Brevet FR2010735A1 — publié le 19700220

-1- 2010735 La présente invention est relative à des Ranges optiques pour déterminer la largeur d'un objet et se propose de réaliser une telle jauge sous une forme simple et pratique. Une jauge optique selon l'invention comprend en combinaison 5 une paire de dispositifs photosensibles espacés l'un de l'autre d'une distance donnée et disposés dans un plan sensiblement parallèle à un plan contenant l'objet dont on cherche à mesurer la largeur, tin dispositif de balayage comprenant un organe déplaçable dans un plan sensiblement parallèle auzdits 10 plans, 1'organe présentant une pluralité d'ouvertures, les&i-tes ouvertures étant espacées l'une de l'autre d'une distance égale à ladite distance donnée et disposées de manière à cacher et exposer lesdits dispositifs photosensibles lorsque l'organe se déplace, à une image dudit objet, et un moyen ré-15 pondant aux signaux électriques desdits dispositifs photosensibles pour fournir une indication si la taille de ladite image, qui est en relation avec la largeur dudit objet, est égale ou différente de ladite distance donnée. Afin de mieux faire comprendre l'invention on va donner 20 maintenant à titre d'illustration et sans caractère limitatif un exemple de réalisation de la jauge en se référant au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation de la jauge ; 25 - les figures 2, 3, 4 et 5 représentent des vues de face du disque diverses conditions et représentent également les signaux électriques sortant des dispositifs photosensibles dans ces conditions, et - la figure 6 représente un schéma du circuit logique et 30 les étages de sortie. lia jauge représentée sur le dessin a été prévue pour rendre possible la mesure du diamètre d'un tube, sans toucher au tube, mais elle est également utilisable pour mesurer la largeur d'un article tel que par exemple un matériau sous forme 35 de bande. I«. jauge comprend une paire de dispositifs photosensibles sous forme de cellules phoèQéie©'frri«p@s 10, 11, dont les axes sont espacés latéralement- â'tsss® âistance donnée* Se dispositif contient également un diaposi feif de balayage qui som-40 prend un organe déplatpkls stms et®'*» #JLsque "tS est .BAQ. ORIGINAL } 19161 2010735 entraîné au moyen d'un moteur électrique 13« le disque de balayage est muni d'une pluralité d'ouvertures 14 qui sont espacées de mani ère équiangulaire par rapport à l'axe du disque et à égales distances de celui-ci. l'espacement entre les ouvert ^ tures est égal à la distance donnée mentionnée ci-dessus. la jauge contient également une unité de pro jection constituée par une source de lumière 15 et une lentille con-densatrice 16. l'unité de projection éclaire par 11intermédiaire d'un objectif 17, le côté da disque 12 opposé aux cellules jO et quand la tube ou l'objet 9 à mesure» est placé entre la lentille 16 et la lentille 17 une image de l'objet est formé® sur le disque. L'image est en fait une ombre de l'objet et la taille de l'ombre dépend du grossissement. Bans le cas d'un objet plat, l'objet doit être disposé perpendiculairement à IjP l'axe optique d® l'unité de projection si bien que la taille de l'ombre est réellement représentative de la largeur de l'objet à mesurer. Dans 1© cas d'un tube rond ceci n'a pas d'importance* l'asce optiq&e do l'unité de projection estjerpendi-culaire au plan du disque 12 et les cellules photoélectriques 20 sont disposées dans un plan parallèle au plan du disque. En se référant maintenant à la figure 2, on voit la situation lorsqa8aucun objet s.'est présent. Toute la surface du disque est éclairée par l'usité de projection et le disque -tourne les deux cellules sont ©sposées à la lumière ,25 même moment et pendant la misse durée » Dans ces conditions les signaux électriques sont en phase et sous forme d'ondes de forme générale crénelée. Sur la figure 3, l'image ou ombre de l'objet est exactement égale à la distance donnée précitée si bien que les moitiés iater&es des champs des cellules en l'ab-30 aeace du disque seraient dans 18ombrée Grâce au disque- cependant qui tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, comme représenté sur la figure 2, la cellule 10 est tout d'abord exposée par l'ouverture 14 et proisit m* sigaal électrique jusqu'à ce que le bord de l'ombre soit atteint9 mais pendant 35 c.e temps la cellule 11 @-st exposée par un© ouverture 14 à l'ombre si bien qu'aucun signal électrique n'est obtenu. Durant- la poursuite du scfSTCssagft asjplaiye m: disque* la ceXla.-le 11 produit un sigaal M,®®t;eiçpe feMiss fm9'meîm sîgaal éleetrâfii® a*®st obt^-mi 5* .■çeœfel.'r ê& la eœXitsle 10-» Ses deiix •jO sigassas -ÎI®-rtepi BAD ORIG.'NAL 69 19161 "3" 201C735 de.phase. Les figures 4 et 5 montrent les signaux électriques obtenus lorsque 1•ombre est plus étroite et plus large respectivement que la distance donnée précitée. Lorsque l'ombré est plus étroi-5 te, on obtient un chevauchement des signaux électriques, mais lorsque l'ombre est plus large, il s'écoule un intervalle de temps entre les signaux. L'étendue dû chevauchement ou dé l'intervalle de temps pour de petites variations par rapport à la distance donnée est proportionnelle à la différence entre la 10 dimension de l'image ou de l'ombre par rapport à la distance donnée. Se plus, ceci est indépendant de la position latérale de l'objet pourvu que l'image ou l'ombre se trouve à l'intérieur du champ de vision des cellules. Afin de présenter les signaux électriques d'une manière 15 compréhensible telle que par exemple sous forme d'une lecture sur un instrument 18, à zéro central, on dispose d'une paire complémentaire de transistors 19» 20 qui, en l'absence dès signaux directeurs sont polarisés de telle sorte qu'aucun courant ne passe dans l'instrument de mesure. Des transistors 21, 22 20 agissent comme étages-tampons et lorsqu'une impulsion de commande est appliquée à l'un des transistors 19 et 20 un courant électrique se produit dans une direction à travers l'instrument de mesure et lorsque l'impulsion de commande est appliquée sur l'autre transistor le courant électrique se produit dans l'au-2J5 tre direction. L'impulsion de commande pour ledit transistor 19 est obtenue à partir d'une seule porte HAND 23 qui est alimentée par les sorties électriques des deux cellules 10 et 11. Ainsi lorsque les deux cellules produisent un signal électrique, une impulsion est appliquée au transistor 19 et l'aiguille de 30 l'instrument de mesure 18 se déplace dans l'une desdites directions. La valeur moyenne de l'intensité du courant dans l'appareil de mesure est proportionnelle à la longueur du chevauchement des signaux électriques et en conséquence à la quantité dont l'image ou l'ombre est inférieure en dimension à ladite 35 distance donnée. - L'impulsion pour .le transistor 20 est-obtenue à partir d'une autre porte Hàlïl) 24- possédant trois entrées. Deux de ces entrées. sont les signaux inversés de manière négative, provenant des cellules. 10 et 11 produits par les inverseurs 25, 26 tandis 40 que l'autre entrée dérive d'un circuit bistable 27 qui produit ... 69 19161 2010735 un signal positif débutant lorsque la cellule 10 produit un signal électrique et finissant avec la fin du signal ou le début du signal provenant de la cellule 11 selon celui 'qui est le dernier. L'impulsion provenant de la porte NAND 24 n'a 5 lieu que quand 1'image oU l'ombre est de dimension plus grande que la distance prédéterminée. La dimension de l'ombre dépend du grossissement provoqué par l'unité de projection si bien qu'en faisant varier le gros' sissement, la jauge peut être utilisée pour mesurer toute lar-10 geur dans des limites très larges. Dans quelques cas, et lorsque l'article est chauffé au rouge, la source de lumière et la lentille de condensation 16 peuvent être supprimées pourvu que de plus les cellules soient suffisamment sensibles à la source de lumière et la lentille 15 de condensation peut être remplacée par un écran diffusant placé sur le côté opposé à l'objet 9 par rapport au disque 12. 19161 -5- 2010735 B E Y ESDI ÇA TI_Q^g_S 1.- Jauge optique pour déterminer la largeur d'un objet et comprenant en combinaison une paire de dispositifs photosensibles espacés d'une distance donnée l'un de l'autre et dispo-5 sés dans un plan sensiblement parallèle à un plan contenant l'objet dont on veut mesurer la largeur, un dispositif de balayage comprenant un organe déplaçable dans un plan sensiblement parallèle audit plan, l'organe présentant une pluralité d'ouvertures, lesdites ouvertures étant espacées les unes des 10 autres d'une distance égale à ladite distance donnée et disposées de manière à cacher et exposer lesdits dispositifs photosensibles quand l'organe se déplace à une image dudit objet et un moyen répondant aux signaux électriques desdits dispositifs photosensibles donnant une indication dans le cas où la 15 dimension de ladite image qui est représentative de la largeur dudit objet est égale à ou différente de ladite distance donnée. 2.- Jauge optique selon la revendication 1 comprenant un moyen pour projeter l'image dudit objet sur ledit organe. 3*- Jauge optique selon la revendication 2, dans laquelle 20 l'organe comprend un disque rotatif, un moteur étant destiné à entraîner le disque. 4.- Jauge optique selon la revendication 3, dans lamelle lesdites ouvertures sont espacées d'une manière équiangiilairs par rapport à l'axe du disque et à égale distance de celui-ci. 25 5*- Jauge optique selon la revendication 4, dans laquelle lesdits dispositifs photosensibles sont des cellules photoélectriques. 6.- Jauge optique selon la revendication 5» dans laquelle ledit moyen sensible au signal électriqu® provenant àea iispo-30 sitifs comprend une paire complémentaire de transistors, u» appareil de mesure à zéro central à travers lequel circule ua courant en directions opposées selon que les transistors sont respectivement conducteurs, use première port© NAM) à laquelle les signaux provenant du dispositif sont appliqués et qui quand 35 Ie® deux signaux sont présents en même temps indiquait çjae 1 ri~ mage est plus étroite que ladite distance donnée, produit un signal qui provoque l'ouverture d'un desdits transistors et une seconde porte HAHD à laquelle d®a sigaatax inversés Se manière négative provegact» êispcsitif s©Kfc appl.i«*p.ê** ©m *§=> 40- me temps qu'un troissèas sigsâî? l©ââ*8 te®itsîès® sigaal BAD ORIGINAL 69 19161 2010735 nant d'un circuit bistable *gui produit un signal positif qui débute lorsqu'un des dispositifs produit un signal et se termine à la fin du signal ou au début du signal de l'autre dispositif, selon celui qui est le dernier, ladite seconde porte 5 NAM) produisant un signal provoquant la conduction de l'autre transistor seulement dans le cas où l'image est plus large que ladite distance donnée. ?•- Jauge optique selon la revendication 6, comprenant une source de lumière et tin® lentille d© condensation dispo-*10 sées sur le côté opposé de l'objet par rapport au disque. 8.- Jauge optique selon la revendication 6, comportant un écran diffusant disposé sur le côté opposé de l'objet par rapport au disque. BAD original