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 tverdimensionerInfo
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/022—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of tv-camera scanning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
- B21B38/04—Methods 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
- G01B11/10—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving
- G01B11/105—Measuring 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)
- '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 7802955-03. 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. 7802955-025. 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
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)
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)
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 |
-
1978
- 1978-03-14 SE SE7802955A patent/SE429163C/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-03-16 CA CA299,089A patent/CA1125915A/en not_active Expired
- 1978-03-16 GB GB10521/78A patent/GB1597564A/en not_active Expired
- 1978-03-17 IT IT67593/78A patent/IT1109651B/it active
- 1978-03-17 FR FR7807859A patent/FR2384234A1/fr active Granted
- 1978-03-17 NL NL7802956A patent/NL7802956A/xx not_active Application Discontinuation
- 1978-03-17 LU LU79257A patent/LU79257A1/xx unknown
- 1978-03-17 DE DE19782811707 patent/DE2811707A1/de not_active Withdrawn
- 1978-03-17 JP JP3091578A patent/JPS5415768A/ja active Granted
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 |