Файл: Полоник В.С. Телевизионные автоматические устройства.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 94

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В случае отклонения изображения планеты от центрального по­ ложения количество света, падающего на каждый из фотоумножи­ телей, изменится, благодаря чему изменится и положение растра. Соответствующим подбором величины и фазы тока на выходе уси­ лителей можно всегда сделать так, чтобы получаемое смещение растра скомпенсировало изменение положения планет. В резуль­ тате на выходе установки изображение будет оставаться неподвиж­ ным, что значительно облегчает наблюдение и фотографирование.

Автоматический просмотр ядерных следов в фотоэмульсиях

Этот ТА работает методом следящего растра и позволяет осу­ ществлять автоматическое слежение вдоль выбранного следа по трем координатам, автоматическое измерение многократного рас­ сеяния избранного следа и отыскание заданного направления с ав­ томатическим продвижением вдоль следов [39].

Следящая часть прибора работает следующим образом. В цент­ ре телевизионного растра (рис. 7.8) выбирается полоса управления п с шириной, пересчитанной на плоскость фотоэмульсии, равной

Рис. 7.8. Размещение полосы, секторов и дорожек управления па растре ТА для просмотра ядерных следов в фотоэмульсиях

2—24 мкм в зависимости от увеличения микроскопа и выбранной полосы управления. Полоса разбивается на четыре зоны и делит­ ся по вертикали на восемь дорожек равной ширины. Если ввести в

полосу управления исследуемый след, то он может разместиться относительно центрального положения между дорожками 4 и 5 трояким образом, что иллюстрируется возможными следами час­ тиц а, Ь и с. Задачей прибора является автоматическое, с помощью соответствующих механизмов, размещение анализируемого следа между дорожками 4 и 5 с записью необходимых для этого переме­ щения и поворота фотопленки, что дает необходимую информацию

окоординатах следа на плоскости.

Вприборе используется телевизионная система с чересстрочным

разложением на 567 строк при 50 полях в секунду, в которой из соображений удобств работы используется 2/3 всех строк каждого

— 190 —.

поля, что составляет 94 строки на зону за один полукадр. Поэтому при максимальном отклонении следа от центрального положения на входе логической схемы возникает 378 импульсов на одну зону.

Сигналом о размещении следа между нейтральными дорожка­ ми является получение минимального и равного количества им­ пульсов во всех четырех зонах.

Для получения данных по глубине следа используется система вибрирующего объектива. С помощью электромагнита объектив устанавливается в три фиксированных положения синхронно с кад­ ровой разверткой, отличающихся друг от друга на ±5 мкм вдоль оси наблюдения. Получающаяся при этом расфокусировка изобра­ жения относительно среднего положения резко меняет число им­ пульсов в пределах упомянутых четырех зон и приводит в действие механизм учета глубины.

При окончании следа система автоматически останавливается. Критерием для этого является количество видеоимпульсов от от­ дельных зерен следа. Если это количество меньше заданной вели­ чины и повторяется от одного до четырех раз подряд в смеж­ ных кадрах, то подается сигнал остановки.


П О ГРЕШ Н О С ТИ Т Е Л Е В И ЗИ О Н Н Ы Х Д А Т Ч И К О В

8.1. ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ

Поскольку ТД является преобразователем видимой .информации в электрический сигнал, необходимо оценить, с какой точностью это преобразование выполняется, т. е. оценить его погрешность. Зна­ ние погрешности контроля позволяет не только вносить оператив­ ные поправки в измеряемые величины, но в ряде случаев дает воз­ можность установить вообще пригодность телевизионных способов измерений для данного конкретного случая и произвести выбор наиболее целесообразного способа.

Источниками погрешностей при контроле параметров объектов с помощью телевизионных автоматов являются механические, оп­ тические и телевизионнные устройства, входящие в состаів ТД.

8.2. ПОГРЕШНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ МЕХАНИЧЕСКИМИ ОСОБЕННОСТЯМИ СПОСОБОВ КОНТРОЛЯ

Общие сведения

Расчет погрешностей проводится исходя из способов с одним визиром и с базовой системой (с двумя визирами), так как все другие могут быть сведены к этим способам.

Погрешности способов с одним визиром

Эти способы не позволяют получать достаточно высокую точ­ ность 'изімерѳніий, ‘которая обычно we превышает 1—3%.

Погрешность, вызываемая изменением расстояния до измеряе­ мого предмета. При проведении измерений могут возникнуть по­ грешности, обусловленные неконтролируемыми изменениями рас­ стояния между предметами и ТД. Эти изменения могут вызывать­ ся непосредственным перемещением или прогибами предмета (нап­ ример, полосы проката) при его движении или неточной установ­ кой камеры на заданном расстоянии от предмета.

— 192 —

Исходя из рис. 8.1 а, 1= 1 ^

L

Поскольку при изменении расстояния L на АL длина изображе­ ния на мишени пруботи h изменится на Ah, абсолютная іл-опреш-

ность ер = ±1 — .

Относительная погрешность получается из абсолютной при де­

лении ее на размер измеря­

 

 

 

емого

предмета.

возникаю­

 

 

 

Погрешность,

 

 

 

щая при измерении диамет­

 

 

 

ра цилиндрических

предме­

 

 

 

тов. При измерении диамет­

 

 

 

ра цилиндрических

предме­

 

 

 

тов способом одного

визира

 

 

 

возникает погрешность, свя­

 

 

 

занная с кривизной предме­

 

 

 

та, и в результате измеряет­

 

 

 

ся на і-диаметр

D, а

.хорда

 

 

 

(рис.

8.16). Кроме того, по­

 

 

 

являются

масштабные иска­

 

 

 

жения, связанные с измене­

 

 

 

нием

расстояния

от

оси

 

 

 

предмета

до визира.

 

 

 

 

 

Так как длина полухор­

 

 

 

ды равна

Я cos ср, а измене­

 

 

 

ние

расстояния

от

визира

Рпс. 8.1. К

определению

погрешности:

Ь=Я cos ф,

 

то

абсолютная

а) вызываемой изменением расстояния до

погрешность ец= 2 ^ 1—coscp—

предмета; б)

возникающей при измерении

диаметра

цилиндрических

предметов

R

\

,

или после

про-

 

 

 

-------sm ф

 

 

 

 

стых преобразований

=№{Ѵ'~(т !+{Ц-'

 

Рассматриваемая погрешность является систематической и мо­ жет быть учтена постоянной поправкой к результатам измерений.

Погрешности способов с двумя визирами

ч

Телевизионные способы измерения размеров е помощью двух визиров позволяют снизить погрешность измерений до 0,5-f-0,05% и одновременно устранить погрешности, рассмотренные выше.

Однако этим способам свойственны другие виды погрешностей, вызываемые нарушением параллельности оптических осей визиров и изменением расстояния между ними под влиянием перепада тем­ пературы окружающего воздуха.

Погрешность, вызываемая наличием люфтов между каретками и направляющей станиной. Ви а и ір ы ір а іс іп о л іо ж е ін ы т е р п е н -

— 193 —


ди к у л я ip ио in ip ед м ету . Бели считать, что -каждый визир івш-ед- ств'ие люфта между кареткой и направляющей станиной, равного А (рис. 8.2 а), может отклониться от перпендикулярного положения

на угол у, то іпотр-ешноеть измерения в этоіміеліуча-е ел= ± VA_2Ltgy =

= +1^2"L — ,

а

Величина люфта Д для скользящей посадки по второму классу точности может быть принята равной 75- ІО-3 мм [25].

Рис. 8.2. К определению погрешности, вызываемой наличием люфтов: а) при перпендикулярном расположении визиров; в) при расположении визиров под углом

Ви з и р ы р а с п о л о ж е н ы к п р е д м е т у п о д у г л о м . Этот случай может иметь место, когда перпендикулярному распо­ ложению визиров мешает какое-либо препятствие, например колонны пресса.

Если визиры расположены к измеряемому предмету под посто-

яннным углом а (рис. 8.2

б) и могут произвольно поворачиваться

на угол у, то

и tg (a + y) = - - ± J /2ey ,

t g a = А

откуда после преобразований получим выражение для абсолютной погрешности:

6 у = + / 2 L f t g | a + arctg — ) — tg а .

Погрешность, вызываемая изгибом направляющей станины.

Вследствие дефектов изготовления направляющей станины, а так­ ж е различных ее деформаций, возникающ их в процессе эксплуата­ ции, параллельность оптических осей визиров может быть наруш е­

— И94 —

на. Тогда погрешность измерения может быть определена, исходя из рис. 8.3. Таким образом,

 

 

 

ен = +

]

/ ^ 4h.

Величнна

для металлообрабатывающих станков прини-

мается порядка 0,05 мм/м [25].

изменением температуры окружаю­

Погрешность, вызываемая

щего .воздуха. Поскольку направ­

 

ляющая станина обычно изготов­

 

ляется

из

металла,

то погреш­

 

ность измерения из-за термиче­

 

ского линейного расширения ста­

 

нины может достигнуть величи­

 

ны, которую необходимо уже учи­

 

тывать при оценке общей погреш­

 

ности.

 

 

 

 

 

Абсолютная погрешность, воз­

 

никающая при изменении темпе­

 

ратуры

окружающей

среды

на

 

Аt°C при расстоянии между визи­

рами /, 8т=

ölAt, где величина

Рис. аз. к определе„ню погрешности.

а—1,2-10

ДЛЯ стали В пределах

вызываемой изгибом направляющей

ОТ 0 ДО 100°С.

 

 

станины

Погрешности, свойственные обоим способам

Погрешность, вызываемая нарушением перпендикулярности расположения предмета к оси одного визира. Для оценки этого вида погрешности обратимся к рис. 8.4 а, на котором приведены

Рис. 8.4.. К определению погрешности, вызываемой нарушением перпендикуляр­ ности расположения предмета относительно: а) оси визира; б) осей двух ви­

зиров

— 495 —


необходимые построения. Абсолютная погрешность измерения при повороте предмета на угол а будет, очевидно, равна разности от­ резков I и а.

Решая соответствующие треугольники, .получим

а = IL? -

cos а

 

L2—[ — sin

откуда, учитывая, что а обычно бывает не больше 10°, получим абсо­ лютную погрешность

cos а

®п1 — ^ 1 — ------------a

Погрешность, вызываемая нарушением перпендикулярности расположения предмета к осям двух визиров. Искомая погреш­ ность легко может быть найдена на рис. 8.46. Учитывая малость

угла а, получим

еПа ~

0^,2

 

 

 

 

 

 

 

^ —

 

 

 

 

 

 

 

 

Погрешности, обусловленные сферичностью

 

 

 

 

контролируемых предметов

 

 

 

 

Если изображение внутренней поверхности сферы

радиуса

Р

проецируется на фотокатод трубки,

расположенной в плоскости N,

 

 

 

 

 

 

 

то для упрощения анали­

 

 

 

 

 

 

 

за можно заменить пло­

 

 

 

 

 

 

 

скость

N параллельной

 

 

 

 

 

 

 

плоскостью

Р,

касатель­

 

 

 

 

 

 

 

ной к сфере

(рис. 8.5а).

 

 

 

 

 

 

 

[24]. При этом все особен­

 

 

 

 

 

 

 

ности изображения на фо­

 

 

 

 

 

 

 

токатоде трубки юохраея-

 

 

 

 

 

 

 

ются, а масштаб изобра­

 

 

 

 

 

 

 

жения

изменяется в hjH =

 

 

 

 

 

 

 

= BjC

раз.

 

проекций

 

 

 

 

 

 

 

Положение

 

 

 

 

 

 

 

точек

внутренней поверх­

 

 

 

 

 

 

 

ности сферы, лежащих на

 

 

 

 

 

 

 

геодезической

линии

в

 

 

 

 

 

 

 

плоскости,

проходящей

 

 

 

 

 

 

 

через

оптическую ось

 

 

 

 

 

 

 

системы, на

плоскость

Р

 

 

 

 

 

 

 

определяется

 

выраже­

Рис. 8.5. К определению погрешности,

обуслов­

нием

 

 

 

 

hp = Лі + h-г = R cos a + 1

ленной

сферичностью контролируемого

пред­

Аг — ax) tg ß,

 

 

 

мета

 

 

 

 

 

где аі =

R cos а,

tg ß =

1

 

R sin a

 

 

 

 

 

 

 

 

R cos ct

 

 

 

 

 

 

A i -f- Q-i

A \

 

 

 

 

 

— 1:96 —