專利名稱：圓形截面細(xì)長物體直徑的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量細(xì)長物體直徑，特別是小直徑電纜的直徑測量方法。
已知，用光學(xué)方法確定一被光源光照射的電纜或其它細(xì)長物體的直徑，其中，主要光束方向基本垂直于該物體的縱軸；在對(duì)面上，在利用折射表面(透鏡、物鏡等)的情況下，光線被投射到一網(wǎng)狀光敏傳感器上，被測物體在線型傳感器上生成一個(gè)投影；該陰影邊緣是需要的；它們的距離則是直徑的測量值。
已知設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中受到了存在于光線進(jìn)口和出口處的雜質(zhì)的妨礙。因此，如眾所周知，則選擇一種鏡片，以使光線在光路進(jìn)口和出口處變?yōu)樯⒔?；則部分雜質(zhì)只對(duì)測量產(chǎn)生有限影響。
現(xiàn)有的光學(xué)儀器的功能基本上是令人滿意的，但卻相對(duì)復(fù)雜，而且構(gòu)造龐大。
因此，本發(fā)明的目的是論述一種對(duì)于測量截面近似圓形細(xì)長物體，特別是小直徑干線或電纜的直徑的方法；它花費(fèi)小，但測量結(jié)果精確，盡管物體在橫向上做了相對(duì)于縱向延伸十分有限的位置改變。
根據(jù)本發(fā)明之方法，物體被一單色點(diǎn)狀光源的扇形光束照射；光源和物體以及傳感器之間的光學(xué)器件的中間聯(lián)結(jié)可被適當(dāng)免除。還可以免除光束的攏匯、平行或其它影響或變形；物體的陰影被投射在一個(gè)結(jié)構(gòu)類形已知的線性光敏傳感器上。例如，一種被稱為電荷耦合器件條(CCD條)可被采用，它在14微米距離內(nèi)包含約2048個(gè)光敏元件。這樣的傳感器具有高分辨率。
人們已了解到也可應(yīng)用一種清晰度適當(dāng)?shù)亩嘈袀鞲衅?表面?zhèn)鞲衅?。那么，這些行則被分別估算。
由繞射引起的測量信號(hào)給出繞射邊緣在測量空間中的位置結(jié)果；這一點(diǎn)是由本發(fā)明中得出的。繞射形態(tài)如幾何陰影邊界，并不由入射到傳感器上的光線的強(qiáng)度曲線(course of intensity)直接得出，卻必須由插入其中的衍射范圍(diffraction margins)獲得。這可以通過與從Fresnel繞射理論中得知的衍射范圍中的強(qiáng)度曲線f(ξ)進(jìn)行對(duì)比來加以估算。因此，函數(shù)f(ξ):ξ=f(x-xgeo)的自變量可被應(yīng)用。在具有從繞射邊緣到接收傳感器的預(yù)定距離的衍射范圍中的選擇強(qiáng)度曲線，如具有范圍d=1的強(qiáng)度曲線作為標(biāo)準(zhǔn)曲線(基線)。這是因?yàn)闆]有進(jìn)一步的繁雜工作，則不可能數(shù)學(xué)描述強(qiáng)度曲線。自由參數(shù)d〔基線f(ξ0)的范圍〕和xgeo〔被研究的幾何陰影邊界=基線f(ξ0)的位移〕不斷變化，直到f(ξ)和被測衍射范圍中的強(qiáng)度曲線之間建立起一個(gè)最佳的相互關(guān)系。
另一方面，樣板曲線f(ξ1),f(ξ2),...f(ξN)也可由對(duì)d和xgeo的離散值獲得，以便使其與在被測衍射范圍中的強(qiáng)度曲線相一致(樣板比較)。
基于本發(fā)明的進(jìn)一步的可行性是利用衍射范圍中少量的特征點(diǎn)(如轉(zhuǎn)變點(diǎn)/或局部最大最小強(qiáng)度)來決定幾何陰影邊界。衍射范圍中強(qiáng)度曲線上的特征點(diǎn)的位置，是繞射邊緣在測量空間中位置，如陰影邊界位置的特征。而且，強(qiáng)度曲線的特征點(diǎn)間的梯度，如幾何陰影邊界范圍內(nèi)，(如上升到最大值)，可決定幾何陰影邊界的直徑或位置。
利用扇形傳播光從幾何陰影像邊界確定物體的直徑，必須知道被測物體垂直于線性傳感器的距離；在測量中，物體相對(duì)于其縱向延伸的橫向位置可能改變。例如，電纜在從產(chǎn)地到卷繞設(shè)備處的移動(dòng)中發(fā)生的變化。同時(shí)，陰影邊界距離的變化不僅源于光束，而且也源于在物體的外輪廓上引起繞射變化的邊緣的位置。特別的是，這些被置于從光源釋放出的兩只光束中的邊界，在左右兩側(cè)正切于外輪廓線。其結(jié)果，兩個(gè)繞射邊界處于呈圓形的物體橫截面的弦上。該弦可被捕捉作為一替代縫隙。物體距光源越近，該替代縫隙與物體橫截面的圓心的距離越遠(yuǎn)。同樣地考慮到這一影響，了解距離是重要的。
該距離也可由移動(dòng)的曲線來估算。范圍d和衍射范圍中特征點(diǎn)間的距離反映了這一測量值。
通常，被測物體相對(duì)于線性傳感器的距離的確定也可用任何付加的測量裝置來進(jìn)行。首選的是使用第二個(gè)同樣的測量系統(tǒng)，它包含了一個(gè)點(diǎn)狀單色光源和一個(gè)其測量軸垂直于第一測量系統(tǒng)的測量軸的線性傳感器。大體上講可使用兩個(gè)以上測量系統(tǒng)。因此，粗略地說，三個(gè)系統(tǒng)在每個(gè)情況中可以120°角彼此定位。
另外，本發(fā)明重要的是，扇形光束的幾何形狀、距光源、物體和傳感器的距離以及物體直徑范圍總是可以選擇的，以使來自位置相互對(duì)立的物體邊界的衍射效應(yīng)并不在傳感器平面上相互干擾。
根據(jù)本發(fā)明，本方法要求一格外簡單的測量系統(tǒng)?？偸窃斐沙上裾`差和模糊等問題的透鏡、物鏡或類似的光學(xué)元件可被適當(dāng)免除。由于已知數(shù)學(xué)嚴(yán)緊繞射現(xiàn)象物理不發(fā)生成像誤差，可高精度地測定直徑。并且，事實(shí)上更加先進(jìn)的是，由于免除了折射表面，測量系統(tǒng)可被制造得非常小巧。在光源和物體之間提供一個(gè)光學(xué)設(shè)施，對(duì)縮小這些物體間的距離是非常有益的。利用這種方法，測量裝置將被制造得更小型化。
測量系統(tǒng)范圍內(nèi)自然存在的雜質(zhì)導(dǎo)致測量結(jié)果的誤差。因?yàn)榕c物體縱軸平行的光源的光學(xué)活動(dòng)區(qū)有一個(gè)確定的范圍，這些誤差可以被減小，即，當(dāng)垂直于此活動(dòng)區(qū)時(shí)，它保留一個(gè)和以前一樣的影像點(diǎn)。例如，根據(jù)本發(fā)明，在光學(xué)有效區(qū)域中用于測量的二極管激光器，在圖平面中有約3微米的高度，則其長度，也就是垂直于平面的范圍是0.5毫米。
類似地，平行于物體縱軸的光敏傳感器的單獨(dú)元件的范圍可選擇得明顯大于線性傳感器軸線方向上的范圍。在光源或傳感器上的雜質(zhì)，并未使其像在相同干擾的條件下，在光源和傳感器元件的點(diǎn)狀設(shè)計(jì)形式下所應(yīng)發(fā)生的那樣十分的令人注意。利用本發(fā)明的評(píng)估，其結(jié)果，產(chǎn)生一離散效應(yīng)的類型。
在激光二極管、會(huì)聚透鏡等光源上或者影像傳感器上的部分雜質(zhì)，同樣引起衍射效應(yīng)，在傳感器上呈現(xiàn)為繞射圖像。應(yīng)注意到，由繞射引起的強(qiáng)度波動(dòng)的頻譜越大，它的原點(diǎn)位置離傳感器越近。傳感器上的雜質(zhì)引起極高的高頻強(qiáng)度波動(dòng)，而那些發(fā)光源上的雜質(zhì)則具有低頻波動(dòng)的效應(yīng)。來自被測物體的由繞射引起的強(qiáng)度波動(dòng)其結(jié)果有一個(gè)介于這些極限間的頻譜。根據(jù)本發(fā)明，由傳感器進(jìn)行被測強(qiáng)度曲線的濾波，如果可能的話，僅使一個(gè)頻譜被用于估算，即由于物體繞射所產(chǎn)生的頻譜。如果使用實(shí)施該方法的裝置其尺寸選擇成，一方面在發(fā)射光源與被測物體之間，另一方面在影像或線性傳感器與被測物體之間利用保護(hù)玻璃，有區(qū)別的頻譜得以形成，然后依靠適當(dāng)?shù)臑V波方法即使在測量裝置中的小部分雜質(zhì)，也可實(shí)施可靠的測量。
還應(yīng)進(jìn)一步注意到，衍射范圍的范圍因數(shù)d，同時(shí)也是特征點(diǎn)之間距離的結(jié)果，越小，繞射邊界與接收傳感器之間相距越近。只對(duì)此種衍射范圍的估算，其范圍d與被測物體的有效位置有關(guān)，因此，可降低對(duì)塵埃的敏感性并獲得更可靠的測量。如果只估算特征點(diǎn)，則從連續(xù)點(diǎn)間的距離就可推導(dǎo)出，被測的繞射空間是由被測物體產(chǎn)生的還是由測量路徑中的雜質(zhì)產(chǎn)生的。
假如采用緊密裝配的或相互之間有較大距離的多個(gè)投影儀取代單個(gè)點(diǎn)狀投影儀，如果它們交替工作，則可擴(kuò)展測量區(qū)范圍。同樣，通過對(duì)各點(diǎn)狀投影儀在傳感器條上產(chǎn)生的強(qiáng)度曲線的適當(dāng)?shù)墓浪?，可降低?duì)于塵埃的敏感性。在各個(gè)曲線中，特別出現(xiàn)在由有效測量區(qū)內(nèi)的物體生成的和由區(qū)域以外(污染)物產(chǎn)生的這些繞射曲線間不同局部位移。
同樣，多行傳感器上的各單獨(dú)強(qiáng)度曲線可被用來降低污染的影響。例如，可選擇沒有污染或檢查到最小程度的污染的行來確定幾何陰影邊界。
另外，降低塵敏的“電子”措施或其它裝置方法，也可被用來減少測量系統(tǒng)中的雜質(zhì)影響。例如，在激光和測量物體間可安置兩個(gè)相距的狹孔，并在其之間安裝一個(gè)用于靜電吸塵或吸附其它雜質(zhì)的電極。同樣情形下，在測量物體和線性傳感器間也可安置一個(gè)電極。在這種情況下，狹孔則可接地。另一種可行方式是，在測量空間中不斷產(chǎn)生超壓以避免整個(gè)測量空間產(chǎn)生雜質(zhì)。第三種可行方式是，在測量空間中或在有雜質(zhì)污染存在的危險(xiǎn)之處加裝沖洗處理。例如采用空氣沖擊。
下面參考附圖詳細(xì)闡釋本發(fā)明。


圖1概要表示一個(gè)用以實(shí)施本發(fā)明所述的方法的測量裝置。
圖2理想表示圖1中的光接收器上強(qiáng)度曲線。
圖3表示一個(gè)用以實(shí)施本發(fā)明方法的改進(jìn)裝置。
圖4表示使用本發(fā)明方法裝置的第三實(shí)施例。
圖5表示采用本發(fā)明方法的裝置的第四實(shí)施例。
圖6表示將圖5的裝置旋轉(zhuǎn)90°。
圖7表示采用本發(fā)明方法的裝置的第五種實(shí)施例。
圖8表示將圖7的裝置旋轉(zhuǎn)90°。
圖9表示利用靜電在測量系統(tǒng)中從觀察區(qū)內(nèi)除塵的實(shí)施例。
圖10表示圖9的俯視圖。
圖11表示另一實(shí)施例，其中，塵埃被風(fēng)洗而從測量系統(tǒng)的觀察范圍內(nèi)除去。
圖12表示與圖9相似，只做了一些改進(jìn)的實(shí)施例。
圖13表示與圖10相似，只做了一些改進(jìn)的實(shí)施例。
在圖1中，是一細(xì)長物體、一根電線或電纜10(以下以電纜作為測量物體加以描述)的橫斷面。應(yīng)了解任何沿垂直于圖面方向伸展并以如10毫米/秒至30毫米/秒的速度向前移動(dòng)的線狀物體均可被測量。制造電纜和使其行進(jìn)的裝置并未示出。它們通常是已知的。電纜具有直徑例如0.5毫米至100毫米或更大。
在電纜10的左側(cè)可以看出一點(diǎn)光源12。它可以由一激光二極管形成，它生成如紅外線光。點(diǎn)狀在測量平面內(nèi)產(chǎn)生較好的范圍，它以扇形光束14來表征。在其方向上，激光二極管12的有效區(qū)是3微米寬；與其垂直，即平行于電纜10縱軸的方向上，可得出一例如0.5毫米的有效區(qū)域范圍。
在與激光二極管12相對(duì)的一側(cè)，是一線型傳感器16，它的縱軸置于圖平面中，并垂直于激光二極管發(fā)光的主要延伸方向。傳感器的各元件18，如電荷耦合器件(CCD)條，或者單行電荷耦合器件矩陣的傳感器，在圖平面上延伸有如12微米的范圍，且相互距離約14微米。如果物體的最大直徑約為15毫米，則該線條其身可有例如2048單元或元件。
電纜10在線型傳感器上產(chǎn)生一個(gè)投影，它的范圍代表了電纜10直徑。由于扇形寬闊光束通路，該陰影的范圍并不等于電纜10的直徑。電纜10縱軸到線型傳感器間的距離因此要考慮到測量中，特別是在測量陰影范圍被由基本光束導(dǎo)出的因數(shù)(＜1)相乘情況下。由于替代孔隙(replacementaperture)與電纜橫斷面的中點(diǎn)有關(guān)，并隨光源12和電纜10間的距離一起改變，其相關(guān)性同樣也被考慮在內(nèi)。
在電纜10的外邊界上，激光二極管12的單色光產(chǎn)生繞射。由此產(chǎn)生的強(qiáng)度曲線簡單表示在圖2中。產(chǎn)生的若未帶繞射現(xiàn)象的幾何陰影曲線為虛線，并用20指示。除了在幾何陰影邊緣的左側(cè)和右側(cè)幾何陰影區(qū)域的繞射光不論強(qiáng)度曲線慢慢衰減，連續(xù)交替最大和最小強(qiáng)度，被記錄下來。這種由于行進(jìn)時(shí)間不同(干擾)而得出的圖案被稱為衍射范圍。作為疊加結(jié)果的最大產(chǎn)生表示為24，與消失部分有關(guān)的最小值表示為26。這些最大/最小值相繼出現(xiàn)的頻率取決于繞射邊界和傳感器條之間的距離。當(dāng)沒有測量物體時(shí)，繞射空間中的生產(chǎn)的強(qiáng)度曲線在中等水平28上變化。
所有測量結(jié)構(gòu)中的物體的幾何形狀都要使在相互干擾的情形下衍射范圍并不相互影響。
如在圖2中認(rèn)識(shí)的強(qiáng)度曲線以其在接收線上的形狀和長度形式反映測量空間中衍射范圍的位置特征。在接收線上的幾何陰影邊界可由與理論確定的樣板曲線進(jìn)行比較來確定，也可由在衍射范圍中的各特征點(diǎn)(如強(qiáng)度最大或最小值轉(zhuǎn)變點(diǎn))來確定。
激光二極管12和/或傳感器線16的部分雜質(zhì)導(dǎo)致進(jìn)一步的衍射效應(yīng)，它疊加在圖2曲線上。用確定的(certain)范圍因數(shù)或確定的特征點(diǎn)間的距離來估算只是這樣的衍射范圍，這種干擾影響在估算中方可消除。考慮到在有效測量區(qū)內(nèi)由電纜10上繞射引起的頻譜，進(jìn)而用帶通濾波，測量可以減小對(duì)塵埃的脆弱性?？刹捎盟蟹椒ㄒ环矫嬖诠庠?2與電纜10之間，另一方面在電纜10與線型傳感器16之間使用保護(hù)玻璃。
在圖3的實(shí)施例，表示了與圖1中的光源相同的光源12a，同樣應(yīng)用傳感器條16a。然而在圖3中有一個(gè)透鏡30，用它將成束光投射在電纜10a上。用這種方法，裝置降低了其尺寸，另一方面，保留了比圖1中裝置的還大的測量區(qū)域的優(yōu)點(diǎn)。
通常所知，為提高直徑測量精度和確定物體的橢圓度，沿兩個(gè)相互正交的坐標(biāo)軸進(jìn)行測量。這可用到圖4中所示的并被旋轉(zhuǎn)約90°的另一步的測量裝置來加以進(jìn)行。在此情形下，根據(jù)本發(fā)明，不僅直徑可在兩個(gè)位置上被測量，而且電纜10和線型傳感器16或16b間的距離也可被測量，該距離因電纜向前移動(dòng)而自然波動(dòng)。反映在接收條上的電纜陰影兩側(cè)的衍射范圍中的強(qiáng)度曲線大致為圓柱型。因此，如從相互對(duì)立的左右兩個(gè)衍射范圍中的鏡像特征點(diǎn)位置出發(fā)，投射陰影的中間點(diǎn)可被確定。在此點(diǎn)和激光二極管12之間的聯(lián)結(jié)線上，放置著電纜10；由于旋轉(zhuǎn)90°的測量設(shè)置對(duì)應(yīng)的聯(lián)結(jié)線可被解析。兩條線的交叉點(diǎn)表示電纜10在測量空間中的中間位置。因此，對(duì)于各的線型傳感器16或16a的距離是可知的。進(jìn)行直徑確定的估算裝置，因而不斷被輸入這些距離值，進(jìn)行必要校正。
在圖5和圖6中的實(shí)施例中表示了電纜10c、線型傳感器16c和光源12。圖示中還進(jìn)一步提供了柱狀透鏡32、34，其中，透鏡32聚焦成一線狀形式，光源光大致在一平面上電纜10的中間。在相對(duì)于電纜軸的橫向上產(chǎn)生一個(gè)扇形光的線條形區(qū)域，產(chǎn)生的陰影在圖6中以陰影形式表示。
此外，通過“電子”方式來降低塵敏性，首先可采用裝置來避免或消除在測量系統(tǒng)中觀察區(qū)域的污染。這可由例如圖9和圖10所示實(shí)施例進(jìn)行，其中，在激光二極管12e與電纜10e之間的區(qū)域，和電纜10e與電荷耦合器件線型傳感器16e之間的區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置了狹孔50、52、54、56和電極36和38。后者為高壓。測量裝置中包含激光二極管12e和狹孔50、52的部分，或者包含狹孔54、56和傳感器條16e的部分可接地。在電極36和38的作用下，對(duì)塵埃實(shí)施有效的吸附。
結(jié)果塵土被吸出實(shí)際測量區(qū)域外。
另一種降低污染的可行方式，是借助狹孔58、60并將其置于一定的超壓下，來保持圖11中測量空間51和53的清潔。依靠這種方法避免塵埃滲入進(jìn)測量區(qū)內(nèi)。
還可使用適當(dāng)噴嘴以脈沖方式將空氣吹入由箭頭40和42表示的測量空間，該管口依靠脈沖式壓力沖擊，雜質(zhì)被沖出測量空間。也可用連續(xù)氣流代替壓力沖擊，將雜質(zhì)帶出測量空間。
應(yīng)當(dāng)知道所述的措施當(dāng)然在相同情形下用于圖1至圖5所示的裝置。并同樣適用于圖7和圖8所示的裝置。
與圖5、圖6的實(shí)施方式的不同之處是，在于在柱狀透鏡33之前安置了透鏡44。它產(chǎn)生柱光束路徑，并與圖5和圖6所示的實(shí)施例中的扇形光束路徑形成對(duì)比。柱光光束的優(yōu)越性已結(jié)合圖3實(shí)施例進(jìn)行了描述。
該測量系統(tǒng)的精確性可隨對(duì)激光二極管光線的準(zhǔn)確瞬間波長的了解而得到進(jìn)一步提高。光的波長可由衍射范圍算出，此時(shí)，繞射邊界到光源或到傳感器的距離必須是已知的。衍射邊緣可以是被測物體的繞射邊緣或者一個(gè)相關(guān)于光源或傳感器，其位置確定的參考邊緣。
圖12表示與圖9類似，相同標(biāo)號(hào)表示相同的部分。不同的只是傳感器16’e的設(shè)置，它未被垂直(裝置)放置而呈一特定傾斜。直徑的計(jì)算可采用上述形式或方式實(shí)施，其中，傳感器16’e的傾斜定位必須相應(yīng)補(bǔ)償糾正。在某些環(huán)境下，傾斜位置具有的易于避免雜質(zhì)的優(yōu)越性。
除電纜10’e或干線不沿與主光束垂直方向而呈一角度方向延伸之外，圖13的實(shí)施形式與圖10是相同的。
上述圖12和圖13的實(shí)施例首要說明的是，并不是必須要求干線軸一定沿與主光束垂直方向延伸。這也同樣適用于傳感器16’e。
權(quán)利要求
1．一種測量橫截面近似圓形的細(xì)長物體，特別是電線或電纜的直徑的方法，包括下列方法步驟-用在測量平面上呈近似點(diǎn)狀的至少一個(gè)單色光源的扇形光束照射該物體，其中主光束的方向盡量垂直于物體的縱軸；-在置于物體對(duì)面的單行或多行光敏傳感器上接收光線，其中傳感器的軸盡量垂直于主光束方向；-測量物體到傳感器或到光源的距離；-通過對(duì)由物體產(chǎn)生的陰影的邊緣和被測直徑的邊緣上的衍射范圍中的強(qiáng)度曲線的估算，來確定對(duì)應(yīng)于物體直徑的值；-光源到物體或傳感器到物體之間的距離被選定成物體相對(duì)邊緣的衍射效應(yīng)不被相互疊加或只是不明顯地相互疊加在傳感器平面上。
2．一種測量細(xì)長物體，特別是小直徑電線或電纜的直徑的方法，包括下列方法步驟-用在測量平面上或點(diǎn)狀的至少一單色光源光照射該物體，其中主光束方向盡量垂直于物體縱軸；-在置于物體對(duì)面的單行或多行光敏傳感器上接收光線，其中傳感器的軸盡量垂直于主光束方向；-通過對(duì)由物體產(chǎn)生的陰影邊緣上的衍射范圍中的強(qiáng)度曲線的估算，來確定與物體直徑相對(duì)應(yīng)的值，其中，可能由于塵埃在衍射范圍中強(qiáng)度曲線上產(chǎn)生的干擾，可通過電子方法進(jìn)行識(shí)別、糾正或抑制。
3．根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的方法，其特征在于從被測衍射范圍的強(qiáng)度曲線，確定幾何陰影邊界位置。
4．根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述的方法，其特征在于將衍射范圍中被測強(qiáng)度曲線和其位置與一組儲(chǔ)存的樣板曲線進(jìn)行比較。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于樣板模式被壓縮或延展。
6．根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于在被測衍射范圍中被估算特征點(diǎn)位置。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于提供一光學(xué)裝置以縮小光源和物體的距離。
8．根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于不在光源和被測物體和/或傳感器之間提供使扇形光束變形或折射的光學(xué)元件。
9．根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于從使對(duì)比的樣板曲線與被測衍射范圍中強(qiáng)度曲線一致時(shí)的壓縮/延展度得出物體到傳感器間的距離。
10．根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的方法，其特征在于從被測衍射范圍中強(qiáng)度曲線上的特征點(diǎn)確定物體到傳感器間的距離。
11．根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的方法，其特征在于用第二或其后的包含點(diǎn)光源和線型傳感器的測量裝置測量距離。
12．根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于平行于物體縱軸的光源的有效區(qū)是線形的。
13．根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于平行于物體縱軸的線型傳感器的光敏件的范圍明顯大于在傳感器軸向上的范圍。
14．根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于采用幾個(gè)點(diǎn)光源。
15．根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過將被測衍射范圍與樣板曲線進(jìn)行對(duì)比來認(rèn)識(shí)、糾正或抑制由于雜質(zhì)引起的干擾。
16．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于通過在被測衍射范圍中呈現(xiàn)的壓縮/拉伸度來認(rèn)識(shí)、糾正或抑制由于雜質(zhì)引起的干擾。
17．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于通過在被測衍射范圍中特征點(diǎn)間的距離來識(shí)別、糾正或抑制由于雜質(zhì)污染引起的干擾。
18．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于通過被測強(qiáng)度曲線被濾波，使得只有有效測量區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的繞射模式進(jìn)入估算。
19．根據(jù)權(quán)利要求1至18中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于利用在測量空間的高壓場消除雜質(zhì)。
20．根據(jù)權(quán)利要求1至18中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于將測量空間置于過壓下。
21．根據(jù)權(quán)利要求1至18中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在測量空間中以間歇方式進(jìn)行壓力沖擊以除去雜質(zhì)。
22．根據(jù)權(quán)利要求1至21中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過從被測物體繞射邊界的衍射范圍，或從參考繞射邊界來確定光源波長，和繞射邊界到光源或接收傳感器之間的距離的方法。
23．根據(jù)權(quán)利要求1至22中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于線型傳感器(16’e)對(duì)于光源(12e)的主要光束方向傾斜。
24．根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于在物體圓周圍距離上設(shè)置兩組光源和傳感器裝置的安置，其方式使兩個(gè)線型傳感器均與水平線垂直或傾斜。
全文摘要
測量圓截面形的細(xì)長物體,如電線的直徑的方法包括步驟:用至少一個(gè)單色點(diǎn)光源的扇形光束照射該物體,其中主光束的方向垂直于物體的縱軸;在物體對(duì)面的單或多行光敏傳感器接收光,傳感器的軸垂直于主光束;測量物體到傳感器或到光源的距離;通過對(duì)由物體產(chǎn)生的陰影的和被測直徑的邊緣上的衍射范圍中的強(qiáng)度曲線的估算,來確定對(duì)應(yīng)于物體直徑的值;光源到物體或傳感器到物體之間的距離被選定成物體相對(duì)邊緣的衍射效應(yīng)不被相互疊加在傳感器平面。
文檔編號(hào)G01B11/10GK1225999SQ9812534
公開日1999年8月18日 申請(qǐng)日期1998年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月20日
發(fā)明者維爾納·布羅姆, 哈拉爾德·斯考拉, 阿德里安·貝寧 申請(qǐng)人:斯考拉電子工業(yè)有限公司