Устройство для измерения радиуса рулона

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИУСА РУЛОНА, содержащее генератор эталонной 4acTOTfci, импульсный датчик угла поворота рулона и соединенный с ним первый формирователь , второй формирователь, первый элемент И, два входа которого соединены с первыми выходами формирователей , два преобразователя кода в частоту, управляющие входы которых соединены с Bt-аходом первого элемента И, два счетч| ка, соединенные входами с выходами формирователей , а выходами - с информационными входами преобразователей кода в частоту, датчик, обрыва, триггер, делитель частоты, вход которого связан с выходом второго преобразователя кода в частоту, а выход - с первым счетным входом триггера, второй счетный вход которого соединен с датчиком обрыва, регистратор и под„ключенный к его информационному, входу второй элемент И, первый вход которого, соединен с выходом первого преобразователя кода в частоту, второй - с прямым выходом триггера, два генератора одиночных импульсов, первый из которых соединен с инверсным выходом триггера, вход которого соединен с выходом первого элемента И и управляю1чими входами преобразователей кода в частоту, авн- . ход - с управляющим входом регистра отличающееся тем. тора, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния скорости перемотки, оно снабжено блоком адаптации по скорости, первый вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, второй - с Выходом датчика угла поворота ведущего вала, первый выход блока адаптации по скорости соединен с тактовыми входами формирователей и третьим входом; первого элемента И, а второй выход - с входом второго формирователя. 2.Устройство по п. 1, от лис чающееся тем, что блок (О адаптации по скорости выполнен в виде измерителя скорости, делителя частоты, преобразователя кода в частоту, блока памяти и линии задержки , вход делителя частоты является вторым входом блока адаптации, выход - его вторым выходом, вход блока памяти соединен с выходом измерителя скорости, nepBi-rt выход с информационным входсм преобразователя кода в частоту, управляющий ю вход которого является первым входом блока адаптации по скорости, а выход - его первым выходом, линия задержки входом соединена с вторьзм выходом блока памяти, а выходом - с М вторым входом измерителя скорости. 3.Устройство по п. 2, о т л и чающееся тем, что измеритель скорости выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента И, временного распределителя, триггера, второго И и счет чика, первый вход первого элемента И соединен с выходом генератор|1 эталонной частоты, второй вход - с выходог-. триггера, второй вход которого соединен с выходсм делителя , частоты блока адаптации по скорое- У

СОЮЗ СбВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECllVEiËÈÊ

3(5д С 01 В 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3298579/18-28 (22) 11.06.81 (46) 15.04.83. Бюл. М 14 (72) N.Ã. Рохман и Н.Б. Попова (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В И. Ленина (53) 531.717(088.8) (56) 1. Мирский Г.Я. Измерение временных интервалов. М., "Энергия", 1964, с. 51.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2845048/18-28, кл. 8 01 В 7/12, 1979 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ

НИЯ РАДИУСА РУЛОНА, содержащее генератор эталонной частоты, импульсный датчик угла поворота рулона и соединенный с ним первый формирователь, второй формирователь, первый элемент И, два входа которого соединены с первыми выходами формирователей, два преобразователя кода в частоту, управляющие входы которых соединены с выходом первого элемента И, два счетчика, соединенные входами с выходами формирователей, а выходами — с информационными входами преобразователей кода в частоту, датчик обрыва, триггер, делитель частоты, вход которого связан с выходом второго преобразователя кода в частоту, а выход — с первым счетным входом триггера, второй счетный вход которого соединен с датчиком .обрыва, регистратор и под.ключенный к его информационному входу второй элемент И, первый вход которого. соединен с выходом первого преобразователя кода в частоту, второй - c прямым выходом триггера, два генератора одиночных импульсов, первый из которых соединен с инверсным выходом триггера, вход которого соединен с выходом первого элемента И и управляющими входами преоб,.БО„„1 012013 А разователей кода в частоту, а выход — с управляющим входом регистра тора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния скорости перемотки, оно снабжено блоком адаптации по скорости, первый вход которого соединен с выходом генерато- . ра эталонной частоты, второй — с выходом датчика угла поворота ведущего вала, первый выход блока адаптации по скорости соединей с тактовыми входами формирователей и третьим входом: первого элемента И, а второй выход — с

: входом второго формиров ателя.

2. Устройство по п. 1, о т л и- Я ч ающееся тем,что блок адаптации по скорости выполнен в виде измерителя скорости, делителя частоты, преобразователя кода в частоту, блока памяти и линии задержки, вход делителя частоты явля- а ется вторым входом блока адаптации, выход — его вторым выходом, вход блока памяти соединен с выходом из- " мерителя скорости, первкй выход— с информационным входом преобразователя кода в частоту, управляющий вход которого является первым входом фф блока адаптации по скорости, а выход — его первым выходом, линия за- ав) держки входом. соединена с вторым выходом блока памяти, а выходом - c вторым входом измерителя скорости.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что измеритель скорости выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента И, временного распределителя, триггера, второго элемвнта И и счетчика, первый вход первого элемента

И соединен с выходом генератору эталонной частоты, второй вход — с выходо . триггера, второй вход кото-. рого соединен с выходом делителя частоты блока адаптации по скорос1012013

55 ти, второй вход второго элемента И соединен с выходом датчика угла поворота ведущего вала, управляющий

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиуса рулона при перемотке картона, бумаги, синтетических пленок.

Известно устройство для измерения радиуса рулона, содержащее два импульсных тахометра, один из которых укреплен на оси рулона, второй на оси несущего вала станка, блок масштабирования, триГгер, схему совпадения и выходное отсчетное устройство E 1).

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения радиуса рулона, содержащее генератор эталонной частоты, импульсный датчик угла поворота рулона и соединенный с ним первый Формирователь, второй формирователь, первый элемент И, два входа которого соединены с первыми выходами формирователей, два преобразователя кода в частоту, управляющие входы которых соединены с выходом первого элемента .И, два счетчика, соединенные входами с вы— ходами формирователей, а выходами— с информационными входами преобразователей кода в частоту, датчик, обрыва, триггер, делитель частоты, вход которого связан с выходом второго преобразователя кода в частоту, а выход — с первым счетным вхо- . дом триггера, второй счетный вход которого соединен с датчиком-обрыва, регистратор и подключенный к его информационному входу второй элемент И, первый вход которого сое-, динен с .выходом первого преобразователя кода в частоту, второй — с .прямым входом триггера, два генератора одиночных импульсов, первый иэ которых соединен. с .инверсным выходом триггера, вход второго соединен с выходом первого элемента И и. управляющими входами преобразовате.лей кода в частоту, а выход -. с управляющим входом регистратора (2).

Недостатком этого устройства является невысокая точность, обусловленная влиянием скорости перемотки на значение результата измерения.

35 вход счетчика соединен с выходом линии задержки, а информационный— с выходом блока памяти.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет исключения влияния скорости перемотки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком адаптации по скорости, первый вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, второй — с выходом датчика угла поворота ведущего вала, первый выход блока адаптации по скорости соединен с тактовыми входами Формирователей и третьим входом первого элемента И, а второй выход — с входом второго Формирователя.

Кроме того, блок адаптации по скорости выполнен в виде измерителя скорости, делителя частоты, преобразователя кода в частоту, блока памяти и линии задержки, вход делителя частоты является вторым входом блока адаптации, выход — его вторым выходом, вход блока памяти соединен с выходом измерителя скорости,.первый выход - с информационным входом преобразователя кода в частоту, управляющий вход которого является. первым входом блока адаптации по скорости, а выход — его первым выходом, линия задержки входом соединена с вторым выходом блока памяти, а выходом - с вторым входом измерителя скорости.

Кроме того, измеритель скорости выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента И, временного распределителя, триггера, второго элемента И и счетчика, первый вход первого элемента И соединен с, выходом генератора эталонной частоты, второй вход - с выходом триггера, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты блока адаптации по скорости, второй вход второго элемента И соединен с выходом датчика угла поворота ведущего вала, управляющий вход счетчика соединен с выходом линии задержки, а информационный — с выходом блока памяти.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.. 2блок-схема блока адаптации по скорости.

Устройство для измерения. радиуса рулона содержит импульсный датчик 1

1012013 угла поворота рулона с разрешающей способностью.1 -имп/об, импульсный датчик 2 угла поворота вала.с разрешающей способностью Z имп/об. генератор:3 эталонной частоты, иден-тичные первый и второй формировате= ли 4 и 5, регистратор 6, блок 7 ада тации по скорости, счетчики 8 и 9; первый 10 и второй .11 преобразователи кода в частоту, первый 12 и второй 13 элементы И, делитель 14 с переменным коэффициентом деления, триггер 15, датчик 16 обрыва, пер- вый и второй генераторы 17 и 18 одиночных импульсов.

Датчик 1 соединен со входом формирователя 4, два входа элемента

ГИ 12 соединены с управляющими вы ходами формирователей 4 и 5, а вы-ход — с входами преобразователей 10 и 11 и генератором 17 одиночных импульсов, выход. которого соединен с управляющим входом регистратора

6, входы счетчиков 8 и 9 соединены с выходами формирователей 4 и 5 и шиной "Установка", а выходы — с информационными входами преобразователей 10 и 11, выход преобразователя 11 через элемент И 13 /соединен с информационным входом регистратора 6, а выход преобразователя 10 через делитель 14 частоты соединен со счетным входом триггера 15, один выход которого соединен с входом элемента 13 И, а второй - e входом генератора 18 одиночных импульсов, выход которого соединен с шиной

"Установка", один вход триггера 15 соединен с датчиком .16 обрыва, выход генератора 3 эталонной частоты соединен с первым".входом блока 7 адаптации по скорости, второй вход которого соединен с выходом датчика 2 угла поворота вала, первый выход - с тактовыми входами формирователей 4 и.5 и элемента 12 И, а .второй выход — со входом формирователя 5.

Блок 7 адаптации по скорости содержит делитель 19 частоты, вход которого является вторым входом блока 7, а выход - вторым выходом блока 7, измеритель 20, скорости, выполненный в виде элементов 21- и 22

И, триггера 23, временного распределителя 24 и счетчика 25, блок 26

:памяти, линию 27 задержки и преобразователь 28 кода в частоту, причем выход делителя 19 частоты соединен с S-входом триггера 23, а выход - с одним из входов элемента

И 21, второй:вход которого соединен с выходом триггера,23 и входом элемента И 22, выход которого соединен с входом распределителя 24, а второй вход является первым входом блока 7 адаптации и соединен с входом преобразователя 28, выход которого является первым выходом блока 7„ а управляющие входы соединены с выходами блока 26 памяти, вход управ5 ления которого соединен с инверсными(. выходом триггера 23, а информацион- п- ный вход — с выходами счетчика 25, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 22. ,О Формирователь 4 содержит RS-триггер 29, D-триггер 30, элемент И 31„=

$-вход триггера 29 соединен с выходом элемента И 31, R-вход — с шиной ."Установка", инверсный выход - с

D-входом триггера 30, прямой вход которого соединен с первым входом элемента И 31, второй вход которого

I соединен с первым выходом блока 7 адаптации по скорости.

Работа устройства основана на

20 равенстве линейных скоростей точек поверхностей вала и рулона.

Устройство работает следуюцим образом.

Перед началом работы по шине "Ус25 тановка" подается сигнал, осуществляющий установку в нулевое состояние триггеров 29 и 30 и советчиков

8 и 9 либо сигналом от датчика 16 обры-.

: ва через триггер 15 и генератор 18

В момент включения перемоточного станка начинает работать .блок 7 адаптации, вырабатывая на первом выходе частоту, пропорциональную скорости перемотки, а на втором при ко35 эффициенте пересчета делителя 19, равном разрешающей способности датчика 2, один импульс за.оборот вала.

Импульсы датчика 2 поступают на один вход элемента И 22 совпадения, на

4Q второй вход которого поступает эталонный по длительности уровень напряжения, вырабатываемый временным распределителем 24. На выходе элемента И 22 вырабатывается число им45 пульсов, равное скорости перемотки, как число импульсов датчика 2 за эталонный интервал времени. Последний вырабатывается распределителем

24 при помощи суммирования заданного числа периодов частоты генератора 3„ поступающей на вход распределителя 24 через элемент И 21.Импульс переполнения распределителя 24 устанавливает триггер 23..в состояние

"0", запрещая прохождение импульсов датчика 2 на вход счетчика 25 и импульсов генератора 3 на вход распределителя 24. Появлением уровня "1" на инверсном выходе триггера 23 производится перезапись числа из счета0 чика 25 в блок 26 памяти. Через время, определяемое линией 27 задержки и достаточное для перезаписи числа, счетчик 25 очищается и блок подго тавливается для следующего цикла

65 контроля скорости.

1012013

При появлении очередного импульса на ныходе делителя 19 частоты триггер 23 устанавливается в "1", и цикл контроля скорости повторяется.

Следовательно, на каждом обороте вала станка н блок 26 памяти записывается число, пропорциональное

1 скорости перемотки, а на выходе преобразователя 28 вырабатывается частота

1Î о ч т н = ч. ч î» где 2 — емкость преобразователя 28.

На каждом обороте рулона и вала формирователи 4 и 5 импульсон выделяют на информационных выходах число импульсов, пропорциональное периоду оборотов соответственно рулона и вала.

Первый импульс датчика 1 уста- 20 навливает триггер 29 н состояние

"1", так как íà D-входе последнего присутствует единица с инверсного выхода триггера «29. Тем самым откры-, вается элемент И 31, и импульсы 25 преобразователя 28 блока 7 адаптации поступают на вход элемента И 31, Первый из этих импульсов устанавливает триггер 29 в состояние "1".

Тем самым при поступлении второго импульса датчика .1 триггер 30 переключается в состояние "0" и находится в этом состоянии до тех пор, .пока. на шину. "Установка" не поступит сигнал, устанавливающий триггер 29 в состояние "0". Элемент И 31, открывается в течение интервала времени й„, а в счетчике 8 оказывается записанным число и = j йр, где f — частота на выходе блока 7 4О т адаптации.

Аналогично в счетчике 9 оказывается записанным число

Ъ т ts

Но так как на входы преобразо- 45 вателей 10 и 11 частота не поступает, на их виходах частота отсутствует.

В момент окончания формирования интервала ta (или йр — в зависимос- Я}, ти от начальной фазы импульснь1х датчиков 1 и 2) потенциалами управляю- . щих выходов формирователей 4 и 5 (инверсные выходу триггеров) открывается элемент, И 12. В этот момент генератор 17 одиночных импульсов вырабатывает одиночный импульс сброса, очищающий регистратор 6. На выходе преобразонателя 1Ъ вырабатывается частота

Nð р а на выходе преобразователя 10

F RNB к

Если в делитель 14 частоты с переменным коэффициентом деления введено число P = R, то íà его выходе вырабатывается частота

Fe

Г

Х р

Первый импульс этой частоты устанавливает триггер 15 в состояние

"1", разрешая прохождение импульсов частоты F через элемент И 13 на вход регистратора 6..

Второй импульс с выхода делителя 14 частоты устанавливает триггер

15 н состояние "0", запрещая прохож1 дение импульсов частоты Ер через элемент И 13. Так как период следования импульсон на выходе делителя

14 частоты

Р тх= F t е то через "элемент и 13 за этот период проходит число импульсов и

К Х Р Ь, В

B момент устанонЪ:и триггера 15 в состояние "0" генератор 18 вырабатывает одиночный импульс, устанавливающий устройство по шине "Установка" в исходное положение.

В дальнейшем работа устройства повторяется.

При обрыве полотна срабатывает датчик 16 и блокирует триггер 15.

Введение в устройство-прототип блока адаптации,.а также новые связи позволяют использовать устройство для контроля радиуса перемотки

zzpzz любом значении скорости перемотки без ухудшения его точностннх характеристик, так как результат не зависит от скорости перемотки, а пропорционален только измеряемому параметру.

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

„В ЙИПИ Заказ 2742/48ХОЫО З

Тираж 60.0 Подписное