專(zhuān)利名稱(chēng)：非接觸式尺寸精確測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于精密測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種非接觸式尺寸精確測(cè)量?jī)x，用于在管線生產(chǎn)線上進(jìn)行長(zhǎng)度尺寸的精確檢測(cè)。
背景技術(shù)：
在精密管材生產(chǎn)線上需要對(duì)產(chǎn)品的長(zhǎng)度尺寸進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，檢測(cè)精度的高低直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量方法的精度和效率很低，而已現(xiàn)有的電容式、超聲波、渦流式系統(tǒng)，雖然屬于非接觸檢測(cè)方法，但因本身的局限性，在實(shí)際應(yīng)用受到不同程度的限制。CCD圖像傳感器是由一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成的模擬集成電路芯片，借助于光學(xué)系統(tǒng)和外圍驅(qū)動(dòng)電路，可將景物圖像經(jīng)過(guò)光敏區(qū)上逐點(diǎn)的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存和傳輸，在輸出端產(chǎn)生一種時(shí)序視頻信號(hào)，從而把一幅按空間域分布的光學(xué)圖像，變換成一列按時(shí)間分布的離散信號(hào)電壓。它具有靈敏度高、結(jié)構(gòu)緊湊、像素位置準(zhǔn)確、自?huà)呙?、容易?shí)現(xiàn)與單片機(jī)或計(jì)算機(jī)的智能化接口等一系列優(yōu)點(diǎn)，成為光學(xué)方法測(cè)量?jī)x中首選的光電接收傳感器。因此，發(fā)明一種非接觸式尺寸精確測(cè)量?jī)x，利用CCD圖像傳感器作為光電接收傳感器，實(shí)時(shí)采集管材生產(chǎn)線上的管材直徑變化，對(duì)于保證管材的生產(chǎn)加工質(zhì)量具有重要的實(shí)際意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種非接觸式尺寸精確測(cè)量?jī)x，用于在管線生產(chǎn)線上進(jìn)行長(zhǎng)度尺寸的精確檢測(cè)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種非接觸式尺寸精確測(cè)量?jī)x，包括光源、被測(cè)件、成像系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電路、線陣CCD、信號(hào)調(diào)理單元、單片機(jī)控制器、LED顯示器、標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸入單元和鍵盤(pán)；被測(cè)件置于光源和成像系統(tǒng)之間，成像系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電路和線陣CCD相連接，線陣CXD經(jīng)信號(hào)調(diào)理單元與單片機(jī)控制器相連接，鍵盤(pán)、LED顯示器、標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸入單元與單片機(jī)控制器相連接。單片機(jī)控制器選用AT89C51單片機(jī)，光源選用氦氖激光器，線陣CCD采用型號(hào)為CX212BK的圖像傳感器。本實(shí)用新型的有益效果是一種非接觸式尺寸精確測(cè)量?jī)x，采用新型光電器件線陣CCD作為測(cè)量用傳感器，采取定標(biāo)和數(shù)字濾波等措施提高測(cè)量精度，實(shí)現(xiàn)對(duì)線材的直徑非接觸式自動(dòng)精確測(cè)量，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，便于推廣和實(shí)際使用。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)組成圖。圖2為本實(shí)用新型的主程序流程圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，一種非接觸式尺寸精確測(cè)量?jī)x，包括光源、被測(cè)件、成像系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電路、線陣(XD、信號(hào)調(diào)理單元、單片機(jī)控制器、LED顯示器、標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸入單元和鍵盤(pán)；被測(cè)件置于光源和成像系統(tǒng)之間，成像系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電路和線陣CXD相連接，線陣CXD經(jīng)信號(hào)調(diào)理單元與單片機(jī)控制器相連接，鍵盤(pán)、LED顯示器、標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸入單元與單片機(jī)控制器相連接。單片機(jī)控制器選用AT89C51單片機(jī)，光源選用氦氖激光器，線陣CCD采用型號(hào)為CX212BK的圖像傳感器。光源選用氦氖激光器，采用背光照明方式，取得的成像效果較佳。它具有方向性強(qiáng)、光亮度高、單色性好、能量密度大等優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)控制器選用AT89C51單片機(jī)，該器件采用ATMEL高密度、非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳兼容。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃速P爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低功耗、高性能CM0S8位微控制器。外擴(kuò)8254計(jì)數(shù)器是為了提高標(biāo)準(zhǔn)填充脈沖的計(jì)數(shù)頻率，以提高計(jì)數(shù)值，確保測(cè)量精度。參照?qǐng)D2，被測(cè)件被均勻光源照明后，經(jīng)成像系統(tǒng)按一定倍率成像，這個(gè)影像反映被測(cè)件的尺寸。在線陣CCD的光敏面上，線陣CCD把工件影像的光學(xué)信息轉(zhuǎn)換成與光強(qiáng)成正比的電荷量。用一定頻率的時(shí)序脈沖驅(qū)動(dòng)線陣CCD，則在線陣CCD的輸出端獲得表示被測(cè)件的視頻信號(hào)。該視頻信號(hào)中每一個(gè)離散電壓信號(hào)的大小對(duì)應(yīng)著該光敏元所接收光強(qiáng)的強(qiáng)弱，而信號(hào)輸出的時(shí)序則對(duì)應(yīng)光敏元位置的順序。利用先號(hào)調(diào)理單元對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行二值化處理后，得到矩形波的寬度，它與被測(cè)工件的一維尺寸成正比。再用單片機(jī)控制器對(duì)該矩形波進(jìn)行測(cè)量、處理，即可得到被測(cè)件的尺寸。
權(quán)利要求1.一種非接觸式尺寸精確測(cè)量?jī)x，其特征在于包括光源、被測(cè)件、成像系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電路、線陣(XD、信號(hào)調(diào)理單元、單片機(jī)控制器、LED顯示器、標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸入單元和鍵盤(pán)；被測(cè)件置于光源和成像系統(tǒng)之間，成像系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電路和線陣CXD相連接，線陣CXD經(jīng)信號(hào)調(diào)理單元與單片機(jī)控制器相連接，鍵盤(pán)、LED顯示器、標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸入單元與單片機(jī)控制器相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種非接觸式尺寸精確測(cè)量?jī)x，其特征在于所述單片機(jī)控制器選用AT89C51單片機(jī)，光源選用氦氖激光器，線陣CXD采用型號(hào)為CX212BK的圖像傳感器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于精密測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種非接觸式尺寸精確測(cè)量?jī)x，采用件線陣CCD作為測(cè)量用傳感器，以單片機(jī)作為主控制器，利用定標(biāo)和數(shù)字濾波等措施提高測(cè)量精度，實(shí)現(xiàn)對(duì)線材的直徑非接觸式自動(dòng)精確測(cè)量，以保證管材的生產(chǎn)加工質(zhì)量。本裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，便于推廣和實(shí)際使用。
文檔編號(hào)G01B11/02GK203069146SQ20132008754
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者侯紅玲 申請(qǐng)人:陜西理工學(xué)院