Устройство для измерения плотности намотки длинномерного материала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ НАМОТКИ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА, содержащее измеритель радиуса и датчик частоты вращения рулона, задатчик приращения радиуса намотки рулона, счетчик импульсов, элементы задержки, ключ и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения погрешности от непостоянства толщины наматываемого материала, оно имеет сумматор, элементы сравнения, элемент ИЛИ-НЕ, триггеры и элементы И, число которых равно числу разрядов счетчика имлульсов и измерителя радиуса рулона, при этом поразрядные выходы измерителя радиуса рулона подключены к первым входам соответствующих элементов сравнения и к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы которых связаны с выходом ключа, а выходы подключены к первым поразрядным входам сумматора, вторыми поразрядными входами связанного с соответствующими выходами задатчика приращения радиуса намотки рулона, а выходами - с вторыми входами элементов сравнения, входы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ-НЕ, выходом соединенного с первыми входами триггеров, причем второй вход первого триггера через первый элемент задержки связан с выходом ключа, а второй вход второго триггера соединен со сбрасывающим выходом датчика частоты вращения рулона, синхронизирующий выход которого связан с первым входом ключа, вторым входом соединенного с выходом первого триггера, при этом счетный вход счетчика импульсов связан с информационным выходом датчика частоты вращения рулона, выход второго триггера подключен к сбрасывающему входу регистратора и соответственно через второй и третий элементы задержки - к стирающему входу счетчика импульсов и к первым входам элементов И, вторые входы которых связаны с поразрядными выходами счетчика импульсов, СП а выходы подключены к поразрядным 00 4 входам регистратора. а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 65 Н 77 00 ф©РдР) ъгг

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3673805/28-12 (22) 15.12.83 (46) 30.08.85. Бюл. № 32 (72) Л. С. Мирошниченко, А. Л.-Мирошниченко, А. H. Литвинский, В. Д. Таланов и А. А. Мягков (71) Ивановский научно-исследовательский экспериментально-конструкторский машиностроительный институт (53) 677: 053(088: 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 900168, кл. G 01 N9/00,,1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ НАМОТКИ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА, содержащее измеритель радиуса и датчик частоты вращения рулона, задатчик приращения радиуса намотки рулона, счетчик импульсов, элементы задержки, ключ и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения погрешности от непостоянства толщины наматываемого материала, оно имеет сумматор, элементы сравнения, элемент ИЛИ вЂ” НЕ, триггеры и элементы И, число которых равно числу разрядов счетчика импульсов и измерителя радиуса рулона, при этом поразрядные выходы измерителя радиуса рулона подключены к первым входам соответствующих элементов сравнения и к первым вхо„„SU„„1175846 А дам соответствующих элементов И, вторые входы которых связаны с выходом ключа, а выходы подключены к первым поразрядным входам сумматора, вторыми поразрядными входами связанного с соответствующими выходами задатчика приращения радиуса намотки рулона, а выходами — с вторыми входами элементов сравнения, входы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ вЂ” НЕ, выходом соединенного с первыми входами триггеров, причем второй вход первого триггера через первый элемент задержки связан с выходом ключа, а второй вход второго триггера соединен со сбрасывающим выходом датчика частоты врашения рулона, синхронизирующий выход которого связан с первым входом ключа, а вторым входом соединенного с выходом первого триггера, при этом счетный вход счет- уу чика импульсов связан с информационным %УФ выходом датчика частоты вращения рулона, ( выход второго триггера подключен к сбрасывающему входу регистратора и соответственно через второй и третий элементы задержки — к стирающему входу счетчика импульсов и к первым входам элемен- мы тов И, вторые входы которых связаны с поразрядными выходами счетчика импульсов, а выходы подключены к поразрядным входам регистратора.

4ь

1175846

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике текстильной промышленности, а именно к устройствам определения плотности намотки длинномерного материала в процессе намотки его в рулон.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения погрешности от непостоянства толщины наматываемого материала.

На фиг. 1 приведена комбинированная схема измерителя радиуса намотки и схема фиксации момента достижения текущим радиусом значения предыдущего радиуса намотки, измененного на величину заданного приращения; на фиг. 2 — схема счетчика оборотов рулона и регистратора.

Устройство для измерения плотности намотки длинномерного материала содержит наматываемый рулон 1, следящий вал 2, направляющие ролики 3, посредством которых транспортируется ткань 4; Со. следящим валом 2 жестко связан ротор датчика

5 импульсов. На выходе Т датчика 5 тактовых импульсов формируются равноотстоягцие импульсы, частота которых пропорциональна частоте вращения следящего вала

2. С валом наматывающего барабана 1 жестко связан ротор датчика 6 импульсов. Ротор датчика 6 со считывающей головкой 7 предназначен для формирования импульса на выходе Н, с помощью которого обеспечивается начало отсчета. Головка 8, расположенная по отношению к считываюшей головке 7 под углом 1 рад, предназначена для формирования импульса на выходе К, с помощью которого обеспечивается остановка счетчика 9. Сброс текущего значения радиуса намотки осуществляется с помощью головки 10 (выход С) перед началом каждого нового отсчета радиуса. Счетный вход счетчика 9 связан посредством ключа 11 и триггера 12 с датчиком 5 тактовых импульсов и считывающими головками

7 и 8 датчика 6 импульсов. Элементы 5—

12 представляют собой измеритель радиуса, а датчик 6 импульсов посредством считываюгцей головки 9 (выход Н) дополнительно выполняет функцию датчика частоты вращения рулона.

Счетчик 9 посредством элементов И 13 поразрядно подключен к первым входам сумматора 14, к вторым поразрядным входам которого присоединен задатчик 15 приращения радиуса намотки рулона, на выходах которого в виде параллельного двоичного кода задается величина приращения радиуса. Элементы 16, реализующие логическую операцию «Сумма по модулю 2», и элемент сравнения текущего радиуса намотки на выходах счетчика 9 и значения радиуса, запомненного на выходах счетчика 9 и значения радиуса, запомненного на выходах сумматора 14. Элементы 16 первыми своими входами поразрядно связаны с выходами счетчика 9 радиуса, вторыми входами — с

5 о

55 выходами сумматора 14. Все выходы элементов 16 присоединены к входам элемента

ИЛИ вЂ” НЕ 17. Выход П элемента 17 подключен к раздельным входам триггеров 18 и 19.

Инверсный выход триггера 18 посредством ключа 20 соединен с входами элементов И 13, а другой вход триггера 18 посредством импульсного элемента 21 задержки(Я) соединен с выходом ключа 20, один из входов которого связан с выходом К считываюшей головки 8 датчика 6. Второй вход триггера

19 подключен к выходу С считывающей головки 10 датчика 6. Выход триггера 19 присоединен посредством импульсного элемента 22 (Я) — к стирающему входу регистратора 23, посредством элемента 24 задержки (DL) и импульсного элемента (G1)

25 — к стирающему выходу счетчика 26, посредством элемента 27 задержки и импульсного элемента 28 — к об цему входу блока элементов И 29, которые своими вторыми входами присоединены поразрядно к выходам счетчика 26, а выходами — — поразрядно к входам регистратора 23. Счетный вход счетчика 26 присоединен к выходу Н считывающей головки 7 датчика 6, Устройство работает следующим образом.

Измерение радиуса намотки заключается в том, что измеряется не непосредственно величина радиуса, а длина гибкого материала, намотанного на дуге в 1 рад.

Точность отсчета радиуса зависиг от установленной разрешающей способности датчика 5 тактовых импульсов. В начале отсчета с выхода Н сигнал поступает на вход триггера 12. На выходе триггера 12 возникает сигнал, который подается на вход ключа

11. На другой вход ключа 11 подаются тактовые импульсы с выхода Т датчика 5. Счетчик 9 начинает отсчет импульсов. При повороте ротора датчика 6 на угол 1 рад с выхода К на триггер 12 подается сигнал, который перебрасывает триггер. На входе ключа 11 исчезает сигнал, в связи с этим тактовые импульсы датчика 5 не проходят на вход счетчика 9. Счетчик 9 прекращает счет, фиксируя текущее значение радиуса намотки. Перед началом следующего оборота сигнал с выхода С сбрасывает значение радиуса из ячеек счетчика 9 и цикл отсчета и фиксации радиуса намотки повторяется.

Суть измерения плотности намотки заключается в измерении числа слоев намотанного материала в толшине намотки величиной д R, где дК может быть задано как единица радиуса намотки. Число слоев намотанного материала фиксируется как число оборотов наматываемого рулона. Тогда плотность Л намотки определяется как 3- = †д 1 а если д R = 1 (см, мм, м), тоя и (слоев (оборотов)/см. мм, м, где и— число оборотов наматываемого рулона за период, когда радиус изменится на величину дй.

1175846 фиг!

Система, реализующая определение плотности намотки, работает во взаимодействии с устройством измерения радиуса намотки и датчиками импульсов. Поразрядные элементы И 13 обеспечивают по команде с входа К (выход К датчика 6) через ключ

20 перенос в двоичном параллельном коде численного значения радиуса от счетчика

9 на первый вход сумматора 14. На второй вход сумматора 14 от задатчика 15 подается в двоичном параллельном коде чис- !0 ленное значениеЛК вЂ” толщины намотки, на которой регистрируется число слоев.

На выходе сумматора запоминается К, =

= К+ЛК вЂ” фиксированное значение будущего радиуса, до которого с момента суммирования производится счет оборотов наматывающего вала счетчиком 26. Тактовые импульсы на счетчик 26 подаются с выхода

Н датчика 6. Сравнение запомненного значения радиуса К@ на выходе сумматора 14 с текущим значением радиуса производится д на поразрядных элементах 16, реализующих логическую операцию «Сумма по модулю 2».

R®Кф ККф RR@9 на первые выходы KoTopbjx подаются поразрядные значения запомненного на выходе сумматора предыдущего радиуса, увеличенного на ЛК, а на вторые входы поразрядные значения текущего радиуса с выхода счетчика 9. Выходы элементов 16 соединены с входами элемента ИЛИ вЂ” НЕ

17. При равенстве запомненного и текущего значений радиуса на всех элементах

l6 во всех разрядах исчезает сигнал.

В результате — на инверсном выходе элемента ИЛИ вЂ  1 7 возникает сигнал, который, перебрасывая триггер 18, подготавливает ключ 20 к прохождению импульсасо входа К, который обеспечивает перевод нового значения радиуса из счетчика 9 в сумматор 14. Обратная связь через элемент

2! задержки возвращает триггер 18 в исходное состояние, делая невозможным воздействие импульсов с входа К до тех пор, пока новый импульс с инверсного выхода элемента ИЛИ вЂ” -HE 17 не перебросит триггер 18.

Одновременно с сигналом на триггер 18 подается сигнал на триггер 19 с инверсного выхода элемента ИЛИ вЂ” НЕ 17. Переброс триггера 19 обеспечивает с помощью импульсных элементов 25, 28, 22 и элементов 22, 27 последовательно: сброс предыдущего значения плотности намотки из регистратора 23, перевод измеренного значения плотности намотки из счетчика 26 в регистратор 23 с помоп(ью блока элементов И

29,сброс значения плотности намотки из счетчика 26. Сигнал с входа С возвращает триггер 19 в исходное состояние, а счетчик 26 начинаст новый отсчет оборотов наматываемого рулона (импульсы со входа И) до тех пор, пока значение радиуса намотки снова не увеличится на величину ЛК, что приведет к появлению импульса на инверсном выходе элемента ИЛИ вЂ” HE 7 Значение плотности намотки фиксируется в регистраторе 23 в течение всего времени, пока идет определение очередного значения плотности намотки.

1175846

Редактор М. Товтин

Заказ 5282 24

Составитель Б. Кисин

Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г..Ужгород, ул. Проектная, 4