Устройство для измерения ширины полосовых и рулонных материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в легкой и других областях промьшшенности для измерения ширины непрозрачных и прозрачных полосовых и рулонных материалов. Целью изобретения является повышение надежности работы и достоверности измерений за счет автоматизированного индивидуального нормирования сигнала каждого датчика и установки уровня сигнала, относительно которого определяется его состояние. Устройство имеет два режима работы: адаптация и измерение . В режиме адаптации осуществляется автоматическая настройка устройства при изменении условий измерения (например, освещенности) и учет параметров датчиков. С этой целью по командам процессорного блока 8 управления и индикации на адресных входах коммутатора 3 и оперативного (Л ГчЭ 4 Ю О тт Измерение Adai7/7 at i/g 8

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1242710 А1 (51)4 С 01 В 7 04

><<(: AHA% тк...,,: ..".д„13 ПОТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3846434/24-28 (22) 14.01.85 (46) 07. 07. 86. Бюл. У 25 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.Т. Маликов, И.Я. Хаимзон, А.И. Качковский и С.Л. Чумаченко (53) 621.317.39 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 357450, кл. G 01 В 7/04, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Р 1165875, кл. G 01 В 7/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ

ПОЛОСОВЫХ И РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в легкой и других областях промьппленности для измерения ширины непрозрачных и прозрачных полосовых и рулонных материалов. Целью изобре тения является повышение надежности работы и достоверности измерений за счет автоматизированного индивидуального нормирования сигнала каждого датчика и установки уровня сигнала, относительно которого определяется его состояние. Устройство имеет два режима работы: адаптация и измерение. В режиме адаптации осуществляется автоматическая настройка устройства при изменении условий измерения (например, освещенности) и учет параметров датчиков. С этой целью по командам процессорного блока 8 управления и индикации на адресных входах коммутатора 3 и оперативного

124271 д запоминающего устройства 7 устанавливается адрес опрашиваемого датчика из группы базовых датчиков 1. Блок

8 изменяет коэффициент усиления усилителя 4 до тех пор, пока усиленное значение сигнала засвеченного датчика не превышает установленный на цифроаналоговом преобразователе (ЦЛП) 6 порог. Достижение устанавливаемого порога напряжения фиксируется компаратором 5. После превышения сигнала с выхода усилителя 4 заданного порога блок 8 измеряет уровень сигнала опрашиваемого засвеченного датчика Ucce. . Уста— новленное значение коэффициента усиления и измеренное напряжение ня выходе освещенного опрашиваемого

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в легкой, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности для измерения ширины непрозрачных и полупрозрачных полосовых и рулонных материалов.

Цель изобретения — повышение надежности работы и достоверности измерений за счет автоматизированного индивидуального нормирования сигнала каждого датчика и установки уровня сигнала, относительно которого îïðåделяется его состояние.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит две группы базовых датчиков 1, каждая группа датчиков расположена на соответствующей подвижной линейке (не показаны).

В качестве датчиков могут использоваться, например, фотодатчики. Устройство содержит также стандартные блоки: регистр 2 базового размера, коммутатор 3, усилитель 4 с переменным коэффициентом усиления, компаратор 5, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 7. Процессорный блок 8 управления и индикации реализуется на основе типового соединеlij

1Î

2Q

ЗО датчика записываются в оперативное запоминающее устройство 7. В режиме адаптации ЦАП 6 осуществляет преобразование с коэффициентом Ка. По окончании режима адаптации устройство переходит в режим измерения. В режиме измерения ЦАП 6 осуществляет преобразование с коэффициентом

Ко(K

K It/Êð Пааь, При Ui (KgJKp Uag датчик затемнен, в противном случае освещен. Блок 8 управления и индикации подсчитывает количество затемненных датчиков и с учетом базового размера, задаваемого регистром

2 базового размера, определяет ширину контролируемого материала. 1 ил. ния интегральных схем люлого микропроцессорного комплекта, включающего инт гральные схемы параллельного интерфейса для организации каналов обмена в параллельном формате. Curtt Ц it налы Измерение и Лдаптация могут поступать на входы контроллера прерываний или канала обмена, а считывание результата измерения другими устройствами может осуществляться через к<5нтроллер прямого доступа к . памяти или канал обмена в последовательном или параллельном формате.

Выходы базовых датчиков 1 подключены к информационным входам коммутатора 3, к адресным входам которого подключены выходы первого канала процессорного блока 8 управления и индикации. Выход коммутатора

3 через усилитель 4 с переменным коэффициентом усиления, управляющие входы которого подключены к третьему каналу процессорного блока 8 управления и индикации, подключен к первому входу компаратора 5, к другому входу которого подключен выход ЦЛП 6. Выход компаратора 5 подключен к шестому каналу процессорного блока 8 управления и индикации.

Четвертый и пятым каналы процессорного блока 8 управления и индикации подключены к управляющему и разряд1242710

U цап цпкио

Кй =

U какь кацап макс а 13 мнк ным входам ЦАП 6 соответственно.

Выходы регистра 2 базового размера подключены к седьмому каналу процессорного блока 8 управления и индикации. Адресные и информационноуправляющие входы ОЗУ 7 подключены к первому и второму каналам процессорного блока 8 управления и индикации соответственно.

Устройство осуществляет определе- 10 ние ширины измеряемого материала по количеству затемненных фотодатчиков и имеет два режима работы: адаптация и измерение, в один из которых оно переходит при поступлении сиг- 15 нала "Адаптация" или "Измерение" на входы процессорного блока 8 управле.ния и индикации соответственно.

Сигналы "Адаптация" и "Измерение" могут поступать при нажатии соответствующих кнопок или от других устройств.

Kj = Kna (j=0,1,2..., п — 1);

Первый член геометрической прогрессии К„ является наименьшим коэффициентом передачи усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления и определяется соотношением где Uq макс — предельно возможное напряжение освещенного датчика.

Количество коэффициентов передачи

К 1 определяется таким образом, чтобы максимальное значение коэффициента передачи усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления удовлетворяло условию

Устройство работает следующим образом. 25

Для осуществления автоматической настройки устройства при изменении условий измерения (например, освещенности) и для учета параметров базовых датчиков оно переводится в режим адаптации.

В этом режиме для каждого i-ro освещенного датчика выбирается один из п возможных коэффициентов передачи К4, усилителя 4 с переменным коэф- З5 фициентом усиления таким образом, чтобы усиленное напряжение U осв

i-ro опрашиваемого освещенного датчика находилось в рабочем диапазоне

1 — U Цйя мокс с U сцв, а. U цйп макс, где U Цап макс — максимальное значе-. ние выходного напряжения ЦАП 6, 1

45 — — коэффициент, определяющий нижнюю границу рабочего диапазона (— C. 1), 1 а также при установленном выбранном коэффициенте передачи Ki измеряется усиленное напряжение Voce i-го оп. рашиваемого освещенного датчика.

Значения коэффициентов передачи

Kj представляют собой члены геомет- 55 рической програссии со знаменателем прогрессии, равным а, и первьм членом Кя. где U мин — минимально возможное напряжение освещенного датчика.

Коды выбранного коэффициента передачи Ki и измеренного напряжения

U осв„ каждого i-го освещенного датчика записываются в i ячейку ОЗУ 7.

В режиме адаптации процессорный блок 8 управления и индикации на выходе четвертого канала устанавливает уровень логической единицы, по которому ЦАП 6 осуществляет преобразование с коэффициентом Ка,.

Процессорный блок 8 управления индикации устанавливает через первый канал на адресных входах коммутатора 3 и ОЗУ 7 адрес первого опрашиваемого освещенного датчика, через пятый канал на разрядных входах ЦАП 6 — код выходного напряжения ЦАП 6 — Пи,плмакс и начинает пос1 а довательно устанавливать через третиД канал на управляющих входах усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления коды коэффициентов передачи, начиная с наименьшего значения

К, до такого значения К <, при ко тором на шестом канале с выходя компаратора S установится уровень логического нуля, т.е, усиленное напряжение датчика Бос превьппает напряжение на выходе ЦАП 6

1242710

S

Uocs — U+» макс, и по которому процессорный блок 8 управления и индикации переходит к измерению (например, по алгоритму поразрядного уравновешивания) усиленного напряжения Бось первого опрашиваемого датчика.

При измерении напряжения Uoce< процессорный блок 8 управления и индикации через пятый канал последовательно устанавливает на разрядных входах ЦАП 6 в соответствии с алгоритмом измерения коды напряжений, сравниваемых с напряжением

U ocsq а через шестой канал считыва" ет результат их сравнения с выхода компаратора 5 ° По окончании измерения напряжения Посв процессорный блок 8 управления и индикации через второй канал записывает в первую ячейку ОЗУ 7 коды выбранного коэффициента передачи К1 и измеренного напряжения Бось для первого датчика.

Определение и запись в ОЗУ 7 кодов коэффициентов передачи К и напряжений Бось для остальных датчиков осуществляется аналогичным образом и после этого .устройство выходит из режима адаптации.

В режиме измерения .процессорный блок 8 управления и индикации на выходе четвертого канала устанавливадт уровень логического нуля, по которому

ЦАП 6 осуществляет преобра.зование 3. с коэффициентом Kq(KII.< Кц).

В этом режиме процессорный блок

8 управления и индикации последова10 тельно устанавливает через первый канал на адресных входах коммутатора 3 и ОЗУ 7 адрес i-го опрашиваемо. го датчика и через второй канал счи" тывает из адресуемой ячейки ОЗУ 7

45 код коэффициента передачи К,, который через третий канал устанавливает на управляющих входах усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления, а также код напряжения

U whI освещенного датчика, который через пятый канал устанавливает на разрядных входах ЦАП 6, и после этого считывает через шестой канал с выхода компаратора 5 результат срав нения напряжений UI, с выхода усилителя 4 с переменным коэффициентом ycuK at ления и — Uoeat с выхода ЦАП 6.

Кд

Если напряжение П . i о опрашиваемого датчика больше напряжения

К вЂ” Б оса; то на выходе компаратора

Kq

5 — уровень логического нуля, т.е. датчик освещен, в противном случае на выходе компаратора 5 уровень. логической ециницы, т.е. датчик затемнен.

Изменение коэффициента преобразования ЦАП 6 производится для устранения ложного определения состояния (освещен или затемнен) опрашиваемого датчика, связанного с дискретностью измерения напряжения

U oem. освещенного датчика, флуктуацией параметров датчиков и элементов устройства, а также максимально возможной прозрачностью измеряемо—

ro материала. Чем ближе значение коэффициента преобразования К

ЦАП 6 к значению коэффициента преобразования Кр, тем более прозрачные материалы могут быть измерены предлагаемым устройством.

Процессорный блок 8 управления и индикации подсчитывает количество затемненных датчиков, суммирует результат с базовым размером, считываемым через седьмой канал с выхода регистра базового размера, а также выводит результат измерения.

Ф о р м у л а изобретения

Устройство для измерения ширины полосовых и рулонных материалов, содержащее две группы базовых датчиков, каждая из которых размещена на соответствующей подвижной линейке, расположенной поперек движения материала, регистр базового размера, коммутатор, компаратор, цифроаналоговый преобразователь, выход которого поцключен к второму входу компаратора, выходы базовых датчиков подключены к информационным входам коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы и достоверности измерений, оно снабжено усилителем с переменным коэффициентом усиления, оперативным запоминающим устройством, процессорным блоком управления и индикации, адресньи входы коммутатора и оперативного запоминающего устройства подключены к первому каналу процессорного блока управления и индикации, 1242710

Составитель 10. Петраковский

Техред Н, Бонкало Корректор М; Максимишинец

Редактор Н. Тупица

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3688/36

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4 второй канал которого подключен к информационно-управляющим входам оперативного запоминающего устройства, третий канал — к управляющим входам усилителя с переменным коэффициентом усиления, четвертый и пятый каналы — соответственно к управляющему и разрядным входам цифроаналогового преобразователя, выход коммутатора через усилитель с переменным коэффициентом усиления подключен к первому входу компаратора, выход которого подключен к шестому каналу процессорного блока управления и индикации, выходы регистра базового размера подсоединены к седьмому каналу процессорного блока управления и индикации.