivminnet lagrat underprogram såsom en överlegringf, körs i off-line drift, vilket leder till en kompensationstabell, som användes för on~line stångdiametermät- uppgifter och -underprogram och off-line mätprogram, som kräver kompenserade storleksdata. Tabellerna ligger på ett gemensamt omrâde och användes för att kompensera för bildrörets icke-linearitet över dess bildfält. Tabellerna är uppställda och utskrivna genom skrivare 63. Detta program måste köras innan några stângdiameterdata kan anses vara giltiga. Det ropas in genom underprogrammet SUBCLL och kräver att operatören griper in.
I Kompensationskartan består av 256 ingångar, som hör till de 256 möjliga stångpositionerna. Elementet l representerar botten på det totalt 10,404 cm breda fältet och element 256 representerar toppen på detta fält. Varje element innehåller korrektionsdata, som skall subtraheras från den uppmätta stångstorleken, baserat på läget av stångens över- och underkänt. Den aktuella korrektionen genomföres genom underpro- grammet CMPNST. Användningen av kanternas 82 och 83 lägen istället för centrumpositionen medger att använda kortet för stângens 10 samtliga storlekar. 10 15 20 25 35 40 39 7802955 '-0 Under kortuppbyggnadsproceduren förskjutes en kalibrerings- stång 10 på 12,7 mm fram och tillbaka É 47,1 mm i ett plan i rät vinkel mot den optiska axeln. Medan stången 10 föres fram och tillbaka, utföres GAGMAP off-line kalibreringssystemet.
Detta program bearbetar 10.000 mätningar och beräknar den genomsnittliga avvikelsen för varje del av stângpositionen.
Dessa mellanliggande data lagras i en tabell med 256 element, kallad ISUM.
Det slutliga kompensationskortet, som är baserat på kanternas 82 och 83 lägen, tas fram med ledning av ISUM- tabellen genom följande arbetssteg: 1. Kompensationskortet nollställes 2. En datorsimulering genomföres, varvid en imaginär 12,7 mm tjock stång 10 positioneras 0,406 mm ovanför mitten av blickfältet (slits 129). Positionerna av stângens överkant 83 respektivt underkant 82 beräknas metriskt enligt följande. blickfältsmitt + 0,406 + stångstorlek/2) överkant 83 0,406 (ekv. 1) Underkant 82 b1ickfältsmiät4É60,406 - stångstorlek/2 (ekv_ 2) f Exempel: överkant 83=(52,0l8 + 0,406 + 12.7/2):0,406 = 144 (ekv. 3) Underkänt 82=(52,0l8 + 0,406 - 12.7/2) : 0,406 = 113 (ekv. 4) 3. Det på kortet lagrade värdet för överkantens 83 läge (144) är summan av den i ISUM-tabellen lagrade avvikelsen i förhållande till stångens 10 mittpunktsläge (129) och underkantens (82) på kortet lagrade positionsvärde (113).
IMAP (överk.1äge) = ISUM (stångmittläge) + IMAP underk. läge) (ekv. 5) IMAP (144) = ISUM (129) + IMAP (113) (ekv. 6) 4. stegen 2 och 3 upprepas genom att uppdela stångens 10 mitt- position till 0,812 mm över blickfältets mitt, därefter 1,218 mm, 1,624 mm osv. Detta upprepas tills stångens 10 överkant 83 går över + 47,1 mm ovanför blickfältets mittpunkt. 'zsozsss-o 4., 10' 15 20 25 30 35 40 IMAP (145) = :sun (130) + IMAP (114) :mm UAM :Iam nan +1mw uim IMAP (147) = :sun (132) + :mir (116) IMAP (220) = ISUM (205) + IMAP (189) 1mAPa(z21) = :sun (zos) + IMAP (190) Kortets övre hälft är nu komplett. 5. Kortets undre hälft fylls i på samma sätt. Baserat på samma kalibreringsstång 10 på 12,7 mm i blickfältets (128) mitt, beräknas över- och underkantens 83, 82 läge metriskt enligt följande. överkant es = (b1ickfä1tsm1tt + §ÉÉ맧É9ÉíÉë-) = o,4oe (ekv. 1) Underkant BZ = (blickfältsmitt - šššågâšgëšgë) : 0,406 (ekv. 8) överkant 83 = (52,0l8 + 12.7/2) : 0,406 = 143 (ekv. 9) Underkant 82 =(52,0l8 - 12.7/2) : 0,406 = 112 (ekv. 10) 6. Kortvärdet (ll2) för stångens underkant 82 är summan av avvikelsen, lagrad i ISUM, motsvarande stångens mittpunktsläge (128) och stângens 10 på kortet lagrade värde (143) för över- kanten 83.
IHAP (underk.1äge) = ISUM (stångmittläge) + IMAP IMAP (ll2) = ISUM (128) + IMAP (143) (ekv. 11) (ekv. 12) 7. Stegen 5 och 6 upprepas genom att successivt dela upp stångens 10 position i steg på 0,406 mm från synfältets mitt tills stångens 10 underkant 82 går under -47,1 mm nedanför blick- fältets mitt.
ISUM (127) + IMAP (142) ISUM (126) + IMAP (141) ISUM (125) + IMAP (140) :amp (111) IMAP (110) 11-111? (109) 10 15 20 25 30 40 41 78Û2955'Û ISUM (§2) + IMAP (67) ISUM (53) + IMAP (68) IMAP (36) IMAP (35) Kortets under hälft är nu komplett. 8. Kortpositioner över 221 och under 35 användes inte.
Dessa positioner hänför sig till blickfältets icke använda del i skuggan av fotokatodröret, visat i fig. 5. 9. Kortelementen lll-143 är noll. Detta hänför sig till en area ï 6,35 mm från biickfäitets mitt. 10. Det till kamerahuvudet 31 hörande kortet lagras i ett gemensamt dataareaminne FCOMPI.
CORDAT är ett program, som körs under off-line mätförfarandet.
Dess syfte är att möjliggöra för operatören att komma in i brant- hets- och förskjutningskorrektionsfaktörerna för kamerahu- vudet 3l. De båda variablerna är: IMULTl - Branthetskorrektionsfaktor för kamerahuvudet 31 IOFSTl - Förskjutningskorrektionsfaktor för kamerahuvud 3l.
Branthetskorrektionen adderas till alla stänger genom blickfälts- kompensationsunderprogrammet CMPNST enligt följande formel: storlek = (12,7 mm - storlek) * IMULT1 Förskjutningskorrektionen adderas till alla stångstorlekar medelst blickfältskompensationsunderprogrammet CMPNST enligt följande formel: Storlek = Storlek - IOFSTl ZERO är ett program, som körs i off-line mätsystemet.
Dess syfte är att nollställa kompensationskortet, alla branthets- och förskjutningskorrektionsfaktorer och den högra maskens kalibreringskonstant.
MAPRNT är ett annat program, som körs vid off-line mätsystemet.
Det kräver inte att operatören ingriper. Dess syfte är att trycka blickfältkompensationskortet, branthets- och förskjut- ningskorrektionsfaktorer samt värdena för vänster och höger- maskering.
GAGTPC beräknar varmbörstorleken, baserad på en internt lagrad kompensationsekvation. Tre variabler erfordras för denna ekvation. För det första, procenthalten kol, som erhålles från IGRADE på den gemensamma arean BDCCOM. För det andra, stångtemperaturen, som erhålles från ITMP22 på den gemensamma arean SYSCOM. För det tredje, kallbörstorleken, som erhålles från ICDAIM på den gemensamma arean BDCCOM. Den kalkylerade varmstorleken lagras på en i förväg vald area i det gemensamma minnet BDCCOM. vaozessa-o p 42 10 15 20 25 30 35 40 CMPNST, ett hjälpunderprogram, tillägges till varje underprogram, som kräver kompensation av mätdiameterdata.
Detta underprogram lineariserar stångmätdata för stângpositionen i mätblickfältet, korrigerar mätdata för branthets- och förskjutningsdata genom subprogrammet CORDAT och utför en automatisk kalibrering utgående från den högra maskens data, som alstras genom underprogrammet GAGRCC.
Stångens 10 storleksdata från kamerahuvudet 31 lineari- seras genom CMPNST underprogrammet, som använder sig av kom- pensationskortet FCOMPl, som åstadkommits genom off-line pro- grammet GAGMAP. Kompensationen utförs genom följande momentš I l. Stångstorleks- och lägesdata från ackumulatorn 118 användes för att bestäma överkantens 83 och underkantens 82 läge metriskt på kompensationskortet enligt följande: I (stängmittposition + stångstorlek/2):0,406 /2):0,406 överkantens läge = Underkantens " = ( " - " Om mitten av en 25,4 mm tjock stång är belägen l9,05 mm ovanför blickfältscentrum, är stängmittens position 52,018 mm + 19,05 mm = 7l,07 mm. Över- och underkantens läge bestämmas som beskrivits ovan. Detta innebär överkantens az läge = (71,07 + ÉÉ-å-“ín 0,406 = 203 (ekvas) unaerkantens sz " = (71,07 - 2554): 0,406 = 140 (ekv.14) _ 2. Till över- och underkantens läge hörande kompensations- värden erhålles från kortet och tillhörande värden ICORl och ICOR2.
ICORl - IMAP (överkantens 83 läge) (ekv.l5) ICOR2 = IMAP (underkantens 82 läge) (ekv.l6) 3. Om både under- och överkant ligger ovanför blick- fältets mitt, gäller: Korr.stångstorlek = okorr. storlek -ICORl + ICOR2 (ekv. 17) 4. Om både över- och underkant 33, 82 ligger under blickfältsmitten, gäller: Korr. storlek = okorr. storlek + ICORl - ICOR2 (ekv. 18) 5. Om överkanten 83 ligger över och underkanten 82 under blickfältets mitt gäller: Korr. stångstorlek = okorr. storlek - ICORl - ICOR2 (ekv. 19) KALIBRERINGSPROGRAM (201) CALIBR är ett program, som körs i off-line mätsystemet.
Det kräver inte operatörens medverkan. Dess syfte är att åstad- komma en arbetslogg för mätskrivaren 63. Det utför följande funktioner: 10 l5 20 25 30 35 40 43 '7802955-0 l. Styr till varje vänster och högermask 95, 94 och: a. mäter och skriver storlek på varje mask; b. Beräknar och skriver avvikelser från lagrat maskvärde; c. Mäter och skriver (+) branthetsvärde d. Mäter och skriver (~) branthetsvärde; e. Skriver för varje mask använt fönstervärde 2. mäter och skriver analogteststorlek, + och - branthetsvärden. 3. Mäter och skriver digitaltest. 4. Skriver kalibreringsändringsvärden, som användes vid omkalibrering.
Omkalibreringsprogram 202 RTMASK, ett till en skiva hörande underprogram som en överlagring, körs i off-line drift genom medel, varav varje av de följande stångdiametermätfunktionerna kan tillämpas: l. En elektronisk fönstergrind för deflektion åt höger kan ändras för anpassning till förändringar avseende bildanalysa- torns 90 parametrar. 2. Åt höger deflekterade diameterreferensvärden, som lag- ras i gemensamma tabeller, kan uppdateras för att kompensera för avdrift, komponentåldring etc. 3. Önskas inga ändringar, kan programmet köras cykliskt med en deviationsutskrift på printern 63 för att observera elektronik- och temperaturrelaterad avvikelse. Återvändande från detta underprogram, returneras bild- analysatorns 90 svep till mitten en helelektronisk fönster- grind âterställes och strömmen genom bakgrundsbelysningslamporna reverseras för att förlänga lampans livslängd. Detta program är i första hand avsett som ett kontrollverktyg för långtids- avvikelse. Det har den ytterligare möjligheten att uppdatera fönstergrinden och referenstabellvärdet. Det aktiveras genom underprogrammet SUBCLL och kräver operatörens ingripande.
GAGRCL är ett program, som körs vid on-line systemet. Det kräver inget ingripande från operatörens sida. Dess syfte är att automatiskt omkalibrera stångdiametermätningen periodiskt genom att uppdatera ovan beskrivna avvikelsekorrektionsterm ITMPl. Det avböjer kamerasvepet för avkänning av höger mask 94 och utjämnar avvikelsetermen med varje avvikelse från ett ursprungligt kalibreringsreferensvärde. Före utgången 7802955--0 44 10 l5 20 25 30 35 omkastas svepet mot mitten medelst ett normalt fönster och bakgrundsljuskällan reverseras.
Det automatiska omkalibreringssystemet ser till att mätnoggrannheten upprätthålles genom att kontrollera kali- breringen närhelst stången 10 inte är i mätblickfältet. Detta omkalibreringssystem utföres när en stång 10 lämnar mätningen och innan nästa stång kommer in, såsom anges genom en signal från hetmetalldetektorelektroniken 57. Detta åtföljes av an- vändning av mjukvara för att beräkna en skalfaktor, baserad på skillnaderna mellan en on-line mätning av en känd I intern referens, såsom den högra masken 94, och en off-line mätning av samma interna referens, som utförs under systemets kalibrering.
Mätningen av nästa stång 10 i mätblickfältet, som följer efter en omkalibrering, korrigeras under användning av denna skalfaktor.
Nyckeln för omkalibreringsmätningen är den maskerade fotokatoden 91 på framsidan av bildanalysatorröret 90.
Avmaskningsmönstret har visats i fig. 5. Fotokatoden 91 har- fem 2,54 mm breda masker med 2,54 mm mellanrum på vänster sida och på sin högra sida har den en enda 6,35 mm bred centrerad mask. Bildanalysatorrörets 90 och fotokatodens 9l konstruktion och arbetssätt har beskrivts ovan i samband med figurerna 4, 5 och 6. Där är "C"-avkänning, "R"-avkänning och "L"-avkänning olika positioner, som åstadkommas genom X- axelförspänning. Det finns ingen skillnad mellan kamerasignalerna från höger mask och från stången. Om inga justeringar vidtas avseende elektroniken, skulle mätningen med höger mask vid tiden Tl skillnader antas bero på elektronisk avvikelse. bli densamma som mätningen vid tidpunkten T2. Eventuella Omkalibreringssystemet använder endast höger mask 94 för att beräkna korrektionsfaktorerna. De fem vänstra maskerna 95 användes endast i off-line kalibreringssystemet för linearitetskontroller. Den högra masken för kamerahuvudet 31 mätes och bevaras på skivminnet genom att utföra det högra maskprogrammet (RT) i off-line kalibreringssystemet. Variabeln lagras i kärnminne på den gemensamma dataarean MSKCOM under namnet IMASKl. Datan överföres från skivminnet till den gemensamma arean MSKCOM i kärnminnet när styrsystemet är aktiverat. 10 l5 20 25 30 35 40 45 j vsozsss-o On-line mätningen med höger mask 94 utföres genom GAGRCL-programmet. giften. Efter det att hetmetalldetektorn 55 detekterat att stångens 10 ände har valsats och att mätningen nollställs, deflekterar GAGRCL bildanalysatorbilden åt höger och mäter masken 94. Skillnaden mellan det uppmätta värdet från kamera l och IMASKl lagras i variabeln ITMPI på den gemensamma dataarean TMPOFF. Detta värde representerar förändringar i stånglägesmätningen från den ursprungliga kalibreringen till on-line kalibreringen.
On-line korrektionsfunktionen utföres i subprogrammet CMPNST, som använder sig av variabeln ITMPI. En branthetskorrek- tion tillämpas för varje mätning, baserad på följande metriska formel: För kamerahuvudet 31: Korr stångstorlek = stångstorlek - âššggëëgšlåë-Ä-lägg; ' 12,7 (ekv.20) Som ett exempel för ITMPI = 0,0l524 mm: Den korrigerade storleken (l2,7 X 0,0l524) för en 12,7 mm stång = 12,7 - = 12,684? I (ekv.2l) Den korrigerade storleken för en 25,4 mm stång = 25,4 -ÅÉÉLÉ-§59¿9l§3íl = 2s,3694 I (ekv.22) Den korrigerade storleken = 38,045l (ekv. 23) för en 38,10 mm stång = 38,10 - (åšeâåïš-QLQÄÉÉÉÄ Korrektionsvärdet för en 12,7 mm tjock stång är lika med värdet ITMPl} På samma sätt är korrektionen 2 X ITMPI för en dubbelt så tjock dvs 25,4 mm stång och 3 X ITMPI för en 38,10 mm tjock stång. Detta för att linsens reduktion är 1:2.
Sålunda projiceras en 12.7 mm stång såsom 6,35 mm skugga på fotokatoden 91, vilket är den approximativa bredden för den högra masken 94. 7802955-0 46 l0 15 20 25 30 35 40 LFTMSK, ett till en skiva hörande underprogram såsom över- lagring, köres off-line genom medel, varav vart och ett av de följande stångdiametermätfunktionerna kan tillämpas: l. Vänsterdeflekterade elektroniska fönstergrindar, använda för att välja ut var och en av de fem vänsterdeflekterade stång- referenserna på vänster mask 95, kan ändras för anpassning till förändringar avseende bildanalysatorrörets 90 parametrar. 2. Vänsterdeflekterade diameterreferensvärden, lagrade i en gemensam tabell, kan uppdateras för att kompensera för av- vikelse, komponentåldring etc. 3. Om inga förändringar önskas, kan programmet köras cykliskt med en avvikelseutskrift på printern 63 för var och en av de fem vänsterdeflekterade, etsade stångreferenserna, för att observera elektronik och temperaturrelaterad avvikelse. Maximal cykeltid är 32.000 sekunder.
Vid återvändande från detta underprogram, returneras bild- analysatorrörets 90 svep till mitten, en helelektronisk fönstergrind lagras på nytt och strömmen genom bakgrundslampan reverseras för att förlänga lampans liv. Detta program är utfört som ett kontroll- verktyg för blickfält och elektronisk drift, med den_ytterligare möjligheten att uppdatera fönstergrindarna och referenstabell- värdet. Det anropas genom underprogrammet SUBCLL och kräver opera- törens ingripande .
HISTOGRAMPROGRAM (2o4) GAGHST är ett program som körs vid off-line mätsystemet.
Det kräver operatörens medverkan. Dess syfte är att åstadkomma ett antal avläsningar från kamerahuvudet 31, lagring i minnet 194, tabell IBDGI2 och utskrift av en histogramtabell för kamerahuvudet 31, uppsorterad i delar på 0,005l mm för ett omrâde mellan + 0,127 till -0,127 mm, visat i fig. 17.
Utöver detta räknar och skriver det medel- och standardavvikelsen för alla avläsningar. Operatören måste inmata antalet önskade avläsningar, den önskade stångstorleken, och begära användning av histogramtabellen med styrsystemet 67, såsom delvis visas i fig. 19.
TVÅDIMENSIONS- OCH PROFILMÄTSYSTEM Refererande till ritningarna, speciellt fig. 1A, visas där ett datoriserat elektrooptiskt system för mätning av två 10 15 20 25 30 35 40 47 vsozsss-o stångdimensioner och profilen med två bakifrån belysta kameror, monterade på en avkänningsanordning i ett stång- järnsvalsverk. Denna anordning enligt uppfinningen liknar den som visas i fig. 1 men inkluderar den ytterligare förbättringen att två mätkamerasystem och en avkänningsanordning används, som visas i fig. 1A. Kamerans 2 elektronik 39 är densamma som den i fig. 4-13 visade elektroniken 35 för kameran l med det undantaget att alla hänvisningsbeteckningar för anordningar, kretsar, vâgformer, tidsdiagram, datorprogram osv har ett primtecken för att beteckna den andra kamerans elektronik.
Mätsystemet mäter två i rät vinkel mot varandra stående diametrar och profilen på stången lO, t.ex. bakom utgångssidan av valsstolen ll, medan avkänningsanordningen är antingen stationär eller avkänner stångens l0 utsida en föreskriven vinkelförskjutning. Såsom förklaras nedan, tillföres de båda diametersignalerna och en avkänningspositionssignal en dator, som grafiskt återger stångens 10 sidoprofil. Slutligen blir stångprofildata avbildade, inspelade och överförda till ett valsverksstyrsystem, som använder dessa data för att styra stångens storlek och form genom (a) inställning av det laterala avståndet mellan valsarna i valsstolen ll, (b) inställning av den vertikala placeringen av valsarna i valsstolen ll och (c) inställning av det laterala valsavståndet mellan valsarna i valsstolen omedelbert framför valsstolen ll.
Närmare bestämt består det dubbla avkänningshuvudet 12 av reversibla avkänningsmekanismer 13, drivna genom en motor 14, som matas via en ledning 15 genom en inställbar hastighets- reglator 16. En tvåvägsomkopplare l7 ombesörjer antingen manuell eller automatiskt avkänningsmanövrering, såsom signaleras via ledningen 18 till reglatorn l6. Detta beror på om en mätsystemoperatör eller datorn skall utföra önskad manuell eller automatisk styrning av avkänningsanordningen 12. Vid manuell styrning, manuell hastighet, start-stopp och avkänningsanordning l2 åstadkommes riktningsstyrning i styranordningen 19, och dessa signaler tillföres via ledningen 20 reglatorn 16. Vid automatiskt styrning är de manuella styrsignalkällorna satta ur funktion och avkänningsanordningens reglator 16 mottar motsvarande signaler från datorn så som förklaras nedan.
Avkännarpositionsgivaren 21 är kopplad till mekanismen l3 och alstrar en analog signal, som representerar avkänningsanord- 43 10 l5 20 25 30 35 40 ningens 12 absoluta rotationsläge. Givarsignalen tillföres via ledning 22 till avkänningslägeselektroniken 23, där den konverteras till både analoga och digitala avkänningspositions- signaler. De analoga avkänningspositionssignalerna tillföres via ledningen 24 till avkänningspositionsindikatorn 25, som skall observeras av mätoperatören när avkänningen utföres ' med manuell styrning. De digitala avkänningspositionssignalerna tillföres via ledningen 26 datorn 27', där de förenas med datorns kommandosignaler vid automatisk styrning av avkännings- anordningen 12. Datorn 27' alstrar sedan start-stoppsignaler och hastighetsstyrsignaler, som beskrivs nedan. Dessa signaler tillförs över ledningar 28 resp. 29 avkänningsanordningens regleringsanordning 16. Vid automatisk styrning används de digitala avkänningsanordningssignalerna för att bestämma stångprofilen så som också beskrivs nedan. 3 Den med tvâ huvuden försedda avkänningsanordningens 12 mekanism 13 är anordnad för att uppbära första och andra, bakifrån belysta elektroniska kamerahuvuden i rät vinkel relativt varandra och så att de båda står i rät vinkel mot stångjärnet l0 under den perifera avkänningen av stången 10 genom en anordning med given vinkelförskjutning. Avkänningen för avbildning av stångprofilen visas i fig. l A och fig. 2 .som en 900 rotation av avkänningsanordningen 12. Detta ger tillräckligt med kamerasignaler för att medge senare grafisk återgivning av stångens 10 1800 tvärprofil. En 1800 profilåter- givning är mycket användbar för en valsverksoperatör och en valsverksstyrdator, såsom beskrivs nedan. Vid andra av- känningskrav för mätning av stångstorleken, kan avkänningsanord- ningens vinkelförskjutning vara en annan än 900. Exempelvis kan lampan 30 och kamerahuvudet 31 vid det endimensionsmätsystem, som visas i fig. l, vara monterade på avkänningsanordningen och roteras för att åstadkomma en annan typ av stångprofilåter- givning. I Den första lampan 30 är placerad mittemot det första elektroniska kamerahuvudet 31, så att när stången l0 bryter ljuset från lampan 30, en stångskugga med en mot stångdiametern proportionell bredd i ett första tvärläge avbildas i det första elektroniska kamerahuvudet 31. På liknande sätt är en andra lampa 32 placerad mittemot det andra elektroniska kamerahuvudet 33, så att när stången l0 bryter ljuset från lampan 32 avbildas en stångskugga med en mot stångdiametern 10 15 20 25 30 35 40 49 7802955-0 proportionell bredd i ett 900 relativt det första förskjutet tvärläge i den andra elektroniska kamerans huvud 33. Arrange- manget med det första bakifrån belysta kamerahuvudet, som visas i fig. 4 och beskrives nedan, är typiskt för båda kamerahuvudena.
Vardera lampan 30 och 32 är avsedd att avge ett ljusknippe i rät vinkel mot stången 10, som är bredare än stångens 10 största dimension, som skall mätas i kamerans blickfält.
Exempelvis kan den nedan refererade kamerans blickfält vara 07,62 cm och den därvid använda ljusstrålen vara l0,l6 cm bred. Dessutom måste lampornas 30 och 32 våglängd och ljusintensitet vara föränderliga med de elektroniska kamerahuvudenas 31, 33 sensivitet. Blått ljus från en likströmsmatad fluorescent ljuskälla föredras för det elektroniska kamerahuvudet som beskrivits ovan. Den första skuggan av stången 10 riktas till- sammans med överskottsljus utanför stångens kanter från lampan 30 och föranleder i det första elektroniska kamerahuvudet 3l en första kamerasignal. Denna signal består av en ursprunglig kamerapuls, blandad med störningar och matas via ledningen 34 till den första kamerans elektronik 35. Såsom beskrivts ovan i samband med fig. 4, bearbetas den första kamera- signalen för att avlägsna störningarna och leverera digitala signaler angående stângstorlek och stångposition, vilka via ledning 36 tillföres datorn 27'. Mätfrigivnings- och andra signaler matas via kabeln 37 från datorn 27 till den första kamerans elektronik 35.
Den tillsammans med överskottsljus från lampan 32 på ömse sidor om stångens 10 kanter kastade andra stångskuggan, föranleder samtidigt det andra elektroniska kamerahuvudet 33 att alstra en andra kamerasignal. Denna signal består på liknande sätt av en primär kamerapuls, som är blandad med störsignaler och matas via ledningen 38 till en andra kameraele- ktronik 39. Den andra kamerasignalen bearbetas för att avlägsna störningar och åstadkomma digitala stångstorleks- och -positionssignaler, samma som den första kamerasignalen, och dessa matas via kabeln 41 till datorn 27'. Mätfrigivnings- och andra signaler ledes via kabel 40 från datorn 27' till den andra kamerans elektronik 39. I Datorn 27' vid det i fig. lA återgivna elektrooptiska stång- mätsystemet mottager också digitala stångbörstorlekssignaler vsøzessßo 4 50 10 I5 20 25 30 40 _från tumhjulsväljaren 42 via kabeln 43. Börstorlekssignaler, exempelvis 4,445 cm, användes för att bestämma stångprofilens avvikelse och för andra nedan beskrivna ändamål. Dessutom mot- tager datorn 27' även en digital signal angående stångens l0 sammansättning från tumhjulsväljaren 44 via kabeln 45. Samman- sättningssignalen, i exemplet 0,230%, representerar procent- halten kol i järnstången 10 och användes såsom en faktor vid beräkning av den heta stångens börstorlek med utgångspunkt från kallbörstorleken och för andra nedan beskrivna ändamål.
Vidare mottager datorn 27' från källan 46 via ledningen 47 även lämpliga orderdatasignaler innehållande datum, tid och storleks- toleranser för stångjärnet 10. Alternativt kan någon eller alla av börsignalerna, sammansättningssignalerna och andra data- signaler avges genom ett styrsystem, som är direkt förbundet med valsverket ll, beroende på vad stångmätsystemets användare önskar. _I avsikt att utföra temperaturkorrektioner för diametermät- ningarna på den rörliga heta järnstången 10, anordnas ett. optiskt pyrometerhuvud 48 intill avkänningsanordningen 12, avsett för den i rörelse befintliga heta stången 10. Det optiska pyrometerhuvudet 48 är anordnat för att åstadkomma en högkänslig primär temperatursignal, som via kabeln 49 tillföres pyrometerelektroniken 50. Denna ursprungliga temperatursignal korrigeras genom graderings- och lineariserings- kretsar i pyrometerelektroniken 50. Den korrigerade temperatur- signalen, i exemplet 9l0°C, matas via kabeln 51 till digitalindi- katorn 52 och via kabeln 53 till datorn 27', där den användes för värmeutvidgningskompensering. ' Installationsproblem kan hindra ett optiskt pyrometerhuvud 48 och pyrometerelektronik 50 från att åstadkomma en korrekt temperatursignal, som tillföres datorn 27' och indikatorn 52 med önskad precision och känslighet. Om så är fallet, måste ett alternativt arrangemang ersätta pyrometern med en optisk fältavkänning inklusive pyrometersystem såsom nämnts ovan vid utföringsformen enligt fig. l. _ Ett annat utmärkande drag vid stångmätsystemet enligt fig. lA är ett automatiskt omkalibreringssystem. Såsom beskrivts ovan igångsättes denna anordning varje gång som den heta järnstångens 10 frammatade bakände detekteras lämna valsstolen ll. Av denna anledning detekterar en het metallde- 10 15 20 25 30 35 40 51 '7802955-0 tektor 55 närvaron resp. frånvaron av het stång och matar en motsvarande signal via ledning 56 till hetmetalldetektorelektro- niken 57. En närvaro/frånvarosignal matas via kabeln 58 till datorn 27', där den startar det ovannämnda automatiska omkali- breringssystemet.
Samtliga avkänningspositionssignaler, första och andra kamerasignaler, börstorlekssignal, kolhaltsignal, andra signaler, tamperatursignal och varmmetallnärvaro/frånvarosignal, som till- föres via tillhörande kabel 26, 36, 41, 43, 45, 47, 53 och 58, sammanföres i datorn 27' för att utföra en mångfald funktioner vid styrning av en grupp nedan refererade off-line eller on-line datorprogram. En av dessa funktioner är att alstra start-stopp- signalen för avkänning i kabeln 28 och avkänningshastighets- styrsignaler i kabel 29, båda under automatisk avkänningsstyr- ning. En annan funktion är att mata stångdiameterdata, stång- profilavvikelsedata, överlagrade på kommersiella toleransrefe- ranser och arbetsbegynnelsedata från datorn 27' via kabeln 59 till CRT-terminalen 60 och för att acceptera ömsesidig påverkan mellan ett standardmanöverbord i terminalen 60 och datorn 27' via kabel 61. t En annan funktion av datorn 27' är att mata fram stångdia- meterdata, stângprofildata, överlagrade på kommersiella tolerans- referensvärden och arbetsbegynnelsedata från datorn 27' via kabeln 62 till skrivarterminalen 63 och att acceptera ömsesidig påverkan mellan en standardmanöverpanel i terminalen 63 och datorn 27' vid kabeln 64. Skrivarterminalen 63 producerar en utskrift 65, som visas i fig. 3. Ytterligare andra funktioner av datorn 27' är att mata stångprofildata och mätsystemhistogram via kabeln 66 till styrsystemet 67, som svar på motsvarande avfrågnings- signaler, som matas tillbaka till datorn 27' via kabel 68. övergående till figur 2 visas i densamma ett tvärsnitt, som illustrerar stångens 10 tvärprofil. Streckade cirklar 69 och 70 visar maximi- och minimiavvikelse från bördiametern vid kommersiell standardvara. Vidare återges genom streckade raka linjer planan A-A, B-B, C-C och D-D, som är av speciellt intresse för en valsverksoperatör och en styrdator för att bestämma vals- gapet och placeringsrelationer mellan valsverkvalsarna ll, visade i fig. llA. När ingen avkänning sker, föredras att låta avkän- ningsanordningen 12 vila, åtminstone temporärt, så att det första kamerahuvudet 31 och andra kamerahuvudet 33 mäter diametern i planen C-C respektive A-A. En A-plan dimension av stången l0 'rsozass-o p 52 10 15 20 25 30 35 40 visas vid 7l som 4,450 cm och C-plandimensionen för stången 10 illustreras vid 72 som 4,442 cm, varvid börstorleken är 4,445 cm för illustrativa ändamål.
Under stångavkänningsoperationen föredras att det andra kamerahuvudet 33 startar profilavkänningen 73 i plan B-B, fort- sätter moturs 900 genom plan C-C och stannar i plan D-D. Samti- digt startar det första kamerahuvudet 3l avkänningen i plan D-D, fortsätter moturs 900 genom plan A-A och stannar i plan B-B. På detta sätt kan första och andra kamerahuvudet 31, 33 avkänna l30° av stångens perifera yta, och denna avkänning plottas från plan B-B till C-C, D-D, A-A och slutar åter i B-B. Andra av- känningsmetoder kan tillämpas. Exempelvis kan avkänningsrota- tionen ske medurs istället för moturs. Vidare kan avkänningsan- ordningen l2 starta i varje annat plan eller godtycklig punkt däremellan, avkänna 90°, returnera till utgångspositionen och därvid medge att varje l80° sektor av stången plottas genom att rotera kamerorna 31 och 33 endast 90°. ' _ Den resulterande återgivningen av stångens 10 profil, korrigerad till kallstorlek, visas i fig. 3 i en datorutskrift 65. Här har stångprofilen 74 överlagrats en specifik storlek, storlekstolerans och stångpositionsformat, alstrat genom datorn 27 enligt fig. lA. Den datoralstrade uppbyggnaden in- kluderar en operationsdatabörjan. Dataprofilavvikelsen från aktuell kallbörstorlek, vald genom anordningen 42 i fig. lA, är X-axelvariabeln. Avkänningsanordningens 12 vinkelposition är Y-akelvariabeln. Y-axelutskriften är graderad i 0,0254 mm-delar över och under den streckade börstorleksbaslinjen 75 och sträcker sig utanför referenslinjerna 76, 77 för toleransmaximum och- minimum för kommersiell handelsvara.
Referenslinjerna 76, 77 är tryckta såsom glest streckade linjer tvärs X-axeln. Utöver detta har maximum och minimum för halvkommersiella toleransreferenslinjer 78 och 79 tryckts tvärs X-axeln såsom alfanumeriska linjer med 15 vinkelgraders delning på stångprofilåtergivningen över 1800. Vid 0 och var 45:e graddel har tvärsnittsplanbeteckningarna B, C, D, A och B ur fig. 2 införts, medan mellanliggande 150 och 300 vinklar är tryckta relativt A- och C-lägena. _ Det kan noteras att avbildningen på CRT-terminalen 60 är i huvudsak densamma som datorutskriften 65 med två undantag.
Dessa är att datorn 27' förutom stångprofilens avvikelseåtergivning och datoralstrad uppbyggnad också alstrar en ytterligare 10 15 20 25 30 35 se, 7802955-0 återgivning av de i fig. 2 med streckade linjer återgivna avkänningsplanen A-A, B-B, C-C och D-D liksom de aktuella numeriska stångstorlekarna A och C, återgivna med hänvis- ningsbeteckningar 71 och 72 i fig. 2. För det andra är gränserna för full tolerans inte âtergivna när halv tolerans är systemets börvärde. Sålunda visar CRT-terminalen 60 stångprofil, stångdiameter och stångavkänningsplaninformation om en form som är unik och mycket användbar för en operatör för stångmätsystemet och även ett valsverk, där stângmätningen tillämpas.
Elektroniskt kamerahuvud Ett typiskt, bakifrån belyst, första kamerahuvud som användes vid det i fig. lA âtergivna elektrooptiska stångmätför- farandet, visas också i fig. 4 såsom kamerahuvud 31, placerat utmed en optisk axel på motsatt sida om stången 10, sett från lampan 30. Kamerahuvudet 33 och lampan 32 är desamma som 3l, 30 och innefattar det andra elektroniska kamerahu- vudet. Beroende på installationskrav och användarens önskemål, kan varje första och andra elektroniska kamera innefatta en telecentrisk lins 85', ett bildanalysatorrör 90', fotokatodkali- breringsmasker 94', 95', fokuserings- och deflektionsspolanord- ningar 93' och ytterligare avskärmningar, allt beskrivet ovan i samband med fig. 4.
Kameraelektronik Typisk kameraelektronik, som används i föreliggande elektrooptiska stångmätsystem, visas också i fig. 4 såsom första kameraelektronik 35. Den andra kameraelektroniken 39 är ett duplikat av den första kameraelektroniken 35 med undantag för tvåvägssvepgeneratorn 97, som delas av de båda kameraelektronikerna 35 och 39. Detaljer av kameraelektroniken 35 resp. 39 förstås bäst i anslutning till fig. 4 och 7 till l3 samt ovanstående beskrivning av mätsystemet enligt fig. l. Som en konsekvens härav bearbetar den första och den andra kameraelektroniken 35, 39 separat tillhörande primära kamerasignaler och producerar första och andra digitala stångstorlekspulser och stångmittlägespulser, som via ledningar 36 och 41 tillföres datorn 27' under kontroll av respektive signaler i ledningar 37 och 40. Datorkorrektion av var och en av stångpulserna beskrives nedan. veozessfo a 10 15 20 25 30 40 1259:-”.
Ett blockdiagram av det i fig. lA visade elektrooptiska stangmätsystemets dator 27' återges i fig. 14A. Datorn 27' är ett digitalt system, programmerat att utföra alla i fig. l4 visade funktioner och olika övriga nedan beskrivna funktioner.
Såsom ovan nämnts, kan en i handeln tillgänglig, programmerbar eller med fasta program försedd minidator användas. Alternativt kan, om så önskas, datorn 27' utgöra en del av en styrdatorin- stallation för hela valsverket. Datorn 27' är i föreliggande exempel av fabrikat Westinghouse Electric Co., USA, modell W-2500, med ett utvidgat operationssystem för att bearbeta en andra stångstorlekspuls och korrigera densamma, avkännings- positionsstyrning och profilåtergivning, samt för anpassning av olika programnivåer såsom anges nedan.
Datorn 27' är försedd med konventionella huvudkompo- nenter, innefattande ingångsbuffertminne l90', utgångsbuffert- minne l9l', skivminne l92', skivomkopplare l93', kärnminne 194' och alla kommunikationsanordningar för olika kanaler med data- lbearbetningsenheten l95'. Datorns 27' operationer styrs sekven- siellt enligt off-line och on-line datorprogram l96'. Dessa om- fattar: datorkort l97', visade i fig. l5, l6A och l6B, arbets- program l98', stångmätdataprogram l99', kompensationsprogram 200', kalibreringsprogram 20l', omkalibreringsprogram 202', profil- och positionsprogram 203 och histogramprogram 204', allt nedan beskrivet. _ Alla kommunikationer till stångmätsystemets dator 27' från externa källor, sker via ingângsbuffertminnet l90', som inkluderar anordningar för att konvertera analoga och digitala ingångssignaler till digital form. Dessa inkluderar signaler, som frammatas via ledningar eller kablar till datorn enligt följande: första kameraelektronik 35 på ledning 36; andra kameraelektronik 39 via kalbel 41; mekanisk avkänningsposition 23 via ledning 26, hetmetalldetektor 57 via ledning 58, stångtemperatur 50 via kablar 53, 54; stångbörstorlek 42 via ledning 43; stångsammansättning 44 via ledning 45; andra data 46 via kabel 47; styrsystem 67 via kabel 68; CRT- terminal 60 via kabel 61; och skrivarterminal 63 via kabel 64.
Alla kommunikationer från stångmätsystemets dator 27' till externa källor sker via utgångsbuffertminnet l9l', som också innefattar organ för konvertering av utgångssignaler 10 15 20 25 30 35 40 '7802955-0 55 till digital eller analog form. Dessa innefattar signaler, som via ledningar eller kablar matas från datorn enligt följande: avkänning start-stopp 16 via kabel 28; avkännings- hastighetsreglering 16 via kabel 29, styrsystem 67 via kabel 66; första kameraelektronik 35 via kabel 37; andra kamera- elektronik 39 via kabel 40.
Individuella ledningar i signalkablar används i ritningarna och dessa har kopplats upp i enlighet med deras källor och funktion, såsom beskrivits ovan.
CRT-terminalen 60 innefattar en manöverpanel för att operatören skall kunna ingripa i datorn 27'.
Skrivarterminalen 63 innefattar en styrpanel för operatören för att ingripa i datorn 27'. Skrivarterminalens 63 datorutskrift 65 innefattar en grafisk återgivning av stångprofílavvikelser visade i fig. 3 samt nedan i form av en lista återgivna datatabeller.
Det är generellt tillåtet för båda terminalerna 60 och 63 att grafiskt återge samma data. Alla ingrepp från någondera manöverpanelen sker via proqramlistor över förkortade beteckningar, exempelvis enligt följande: OFF LINE MÄTSYSTEM DE FÖRKORTADE BETECKNINGARNA ÄR FÖLJANDE: HS - HISTOGRAM FÖR VARJE HUVUD MP - UPPRÄTTAR KOMPENSATIONSKORT FÖR BLICKFÄLT PR - VRIDER AVKÄNNINGSANORDNINGEN 900 OCH UPPRÄTTAR g PROFILTABELL PL - ÅmERGER GRAFISK PROFILTABELL RP - UPPRÄTTAR PROFILTABELL FÖR HÖGERMASKDATA CL ~ UTFÖR KALIBRERINGSKONTROLL AV VÄNSTER OCH HÖGER MASK TY - TRXCKER KORT, BRANTHETS- ocH FÖRSKJUTNINGSFAKTORER SAMT MASKVÄRDEN SC - ROTERAR AVKÄNNINGSANORDNING TILL ÖNSKAD VINKEL OF - MEDGER INGANG I BRANTHETS- ocH FÖRSKJUTNINGS- KORREKTIQNSFAKTORER ZE - NOLLSTÄLLER ALLA KORT OCH KORREKTIONSFAKTORER EEEVARNING! LF - VÄNSTER MASK FöRsKJUTNINGSTEST RI - HÖGER MASK FöRsKJUTNINGsTEsT(MEDGER ÄVEN INGÄNG AV FÖNSTER) TR - SKIVTRANSFER AV MÄTNING GEMENSAM FÖR STYRSYSTEMAREA 7802955-0 56 XT - UTGÃNG TILL MONITOR OCH MEDGER UTSKRIFT PÅ GEMENSAM AREA, INNEFATTANDE KORT, BRANTHETS- OCH FÖRSKJUTNINGS- KORREKTIONSFAKTORER, MASKVÄRDEN OCH FÖNSTERVÄRDEN TILL SKIVMINNET. SKIVMINNET UPPDATERAS ENDAST OM MINNESOMKOPPLAREN l2 ÄR UPPÃR. DETTA REGISTER LÄSES FRÅN MINNET NÄR DETTA PROGRAM (20) AVROPAS GENOM MONITORNf _ Minnesomkopplarna 193' inkluderar omkopplare betecknade "brytare l0" och “brytare 12" i nedanstående program. Dessa brytare måste vridas på “SKRIVNING MÖJLIGGÖRES" för att upp- datera program eller data på minnet.
DATAPROGRAM Nedanstående tabell anger i listform flödestabeller för individuella program och programgrupper, associerade med dator- program l96', som här användes.
DATORPROGRAM IDENTIFIKATION ANVÄND ' OFF-LINE ON-LINE KQRT (l97') SKIVMINNESKORT KÄRflmINNEsKORT SERVICEPROGRAM (19ß') IDL HANDLER M:IDL cD=IDL EB:IDL GAGTSK SUBCLL GAGTRN STÅNGMÄTDATAPROGRAM (199 ') GAGEIN KQMPENSATIQNSPROGRAM (200')) GAGMAP CORDAT zERo MAPRNT GAGTPC CMPNST KALIBRERINGSPROGRAM (201') CALIBR ÅTERKALIBRERINGSPROGRAM (202') RTMASK GAGRCL LFTMSK PROFIL- OCH POSITIONSPROGRAH (203) ENCNGL .GAGPOS PROFIL RTPROF PLor GAGPLT HEADER GAGPRO NN N M xxxwx x N w wxwwww w xwwxww www M xxxwx (forts) 10 15 20 25 35 7802955-0 57 KORT (l97') IDENTIFIKATION ANVÄND OFF-LINE on-LINE HISTQGRAMPRQGRAM (2o4') GAGHST x PROFIL- OCH HISTOGRAM GRÄNSYTA man STYRSYSTEM x X SKIVMINNESKORT, se fig. 15: Programadressen i skivminnet 192' utvidgas för att hantera de tillkommande ovannämnda opera- tionsanordningarna.
KÄRNMINNESKORT, se fig. l6A, B: programadressen i hexa- decimalkärnminne 194' utbidgas också för att hantera ovannämnda tillkommande operationsanordningar.
SERVICEPROGRAM (l98') IDL styrprogrammet, innefattande M:IDL, CD:IDL och EB:IDL samt GAGTSK-, SUBCLL- och GAGTRN-programmen, har alla beskrivits ovan i samband med fig. l4, med undantag av att de är enkelt utvidgade för att hantera ovanstående för fig. 14A nämnda till- kommande operationsanordningar.
STANGMÄTDATAPROGRAM (199') GAGEIN är ett hjälpunderprogram, samma som beskrivits ovan, med det undantaget att det är utvidgat för att upptaga de extra stångmätdata som kommer från den andra kameraelektroniken 39.
KOMPENSATIONSPROGRAM (200') Programmen GAGMAP, CORDAT, ZERO, MAPRNT, GAGTPC OCh CMPNST är också samma som ovan beskrivits, med det undantaget att alla är utvidgade för att upptaga de extra stångmätdata ooh niken 39.
KALIBRERINGSPROGRAM (2o1') korrektionskraven som kommer från den andra kameraelektro- CALIBR är ett fristående program, samma som beskrivts ovan, med det undantaget att det är utvidgat för att lämpa sig för de extra stångmätdata och kalibreringsfordringarna som kommer från den andra kameraelektroniken 39.
QMKALIBRERINGSPROGRAM (202') Underprogrammen RTMASK, GAGRCL och LFTMSK är samma som ovan beskrivits, med det undantaget att också vart och 7802955-0 se 10 l5 20 25 30 35 40 ett är utvidgat för att lämpa sig för de extra stångmätdata och automatiska omkalibreringsfordringarna som kommer från den andra kameraelektroniken 39.
PRoFIL- ocH PosITIoNsPRoGRAM (203) ENCNGL är ett nytt hjälpunderprogram, som tillkommit för varje underprogram, som kräver Vinkelpositionen för stångdiametermätningarnas början. Det avläser positionsvkod- ningselektroniken 23, kontrollerar validitet, plockar både binära och decimalvärden för positionen in i gemensam area och sätter en felmarkering i fall avkodaren mankerar.
GAGPOS, ett nytt till skivminnet hörande underprogram såsom en överlagring, körs under off-line systemet och kräver operatörens ingripande. Det anropas genom underprogrammet SUBCLL genom förtkortningen SC. Dess syfte är att köra avsökaren till en vinkelpositionsingång via terminaltangent- bordet 60, 63. Följande kommentarer underlättar att förstå programmet. l. När målvinkeln är större än l0° från avsökarens läge, matas full fartspänning över kabeln 29 till avkännings- motorreglaget l6 för att köra mot målvinkeln. Är målvinkeln mindre än 1o°, gå till steg 3. 2. Fortsätt med full fart till dess att avsökaren ligger inom l0° från målet. ' 3. Vid mindre än lO° från målvinkeln reduceras spänningen till halvfart via regulatorn 16. 4. Inom 0,3° från målvinkeln tillföres regulatorn l6 noll volt spänning och frânslagning sker.
Operatören måste nu via tangentbordet ställa in mâlvinkeln.
PROFIL är ett annat nytt program som körs under off~line mätsystemet. Det kräver operatörens medverkan. Dess syfte är att avkänna kameran genom en komplett 900 cykel och att sätta upp en profiltabell, fig. 18, som innehåller avvikelserna med 20 delning IBDGTL (l94'). Programmet återger icke dessa data grafiskt. Återgivnings- programmet PL (PLOT) köres medan off-line systemet utför sitt arbete.
Tre möjliga felsituationer kan uppkomma. 1.-Avkänningsmotorfel - indikerar att motorn inte gick igång eller att ingen ände på avkänníngscykeln fanns (0 eller lO l5 20 {\J UI 30 35 40 59 7802955-0 2. Avkodningsfel ~ uppkommer om den färdiga biten inte alstrades genom avkodaren. 3. IDL-fel uppkommer om det inträffar ett tidavbrott vid en IDL-överföring.
RTPROF är ytterligare ett nytt program, som körs under off-line mätsystemet. Dess syfte är att avlänka till den högra masken på båda kameror när kamerorna avsöker över en komplett 900 cykel och att ställa upp en profiltabell, som innehåller avvikelserna med 20 delning IBDGTl(94). Programmet återger icke dessa data grafiskt. Plottningsprogrammet PL körs under det att off-line systemet utför sin uppgift.
Det kan uppkomma tre möjliga felsituationer. l. Avkänningsmotorfel - indikerar att motorn inte gick igång eller att ingen ände på avkänningscykeln fanns (0 eller 900). 2. Avkodningsfel - uppkommer om den färdiga biten inte alstrades genom avkodaren. 3. IDL-fel uppkommer om det inträffar ett tidavbrott vid en IDL-överföring.
Detta program avlänkar varje elektronik "R"-avsökning till höger mask 94 i fig. 5 innan profilen påbörjas och avlänkar tillbaka till elektroniken "C"-mittavsökning efter det att "R"-avsökningen är komplett.
PLOT är ett annat nytt program som körs under off~line mät- systemet. Det kräver inte operatörens medverkan. Dess syfte är att plotta, dvs. grafiskt återge de data, som ingår i profiltabellen IBDGTl, lagrade i kärnminnet l94'. Y-axeln sättes 10 rader ovanför axeln och lfi rader under axeln.
Skalan flyter med ett minimum på 0,005l mm. Avvikelsen återges utmed Y-axeln och avsökarens vinkelposition återges utmed X~areln med en delning på 40 per kolumn. Datapunkter, som är blanka eller utanför området, återges medelst " ".
GAGPLT, ett annat nytt on-line program, tar 90-elements- profilcabellen IBDGTI, som är lagrad i kärnminnet l94', från en gemensam area, betecknad MASGAG och komprimerar den till en 60-elementstabell för i fig. 19 visad användning. Varje tabellingång representerar nu tre grader. Programmet avsöker tabellen och bestämmer vilken Y-axeldelning som skall användas, baserat på maximi- och minimivärdet i profiltabellen. Denna delning är antingen D,0254 mm eller 0,0508 mm. Efter detta '7802955-0 6° UI l0 15 20 25 30 35 40 skriver programmet börstorlekstoleranslinjerna på katodstål- röret CRT och i skrivarterminalerna 60,63. Programmet beräknar sedan läget för Y-felplaceringen för var 3:e grad tabellingång och skriver en asterisk på CRT och skrivarterminalerna 60, G3, som korresponderar med denna X- och Y-lokalisering.
Slutligen avropar den HEADER-programmet och avslutas. En stångprofildisplay som använder sig av GAGPLT-programmet visas i fig. 3 som en utskrift 65 från utskrivningsterminalen 63.
HEADER, ett annat nytt on-line program, skriver ut stângens börstorlek i kallt tillstånd, kolhalt och temperatur på CRT 60. Därefter utskriver det datum, tid, maximitolerans, minimitolerans och orundhetstolerans, även detta på CRT 60.
Därefter avkänner den profiltabellen IBDGTl och beräknar plusmått, minusmâtt och orundhet, baserat på respektive toleransgränser. Sedan skriver den ut dessa värden som visas i fig. 3 och avslutas.
GAGPRO är ytterligare ett annat nytt program, som körs under on-line mätsystemet. Det kräver inte operatörens med- verkan. Dess syfte är att avkänna kamerahuvudena 31 och 33 över en komplett 900 cykel och att ställa upp en profiltabell, som innehåller avvikelserna med 20 delning IBDGTl (194). Det skriver inte ut dessa data.
Det finns tre möjliga felsituationer, som kan uppkomma. l. Avkänningsmotorfel - indikerar att motorn inte gick igång eller att ingen ände på avkänningscykeln fanns (01 eller 9o°> . 2. Avkodningsfel - uppkommer om den färdiga biten inte alstrades genom avkodaren. 0 3. IDL-fel - uppkommer om det inträffar ett tidsavbrott vid en IDL-överföring.
HISTOGRAMPROGRAM.(204') GAGHST är ett tillkommande nytt program, som körs under on-line och off-line mätsystemet. Det är en modifierad version av program 204 och kräver operatörens medverkan. Dess syfte är att samla in ett antal avläsningar från varje kamerahuvud 31, 33 medan de är positionerade i planen "A-A" och “C-C" i fig. 3 eller i annat läge, att lagra avläsningarna i tabeller lO 61 7802955-o IBGDT2 och IBGDT3 för kärnminnet 194' och att skriva ut ett histogram för varje kamerahuvud 31, 33 med en delning på 0,005l mm inom ett omrâde mellan + 0,127 till ~ 0,127 mm som visas i fig. l7. Utöver detta beräknar och utskriver det medel~ och standardavvikelse av alla avläsningar från varje kamerahuvud 31, 33. Operatören måste föra in önskat antal avläsningar och stångens börstorlek samt beordra användning av varje histogramïaoell IBGDT2 och IBGDT3 jämte profiltabellen IBGDTI med etyrsystemet 67 som visas i fig. 19.

Claims (1)

  1. '78G2955-Ü 62 Patentkrav l. Elektrooptisk anordning för mätning av en i rörelse befintlig stängs tvärdimensioner, k ä n n e t e c k n a d av mätorgan, innefattande en elektronisk kameraanordning för konvertering av en stângavbildning med den uppmätta dimensionen till en primär kamerasignal, som kan variera som en funktion av ett eller flera fel, elektroniska kretsorgan, innefattande organ för bearbetning av den primära kamerasignalen för att alstra en stångstorlekspuls, som kan variera som en funktion av nämnda fel, en dator, som mottager nämnda variabla stång- storlekspuls och ett motsvarande antal felkompensationssignaler för kompensering av stångstorlekspulsen för varje nämnd felkälla i beroende av nämnda felkompenseringssignaler, vari- genom alstras en korrigerad stângstorlekspuls, varvid datorn är anordnad att lagra den korrigerade stångstorlekspulsen, och organ för användning av de lagrade data, för att indikera och/eller registrera den korrigerade stångstorleken.
    2. Elektrooptisk anordning enligt krav l för mätning av mer än en tvärdimension hos den i rörelse befintliga stången, k ä n n e t e c k n a d av att den elektroniska kameraanordningen är modifierad för att konvertera en stångav- bildning av varje mätdimension till ett motsvarande antal primära kamerasignaler, varav minst en varierar som funktion av nämnda ena eller flera fel, att de elektroniska kretsarna är modifierade för att bearbeta varje variabel primär kamera- signal för att alstra ett motsvarande antal variabla stångstorleks- pulser, varav minst en kan variera som en funktion av ett eller flera av nämnda fel, att datorn är anordnad att mottaga varje variabel stângstorlekspuls och kompensera minst en stångstor- lekspuls beroende av en eller flera motsvarande felsignaler, som mottagits av datorn för att alstra och lagra ett motsvarande antal korrigerade stångstorlekspulser, och att användningsorgan är anordnade att använda de lagrade data för att indikera och/eller registrera varje nämnd~ korrigerad stângstorlek. 63 7802955-0
    3. Anordning enligt krav l eller 2, för mätning av en eller flera tvärdimensioner av en i rörelse befintlig stång i olika perifera lägen relativt stången, k ä n n e t e c k - n a d därav, att mätorganen innefattar avkänningsorgan, anordnade att styrbart föra en eller tvâ elektroniska kameror i kameraanordningen kring en tvärlprofil av stången, varvid en avsökningslägessignal alstras och nämnda dator är anordnad att vidare grafiskt återge och lagra stångprofilen som en funktion av en eller flera korrigerade stångstorlekspulser och nämnda avsökningslägessignal och att nämnda användningsorgan är anordnat att använda de lagrade data för att indikera eller registrera stângprofilen med eller utan korrigerad stångstorlek.
    4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att avkänningsorganet innefattar en regleringsanordning, som manövreras genom en avsökningsstyrsignal.
    5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att datorn är anordnad reversibel för automatisk styrning av avkänningsanordningen utmed en i förväg given perifer del av stången i enlighet med en lämplig ordersignal.
    6. Anordning enligt något eller några av föregående krav, som alstrar en eller flera variabla stångstorleks- pulser, som kräver korrigering för någon eller några linjära eller icke-linjära fel från optik- eller elektronikkällor, k ä n n e t e c k n a td av att datorn är modifierad att kompensera en eller flera av de variabla stångstorlekspulserna för nämnda fel i enlighet med en motsvarande felkompenserings- signal som datorn mottar för att effektivt avge en eller flera korrigerade stångstorleksdata.
    7. Anordning enligt något eller nâgra av föregående krav, vilken avger en eller flera variabla stångstorleks- Lulser, som kräver korrigering för något eller några fel, avseende kamerablickfält, förskjutningsfaktor, avvikelsefaktor, stångtemperatur eller stångsammansättningens inverkan på stångtemperaturen i relation till stångens kallstorlek, k ä n n e t e c k n a d av, att den vidare innefattar 78Û295f5°ß 64 signalkällor för stångtemperatur och stångsammansättning -är att datorn är modifierad att kompensera en eller flera stångstorlekspulser för ett eller flera av ovanstående fel i beroende av tillhörande felkompenseringssignaler, som datorn mottar för att effektivt avge en eller flera korrigerade stångstorleksdata.
    8. Anordning enligt något eller några av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att minst en bakifrån belyst elektronisk kamera ingår i nämnda kameraanordning.
    9. Anordning enligt något eller några av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att minst en elektronisk kamera i kameraanordningen innefattar ett telecentriskt linssystem för att medge avbildning av stångrörelser var som helst i ett förutbestämt blickfält,
    10. Anordning enligt något eller några av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att minst en elektronisk kamera i nämnda kameraanordning innefattar en bildanalysator, som är avsedd att avsökas elektroniskt och att elektroniken vidare innefattar en svepgenerator, som driver avsökningen av varje bildanalysator. ill; Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att svepgeneratorn är kopplad för avsökning av bild- analysatorn. l2. Anordning enligt zrav 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att svepgeneratorn är kopplad för en linjär, tvåvägs svepcykel, som har lika stora uppsvep- och nedsvephalvcykler. l3. Anordning enligt krav l0, k ä n n e t e c k n a d därav, att svepgeneratorn är kopplad för icke-linjär tvåvägs svepcykel. l4. Anordning enligt något eller några av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att den elektroniska kameraanordningen innefattar en bildanalysator med variabel förstärkning och att elektroniken innefattar en självbalanserande 65 7802955-0 mätslinga med automatisk förstärkningsstyrkrets för att variera bildanalysatorns förstärkning och hålla utgångsströmmen konstant.
    15. Anordning enligt något eller några av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att anordningen för bearbetning av den primära kamerasignalen innefattar en autokorrelator för att avlägsna kamerasignalstörningar.
    16. Anordning enligt något eller några av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att anordningen för behandling av den primära kamerasignalen innefattar en differentierad pulsflankdetekteringskrets för varje primär kamerasignal och en autokorrelator för att avlägsna störningar från varje differentierad primär kamerasignal.
    17. Anordning enligt krav l2, k ä n n e t e c k n a d därav, att kretselektroniken innefattar medel, som påverkas av en eller flera variabla stångstorlekspulser för att avge respektive första felkompenseringssignaler i enlighet med data för stångens mittlinjesläge för varje stångavbildning samt att datorn är modifierad att mottaga ifrågavarande första felkompenseringssignaler för att effektivt kompensera en eller flera variabla stångstorlekspulser enligt ett i förväg givet värde för tillhörande lägesdata för stångmittlinjen.
    18. Anordning enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a d därav, att varje lägesuppgift för stângens mittlinje avges i beroende av detekteringen av successivt efter varandra följande variabla stångstorleken angivande flanker i tillhörande uppsvep-och nedsvephalva av en tvåvägs svepcykel hos kameran och lägesbestämmer stângens mittlinje såsom hälften av avståndet mellan de successivt efter varandra följande stång- storlekspulsernas ledande flanker. l9. Anordning enligt något eller några av föregående krav, speciellt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att den vidare innefattar en källa för stångbörstorleksdata, modifierar datorn att grafiskt återge och lagra stångavvikelser från börvärdet som en funktion av stångstorleken och ovannämnda 'rsozsss-šß 66 data efter en lämplig ordersignal och att användningsorganen använder de lagrade data för att indikera och/eller uppteckna stångstorleksavvikelsen från börstorleken.
    20. Anordning enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar en källa för stångstorlekstolerans- data, att datorns registreringsanordning och minnen är modifierad att överlagra stångstorlekstoleransdata från nämnda källa efter en lämplig kommandosignal och att använd- ningsorganet begagnar sig av de lagrade data för att indikera och/eller registrera stângstorlekstoleranser, överlagrade på stångavvikelsen från börstorleken.
    21. Anordning enligt något eller några av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att den vidare innefattar en arbetsdatakälla, som är förenad med och lagrad i datorn efter en lämplig ordersignal samt att användningsorganen begagnar sig av de lagrade arbetsdata, för att indikera och/eller uppteckna arbei arbetsdata med och utan ovannämnda andra data.
    22. Anordning enligt något eller några av föregående krav, k ä n n ett e c k n a d därav, att datorn är modifierad att ombesörja kalibrering av systemet, varvid en standardstång användes för att bygga upp ett minneskort eller för omkalibrering av mätsystemet utan användning av stång, i båda fallen efter en lämplig ordersignal.
    23. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att den avbildningskänsliga anordningen innefattar en eller flera kalibreringsmasker, att kretselektroniken vidare innefattar medel för förskjutning av åtminstone en avkänning från ett centralt stângavbildningssvep till en av kalibreringse maskerna och att den vidare innehåller organ för omkalibrering av mätsystemet utan någon stång genom kontroll av urval och användning av varje kalibreringsmask.
    24. Anordning enligt krav 23, k ä n n e t e c k n a d därav, att datorn är anordnad att genomföra urvalet och använda var och en av kalibreringsmaskerna efter en lämplig ordersignal. 7802955-0
    25. Elektrooptiskt förfarande för mätning av en i rörelse befintlig stängs tvärdimensioner, k ä n n e t e c k n a t därav, att det avbildar en stångdimension, för mätning i en elektronisk kameraanordning, varvid stångavbildningen omvandlas till en primär kamerasignal, som kan variera som en funktion av ett eller flera fel, att den primära kamerasignalen bearbetas för att åstadkomma en stångstorlekspuls, som kan variera som funktion av nämnda ena eller flera fel, att den variabla stångstorlekspulsen och ett motsvarande antal felkompensations- signaler sammanställes i en dator och att en korrektionsfaktor beräknas för att kompensera den variabla stângstorlekspulsen för varje nämnd felkälla efter motsvarande antal felkompen- seringssignaler och därefter åstadkomma och lagra en korrigerad stângstorlekspuls samt att de lagrade data användes för att indikera och/eller registrera korrigerad stångstorlek.
    26. Förfarande enligt krav 25 för mätning av mer än en tvärdimension av den i rörelse befintliga stången, k ä n n e- t e c k n a t av, att varje stångstorlek för mätning avbildas i en elektronisk kamera och konverteras till ett motsvarande antal primära kamerasignaler, varav minst en kan variera som en funktion av nämnda ena eller flera fel, att varje variabel primär kamerasignal bearbetas för att åstadkomma ett motsvarande antal variabla stångstorlekspulser, varav åtminstone en kan variera som en funktion av ett eller flera av nämnda fel, att varje nämnd variabel stängstorlekspuls och en eller flera korresponderande felkompenseringssignaler sammanställes i datorn och att en korrektionsfaktor beräknas för att kompensera varje variabel stângstorlekspuls för varje nämnd felkälla i beroende av ett motsvarande antal felkompenseringssignaler, varefter varje korrigerad stångstorlekspuls produceras och lagras samt att de lagrade data användes för att indikera och eller registrera varje korrigerad stångstorlek.
    27. Förfarande enligt krav 25 eller 26 för mätning av en eller flera tvärdimensioner hos en rörlig stång i olika perifera lägen relativt stången, k ä n n e t e c k n a t därav, att det vidare innefattar steget att styrbart med en eller flera elektroniska kameror i kameraanordningen avkänna en 'Zßüwšš-Ü 68 tvärprofil av stången medan en avkänningslägessignal alstras, varvid sammanställningssteget modifieras till grafisk återgivning och lagring av stångprofilen i datorn som en funktion av en eller flera korrigerade stångstorlekspulser och av avkännings- lägessignalen samt att användningssteget modifieras att begagna de lagrade data för att indikera och/eller uppteckna stângpro- filen med eller utan korrigerad stångstorlek.
    28. Förfarande enligt krav 27, k ä n n e t e c k n a t därav, att avkänningen av nämnda stång reversibelt styres antingen manuellt eller automatiskt i beroende av en avkännings- rörelsestyrsignal.
    29. Förfarande enligt något eller några av föregående krav, 25-28, k ä n n e t e c k n a t därav, att sammanställning- steget är modifierat för att kompensera en eller flera av de variabla stångstorlekspulserna för något eller flera av de linjära eller icke~linjära felen från optiska eller elektroniska källor.
    30. Förfarande enligt något eller några av föregående krav, 25-29, k ä n n e t e c k n a t därav, att det vidare innefattar steget att alstra en stångtemperatursignal och, om så önskas, det ytterligare steget att alstra en stångsamman- sättningssignal samt att sammanställningssteget är modifierat så, att datorn beräknar en eller flera korrektionsfaktorer och kompenserar en eller flera av de variabla stångstorlekspul- serna för någon eller några av felen, innefattande kamerablick- fält, förskjutningsfaktor, avvikelsefaktor, stångtemperatur eller stångsammansättningens inverkan på stångtemperatur relaterad till stångens kallmått. 3l. Förfarande enligt något eller några av föregående krav, 25-30, k ä n n e t e c k n a t därav, att det vidare innefattar steget att alstra en eller flera signalkällor avseende stângbörstorleken, stângstorlekstoleranser eller arbetsdata, att modifiera sammanställningsmomentet till att grafiskt återge och lagra stångstorleksavvikelsen från börvärdet och, om så önskas, lagra stångstorlekstolerans och/eller arbetsdata i datorn beroende av en lämplig ordersignal ..._._....._. v., _ _.-_.-.....-..___...._..._._i
SE7802955A 1977-03-17 1978-03-14 Anordning och forfarande for kontinuerlig kompensering av felsignaler vid elektrooptisk metning av en i rorelse befintlig stangs tverdimensioner SE429163C (sv)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/778,810 US4121294A (en) 1977-03-17 1977-03-17 Electro-optical gaging system
US05/778,809 US4121292A (en) 1977-03-17 1977-03-17 Electro-optical gaging system having dual cameras on a scanner

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE7802955L SE7802955L (sv) 1978-09-18
SE429163B true SE429163B (sv) 1983-08-15
SE429163C SE429163C (sv) 1985-11-18

Family

ID=27119507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7802955A SE429163C (sv) 1977-03-17 1978-03-14 Anordning och forfarande for kontinuerlig kompensering av felsignaler vid elektrooptisk metning av en i rorelse befintlig stangs tverdimensioner

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS5415768A (sv)
CA (1) CA1125915A (sv)
DE (1) DE2811707A1 (sv)
FR (1) FR2384234A1 (sv)
GB (1) GB1597564A (sv)
IT (1) IT1109651B (sv)
LU (1) LU79257A1 (sv)
NL (1) NL7802956A (sv)
SE (1) SE429163C (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5567607A (en) * 1978-11-17 1980-05-21 Hajime Sangyo Kk Pattern discrimination method
DE2927410A1 (de) * 1979-07-06 1981-01-08 Siemens Ag Anordnung zur ueberwachung des laengsprofils von geschliffenen zylinderbolzen
DE4013792C2 (de) * 1990-04-28 1994-11-03 Wolfgang Madlener Längenmeßvorrichtung
DE4105838A1 (de) * 1991-02-25 1992-09-03 Rheydt Kabelwerk Ag Optoelektronisches messverfahren
EP0889308A3 (de) * 1997-07-04 1999-11-03 Visicontrol Gesellschaft für elektronische Bildverarbeitung mbH Vorrichtung zur Vermessung von heissen Gegenständen
DE10304503A1 (de) * 2003-02-05 2004-08-19 Hauni Maschinenbau Ag Vorrichtung und Verfahren zum Messen des Durchmessers eines stabförmigen Gegenstandes insbesondere der tabakverarbeitenden Industrie
JP2004264063A (ja) * 2003-02-20 2004-09-24 Ihi Aerospace Co Ltd 撮像装置
DE112006003716A5 (de) 2005-12-02 2008-10-30 HOS Hottinger Systems GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Walter Leo Pöhlandt, 68782 Brühl) Vorrichtung zur Durchgängigkeitsinspektion von durchgehenden Kanälen in Rotationssymmetrischen Teilen, insbesondere von Belüftungskanalen einer Bremsscheibe
DE102005061834B4 (de) 2005-12-23 2007-11-08 Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum optischen Prüfen einer Oberfläche
KR100891842B1 (ko) * 2007-08-28 2009-04-07 주식회사 포스코 원형 선재 광학결함 검출장치 및 방법

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE752635A (fr) * 1970-06-26 1970-12-28 Centre Rech Metallurgique Procede de mesure d'une dimension telle qu'une largeur,
US3897156A (en) * 1971-07-27 1975-07-29 Atmospheric Sciences Inc Structure for measuring the average diameter of an approximately circular cross-section of an object
JPS4958864A (sv) * 1972-10-05 1974-06-07
US3820366A (en) * 1972-11-06 1974-06-28 Westinghouse Electric Corp Rolling mill gauge control method and apparatus including temperatureand hardness correction
JPS5737806B2 (sv) * 1972-12-27 1982-08-12
JPS5535644B2 (sv) * 1972-12-28 1980-09-16
JPS5214112B2 (sv) * 1973-02-22 1977-04-19
US3856412A (en) * 1973-06-08 1974-12-24 Zygo Corp Optical noncontacting gauge
US3907439A (en) * 1973-08-14 1975-09-23 Zygo Corp Edge-sensing with a scanning laser beam
SE376968B (sv) * 1973-10-12 1975-06-16 Aga Ab
JPS50103366A (sv) * 1974-01-14 1975-08-15
JPS5525603B2 (sv) * 1974-03-14 1980-07-07
DE2516756A1 (de) * 1975-04-16 1976-10-28 Betr Forsch Inst Angew Forsch Verfahren und vorrichtung zur bestimmung einer flaechenabmessung in einer ebene

Also Published As

Publication number Publication date
LU79257A1 (fr) 1978-11-03
JPS5415768A (en) 1979-02-05
FR2384234A1 (fr) 1978-10-13
IT7867593A0 (it) 1978-03-17
JPS6137562B2 (sv) 1986-08-25
GB1597564A (en) 1981-09-09
SE7802955L (sv) 1978-09-18
NL7802956A (nl) 1978-09-19
SE429163C (sv) 1985-11-18
DE2811707A1 (de) 1979-02-22
IT1109651B (it) 1985-12-23
FR2384234B1 (sv) 1984-06-01
CA1125915A (en) 1982-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0532169B1 (en) Optical Inspection Probe
US3874798A (en) Method and apparatus for contactless measuring of an object using separate opto-electrical devices for respective borders of object
SE429163B (sv) Forfarande och anordning for elektrooptisk metning av en i rorelse befintlig stangs tverdimensioner
DE3534338A1 (de) Elektrofotografischer drucker mit einer belichtungsenergie/korrektureinrichtung fuer den optischen zeichengenerator
CN102749039A (zh) 形状测量设备
US4690001A (en) Optical displacement transducer usable as an extensometer
US4141071A (en) Automatic diametric dimension control for mill for rolling round bars
CN101713819A (zh) 万用表校验***及方法
US6196068B1 (en) Apparatus and method for binocular measurement system
US4121292A (en) Electro-optical gaging system having dual cameras on a scanner
US4139890A (en) Bar gauge plotting and display system
US4033697A (en) Automatic exposure control for a luminous object monitor system
EP0322676B1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Emissionslichtmenge in einem optischen Tastkopf
US4121294A (en) Electro-optical gaging system
DE60019862T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbessung der Genauigkeit von Abtastdaten durch Rauschverminderung und Zeitimpulsfolgesteuerung
JP2000517420A (ja) 長手方向に運動する糸状の部材におけるパラメータを光学的に検出する装置
JPS6239907B2 (sv)
DE69223544T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Profils eines Objekts
US5029097A (en) Tool detecting apparatus
NL8403027A (nl) Registratie-inrichting.
US4099244A (en) Recalibration system for electro-optical gage
JPS6026175B2 (ja) 欠陥検出法
US4121291A (en) Linearity correction system for electro-optical gage
JP2007271519A (ja) 変位センサ及び形状測定システム
CN1016810B (zh) 光电在线测宽仪

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7802955-0

Effective date: 19921005

Format of ref document f/p: F