СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СООТНЕСЕННОГО С МЕСТОМ И ТОЧНОГО ПО ВРЕМЕНИ СКАНИРОВАНИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ТЕЛ С ПЕРЕМЕННОЙ СКОРОСТЬЮ ВРАЩЕНИЯ
METHOD AND APPARATUS FOR LOCATION-ASSOCIATED AND TIME-ACCURATE SCANNING OF ROTATING BODIES WITH VARIABLE ROTATIONAL SPEED

Изобретение относится к способу для соотнесенного с местом и точного по времени сканирования вращающегося тела, а также соответствующему устройству.
До сих пор для сканирования вращающегося тела применялись блоки развертки, например цифровые преобразователи, которые аппаратным образом синхронизированы. При этом необходим расчет точек сканирования в реальном времени. Из-за трудоемких расчетов точек сканирования, особенно при высоких скоростях вращения, создается неизбежная задержка, которая делает место развертки очень неточным.
В основе изобретения лежит задача создать способ вышеуказанного типа, который обеспечивает возможность сканирования на одном и том же месте простым путем независимо от скорости вращения тела.
Другой задачей является создание устройства для использования способа.
Первая задача решается следующими этапами:
а) измеряется временная метка с применением датчика времени для, по меньшей мере, одной точки измерения на теле,
b) во время измерения временной метки тело сканируется, и измеряются соотнесенные со значениями развертки временные опорные значения с применением датчика времени,
с) из значений развертки с временными опорными значениями, исходя из временной метки, выводится относящееся к точке измерения временное значение.
Предпочтительные варианты осуществления соответствующего изобретению способа представлены в зависимых пунктах с 2 по 8 формулы изобретения.
Другая задача, относящаяся к устройству, решается следующими признаками:
а) измерительным устройством, которое служит для измерения временной метки для, по меньшей мере, одной точки измерения на теле,
b) по меньшей мере, одним устройством развертки, которое служит для сканирования тела и для измерения соотнесенных со значениями развертки временных опорных значений, и
с) датчиком времени, который служит для измерения временной метки и соотнесенных со значениями развертки временных опорных значений.
Предпочтительные варианты осуществления соответствующего изобретению устройства представлены в зависимых пунктах 10 и 11 формулы изобретения.
Далее более подробно поясняется пример выполнения изобретения со ссылками на чертежи, на которых показано следующее.
Фиг.1 - представление в поперечном сечении цилиндра с несколькими точками измерения,
фиг.2 - диаграмма с временными метками, принадлежащими различным точкам измерения,
фиг.3 - закон изменения измеряемого параметра, например, цветовых координат на боковой поверхности цилиндра,
фиг.4 - увеличенное представление двух значений развертки измеряемого параметра к определенной точке измерения и
фиг.5 - устройство для использования соответствующего изобретению способа.
Фиг.1 показывает цилиндр Z в поперечном сечении, который на своей боковой поверхности имеет, например, изменяющуюся цветовую координату y. Вместо цилиндра Z речь также может идти о другом теле вращения, для которого в одной или нескольких точках измерения боковой поверхности должен определяться переменный параметр y при переменной или постоянной скорости вращения вращающегося тела. Точки измерения могут представлять собой определенные точки а, b, c, d местоположения, согласно фиг.1, которые предпочтительно отображаются как угол поворота. В предложенном примере выполнения точки а, b, c, d местоположения расположены, соответственно, на удалении от следующих на угол поворота 90°.
Согласно соответствующему изобретению способу, относящиеся к этим точкам местоположения углы поворота измеряются с помощью блока измерения D угла поворота. При наличии относящегося к соответствующей точке местоположения угла поворота измеряется абсолютное время t0, t1, t2 … tn в качестве временной метки для различных точек измерения, как показано на фиг.2.
о
Фиг.2 показывает три временных интервала с различной скоростью вращения цилиндра Z за время, соответственно, полного оборота на 360º. С совпадением по времени с измерением угла поворота посредством устройства развертки М1 осуществляется развертка цветовой координаты или другого параметра измерения y (см. фиг.3) на боковой поверхности цилиндра Z с высокой частотой развертки, предпочтительно в нс-диапазоне. Для значений Y развертки измеряется, соответственно, абсолютное время, причем для измерения времени применяется тот же датчик времени, что и для вышеописанного измерения относящихся к точкам измерения абсолютных времен t0, t1, t2 … tn в качестве временной метки. Отсюда можно для выбранных точек местоположения определить, соответственно, цветовую координату или другой параметр измерения у, как описано далее. Например, для угла поворота 180 и соотнесенного с ним абсолютного времени t2 определяются оба значения Y1, Y2 развертки для моментов времени t2' и t2'', ближайших к времени t2 (см. фиг.4).
При достаточно высокой скорости развертки, например, в нс-диапазоне, соответствующее ближайшее к времени t2 значение развертки может выбираться как «правильное» значение, или оно получается посредством интерполяции обоих вышеупомянутых ближайших значений развертки.
Точность при определении «правильного» значения может быть повышена за счет использования нескольких устройств М1, М2 развертки и т.д., с помощью которых выполняется развертка параметра y и фиксируются фактические времена, относящиеся к значениям развертки.
Точка местоположения, для которой на боковой поверхности должна определяться цветовая координата, может также задаваться с использованием управления событиями.
Фиг.5 показывает устройство для использования вышеописанного способа с блоком D измерения угла поворота и с одним или более блоками М1, М2 измерения для сканирования (развертки) цилиндра Z на его боковой поверхности. С помощью блока D измерения угла поворота посредством датчика времени измеряются в качестве временной метки абсолютные времена t0, t1, t2 … tn, соответствующие к углам поворота, связанным с местоположением. Блок D измерения угла поворота и устройства М1, М2 развертки связаны между собой высокоскоростной шиной Н, через которую передается абсолютное время датчика времени, чтобы избежать ошибок времени, обусловленных длительностью передачи.
К высокоскоростной шине Н подключена измерительная станция MZ. Вышеописанный способ может быть реализован с помощью устройства по фиг.5 различным образом. Например, блок D измерения угла поворота посылает служащие в качестве временной метки абсолютные времена t0, t1, t2 … tn углов поворота, связанных с местоположением, через высокоскоростную шину Н на устройства М1, М2 развертки, которые из значений развертки определяют значения, соответствующие временам t0, t1, t2 … tn, и посылают их на измерительную станцию MZ.
Но, в отличие от этого, времена t0, t1, t2 … tn могут передаваться от блока D измерения угла поворота не непосредственно, а с промежуточным включением измерительной станции MZ на устройства М1, М2 развертки.
Способ и соответствующее устройство являются особенно предпочтительными, так как относящиеся к точкам измерения «правильные» значения могут определяться независимо от скорости вращения с высокой точностью.