172203. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés szemcsés struktúrák szemcseméret szórásának önműködő elektronikus vizsgálatára
3 172203 4 felületek méréséhez ismernünk kellene egy-egy szemcsefelületről nyert (általában logikai 1 szintnek megfelelő) impulzusokat, hogy ezeket a szemcsefelületnek megfelelően csoportosítani lehessen. A jelenleg alkalmazott televíziós rendszerek általában egy-egy nagyobb szemcsét több sorban tapogatnak le, és ennek megfelelően több sorból kiválasztott, egymással összetartozó intpulzussorozatokat kell a számítógépben rögzíteni. Ez más szóval azt jelenti, hogy a különböző időpontokban megjelenő impulzusokat egy teljesen valószínűségi koincidencia program alapján kellene összeválasztani, mert a számítógép nem tudhatja előre, hogy egy-egy szemcséhez tartozó impulzus-csoportok adott időn belül előreláthatólag még hány egymást követő sorban ismétlődnek. Az ismert számítógépes berendezés a fent említett nehézségeket nem is tudja áthidalni. Ezért voltak kénytelenek bevezetni az űn. „eliminációs úthossz” (Eliminationalänge) fogalmát, amely az ún. konglomerátum alakú szemcsék értékelésénél az egyes impulzusok közötti konvergencia fogalmát jelenti. Ily módon egy ún. konvergencia impulzust alakítanak ki, amely azt jelenti, hogy ha két impulzus egymás után oly rövid időn belül vagy olyan távolságon belül jelenik meg, amely ennél az eliminációs hossznál rövidebb, akkor egy konvergencia impulzus jelenik meg, amely azt jelenti, hogy a megszámolt szemcseszámok közül egyet levon. Az ún. „eliminációs úthossz” bevezetése egyben a mérési hiba nagyságrendjét is meghatározza, mert felbontási képességétől függően a legkisebb szemcsék elemzésénél követ el hibát. A fentebb elmondottak szerint az ismert számítógépes berendezés által szolgáltatott szemcseméret és annak eloszlási eredmény pontossága, illetve megbízhatósága nem áll arányban a számítógépre történő nagy ráfordítással. Célunk olyan kapcsolási elrendezés alkotása, amely szemcsés anyaghalmaz szemcseméret szórásának önműködő elektronikus vizsgálatát számítógépes adatfeldolgozás nélkül több nagyságrenddel kisebb ráfordítással oldja meg, ugyanakkor a vizsgálandó szemcsehalmaz szemcseméret szórását, illetve a szórásképet karakterisztikus szemcsenagyság osztályonként kívánt felbontási képességgel numerikusán vagy grafikusan jeleníti meg, és adott esetben rögzíti. Célkitűzésünk továbbá az, hogy a számítógépes feldolgozással kapcsolatban elmondott hátrányokat, azzal is csökkentsük, hogy a mérési hibákat okozó „eliminációs hosszak” fogalmát és az egyes impulzusok közötti „konvergencia fogalmát” kiküszöbölve a jelfeldolgozás során a video jelekből az abszolút szemcseszámtól függetlenül az azonos hosszúságú impulzusokat számláljuk le, és ezekből kapott számértékek alapján végezzük a kiértékelést. A találmány tárgyát képező kapcsolási elrendezés szemcsés anyaghalmaz szemcseméret szórásának önműködő elektronikus vizsgálatára vonatkozik, amelynek során a vizsgálandó szemcsehalmaz képét televíziós berendezéssel alakítjuk át video jelsorozattá, majd a video jeleket formáljuk és a különböző szemcsenagyságnak megfelelő jelet szemcsenagyságonként értékeljük, majd kijelezzük, és hogy a tv-kamera kimenőjeleit az egyes szemcsék méretének megfelelő szélességű két impulzussorozattá alakítjuk, és az egyik jelsorozat (pl. pozitív) valamennyi impulzusának szélességét a kívánt mérési pontosságnak megfelelő frekvenciájú órajellel megmérjük. A találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel az egyik impulzussorozatban csak a mérendő szemcsenagyságoknak megfelelő jelszélességű impulzusokat számláljuk le szétválasztva a kívánt jelszélességek szerint, míg a másik jelsorozattal a számlálási folyamatot vezéreljük. Az impulzusszámlálást egy tetszőleges fényességű képrészletnek megfelelő differenciális kontraszttartományban végezzük. A találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel a video kamerajelek információtartalmát mintavételezéssel csökkentjük, a mintavételezést oly módon végezzük, hogy a teljes tv-félkép információs tartalmát vizsgáljuk, de csak a meghatározott impulzusszélességű jeleket számláljuk le. A találmány szerint azt is megvalósíthatjuk, hogy a mozgó anyaghalmazok szemcseméret szórásának dinamikus vizsgálatára a kijelző berendezés működési sebességétől függő frekvenciával világítjuk meg a felvételt, vagy a vizsgáló berendezést ezzel a frekvenciával gátoljuk. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés a tv-kamera video jeleit vágó, formáló és jelkiválasztó áramköreihez csatlakoztatott, a mérendő szemcsenagyságok számával azonos számú egy-egy pozitív és negatív jelsorozatot előállító szétosztó áramkört tartalmaz, amelynek kimenetei a vizsgálandó szemcsenagyság osztályoknak megfelelő számú csatornák egy-egy bemenetéhez csatlakoznak. Az említett egy-egy csatorna, egy óra és szinkrongenerátorral is összekötött számláló és értékelő áramkör soros kapcsolásából áll. E soros kapcsolás kimenete kijelző áramkör bemenő sarkához van csatlakoztatva. A berendezés kialakítható oly módon is, hogy a vágó, formáló és jelkiválasztó áramkör a video jelsorozat tetszőleges részét pl. félkép jeleit áteresztő expozíciós áramkört tartalmaz. Kijelző szervként csatornánként tetszőleges ismert impulzusszámláló készüléket, például számkiíró készüléket, Nixi-csövet, vagy pedig valamennyi csatorna részére közös szintíró készüléket alkalmazunk. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés legfontosabb előnye az, hogy szükségtelenné teszi e célra külön programozott igen költséges számítógép alkalmazását. A találmány szerinti elrendezés megvalósítására alkalmas kapcsolás rendkívül egyszerű, nem igényli a számítógépek alkalmazásához szükséges magasabb szaktudást. A kiértékelendő szemcsehalmazt televíziós kamerával vizsgálva a vizsgálatot az expozíciós áramkört működtető nyomógombbal indítjuk. A kijelző egységek ezután 20 msec-on felüli elektronikus sebességgel jelenítik meg a szemcseméret eloszlását, a kívánt szemcseméret osztályoknak megfelelő bontásban, az osztályonként előforduló szemcseméret száma szerint. A kijelző áramkör a mérési eredményként tetszés szerint akár a szórásgörbe grafikus alakját, akár a szemcseméret osztályoknak megfelelően az előfordult szemcsék számát numerikusán jelenítheti meg. Az eredmény kívánság szerint (például lyukszalagon) tárolható. A szemcseméret nagyság vizsgálata oly módon finomítható, ha a televíziós kamerát gumi optikával szereljük fel. Példaképpen említjük, hogyha a gumi optika négy különböző látószög beállítására alkalmas, úgy a kiértékelhető szemcsenagyságok száma 4n-re növelhető. Ebből következik, hogy azonos számú szemcsenagyság 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
