DE1014465B - Verfahren zum Fernmessen von Laengen, insbesondere an Walzgutkoerpern unter Anwendung von Fernsehgeraeten - Google Patents

Description

• Verfahren zum Fernmessen von Längen, insbesondere an Walzgutkörpern unter Anwendung von Fernsehgeräten Es ist bereits eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen zum Fern, messen von Längen, insbesondere an Walzgutkörpern bekannt, von denen vor allem die Anwendung industrieller Fernsehgeräte sowie fotoelektrischer Meßlatten erwähnt seien. Im erstgenannten Falle wird mit Hilfe einer Fernsehkamera und eines Bildwiedergabegerätes ein Bild des zu messenden Objektes auf das Wiedergabegerät übertragen und dort mit bekannten Meßeinrichtungen ausgemessen. Neben der relativ umständlichen und zeitraubenden Durchführung und den subjektiven Fehlern bei der Ausmessung des Bildes werden bei diesem Verfahren keine sehr hohen Meßgenauigkeiten erreicht, weil bei der Übertragung des Bildes von der : Fernsehkamera auf den Schirm des Empfangsgerätes noch Bildverzerrungen auftreten.
• Bei dem Zweitgenannten Verfahren wird ein Bild des Walzgutes mit Hilfe fotoelektrischer Meßlatten, die aus nebeneinander angeordneten, kleinen Fotozellen bestehen, ausgemessen. Bei dies ein Verfahren ist vor allem die Auflösung begrenzt, weil nicht beliebig große Bilder entworfen werden können und nicht beliebig kleine Fotozellen zur Verfügung stehen.
• Um hier Abhilfe zu schaffen, wird unter Anwendung bekannter Fernseheinrichtungenein Verfahren vorgeschlagen, bei dem erfindungsgemäß die Längen durch Auszählen derjenjgen Zeilen des Empfangsorgans mittels ei;nels Zählwerks ermittelt werden. über die sich das Bild des Walzgutkörpers in Meßrichtung erstreckt.
• Hierbei wird senkrecht über dem auszumessenden Objekt eine Fernsehkamera angebracht, auf deren lichtempfindlicher Schicht ein Bild des Objektes entsteht. Das Bild wird nicht auf ein Bildwieldergabegerät übertragen. sondern es wird mit einem elektronischen Zählwerk die Anzahl der in Meßrichtung durch das Objektbild beleuchteten Zeilen der lichtempfinlichen Schicht der Fernsehkamera ausgezählt, nachdem vorher die Kamera so gedreht worden ist, daß die Meßrichtung senkrecht zur Zeilenrichtung liegt.
• Das Ergebnis dieser Zählung wird als Zahlenwert unmittelbar angezeigt. Das Ergebnis der Zählung entspricht bei gegebenem optischem Abbildungsmaßstab direkt der Breite bzw. Länge des Walzgutkörpers. Die Meßgenauigkeit läßt sich hierdurch wesentlich steigern, da das »Zählen« ein abslout fehlerfreies Meßverfahren darstellt, und sie ist bei einwandfreier Ausffilhrung des Kippgenerators, der den Zeilenabstand bestimmt, nur durch die Auflösung, bedingt durch die Anzahl der Zleile, begrenzt. Der Verzeichnungsfehler des Objektivs ist konstant und läßt sich empirisch eineichen. Die Auflösung beträgt bei den üblichen Fernsehaufnahmekameras mit 625 Zeilen 1/625 = 0,16 %, wenn die lichtempfindliche Schicht voll- kommen ausgeleuchtet ist. Durch Erhöhung der Zeilenzahl läßt sich die Auflösung entsprechend steigern.
• Vor dem Auszählen wird das Fernasehaufnahmegerät so um seine senkrechte Achse gedreht, daß die Zeilen. richtung der Aufnahmekamera genau senkrecht zur Meßrichtung liegt. Hierzu werden beispielsweise nach Anschlu eines Oszillographen an das Aufnahmegerät aus dem Gesamtbild des Walzgutkörpers auf dem Schirm des Aufnahmegerätes zwei parallel, senkrecht zur Zeilenrichtung der Kamera liegende Streifen ausgeblendet und auf dem Oszillographenschirm die genaue senkrechte Lage der Zeilenrichtung zur Meßrichtung überprüft.
• Das Verfahren ist an Hand eines Ausführungs-Beispiels und der Zeichnung erläutert.
• In Fig. 1 stellt 1 die lichtempfindliche Schicht der Fernsehkamera dar. Durch die Schlitze 2 werden zwei schmale parallele Streifen aus dem Bild ausgeblendet, die in Meßrichtung, in vorliegendem Fall in Breitenmeßrichtung, und senkrecht zur durch einen Doppelpfeil gekennzeichneten Richtung der Zeilen des Aufnahmeschirmes liege. An die Aufnahmekamera können wahlweise der Oszillograph 4 oder das Zählwerk 5 angeschlossen werden.
• Das Bild des zu messenden Walzgutkörpers habe zunächst auf dem Schirm der Aufnahmekamera die Lage 3a. Wird der Oszillograph 4 über einen geeigneten Verstärker an den Ausgang der Kamera angeschlossen und die Zeitablenkfrequenz des Oszillographen mit der Bildabtastfrequenz synchronisiert, so erscheint bei hinreichend starker Spreinzung der Zeitablenkung auf dem Oszillographenschirm zunächst eine Anzeige entsprechend Fig. 2 a. Der gespreizte Bereich wird dabei so gewählt, daß er den in Fig. 1 durch die strichpunktierten Linien u und o eingeschlossenen Schirmbereich umfaßt. Aus der Anzeige ist erscihtlich, daß bei Abtasten des Bildes des Walzgutes zunächst nur ein Impuls je Zeile erfolgt (Klammer x in Fig. 2 a) und nach Erreichen derjenigen Zeile, in der beide Spalten durch das Bild 3 a ausgeleuchtet sind, in jeder Zeile zwei Impulse erscheinen (Klammer y in Fig. 2 a). Durch Drehen der Kamera zur Bildlage 3 b hin rückt der Bereich der höheren Impulsdichte, d. h. die linke Begrenzung der in FIg. 2 a dargestellten Klammer y auf dem Bildschirm des Oszillographen nach links, Ist das Bild auf dem Kameraschirm in die Lage 3 b gelangt, so erscheint von der ersten beleuchteten Zeile an auf dem Schirm des Oszillographen sofort die doppelte Impulsfolge je Zeile, d. h., der Abstand der einzelnen Impulse ist über dem gesamten Bereich der Anzeige gleich, wie dies in Fig. 2 b dargestellt ist.
• Nachdem auf diese Weise die Kamera so gedreht ist, daß das Bild des Walzgutkörpers die Lage 3b einnimmt, erfolgt der Anschluß an das Zählwerk. Um im Zählgerät sofort die richtige Mahzahl zu erhalten, darf nur eine bestimmte Anzahl von Bildabtastungen ausgezählt werden. Die Vorwahl einer bestimmten Zählzeit ist ohne Schwierigkeiten. möglich. Die Untersetzung der Zählung muß so bemessen sein, daß sie die Anzahl der Bildabtastungen und den bekannten optischen Abbildungsmaßstab kompensiert. Es ist bei der Zählung zu berücksichtigen, daß, wenn beide Spalte offen bleiben, pro beleuchtete Zeile zwei Impulse gezähl@ werden. Die Untersetzung ist dementsprechend zu wählen. Man kann jedoch auch während des Zählvorganges einen Spalt abdecken, so daß man pro beleuchtete Zeile nur einen Impuls erhält.

Claims (5)

1. Die Zählung selbst nimmt nur einen geringen Zeitraum in Anspruch und kann z. B., wenn nur während einer Abtastung die Zählung erfolgt, innerhalb von 1/50 Sekunde durchgeführt werden. Da sich längere Zählzeiten sicherer vorwählen lassen, wird man im allgemeinen merer Bildabtastungen auszählen, deren Gesamtzeit jedoch praktisch nicht ins Gewicht fällt, so daß keine Verzögerung des Walzvorganges eintritt.

   Die Kontrolle der Lage des Bildes im Verhältnis zu den Spalten kann in verschiedenster Weise abgeändert und auch automatisiert werden. Im letztgenannten Fade ist ein Regelglied erforderlich, das über einen Motor die Kamera so lange dreht, bis die doppelte Impulsfolge in der ersten beleuchteten Zeile vorhanden ist.

   Dieses Verfahren läßt sich in entsprechender Weise auch bei den Vorrichtungen zum Fernmessen von Längen an Walzgutkörpern anwenden, bei denen die Abmessungen durch einzelne Fotozellen oder-widerstände erfaßt werden. Hierbei wird die Anzahl der beleuchteten Fotozellen oder -widerstände ausgezählt.

   PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Fermmessen von Längen, insbesondere an Walzgutkörpern, unter Anwendung von Fernsehgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen durch Auszählen derjenigen Zeilen des Empfangsorgans mittels eines Zählwerks ermittelt werden, über die sich das Bild des Walzgutkörpers in Meßrichtung erstreckt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Gesamtbild des Walzgutkörpers zwei parallele, senkrecht zu Zeilenrichtung liegende Streifen oder Spalte auf dem Aufnahmeschirm ausgeblendet werden,
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auszählen ein Oszillograph über einen Verstärker an das Fernsehaufnahmegerät angeschlossen und die Zeitablenkfrequenz des Oszillographen mit der Bildabtastrfequenz des Aufnahmegerätes synchronisiert wird.
4. 4. Verfahren nach Ansprch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Anschluß des Oszillographen und vor dem Auszählen das Fernsehaufnahmegerät so um seine senkrechte Achse gedreht wird, daß auf dem Oszillographenschirm eine Impulsfolge mit gleichem Abstand der Impulse erscheint, wodurch die senkrechte Lage Ler Zeilenrichtung zur Meßrichtung angegeben wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Feruschaufnahni gerätes durch einen Motor über ein Regelglied so lange erfolgt, bis die doppelte Impulsfolge in der ersten beleuchteten Zeile vorhanden ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften : Österreichsche Patentschrift Nr. 174 407 ; französische Patentschrift Nr. 871 654; »Elektrotechnik und Maschinenbau«, Jahrg. 71, Heft 19, S. 469, 470.