Устройство для измерения длины тел в процессе их транспортировки по конвейеру

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение точности измерения за счет обеспечения грубого и точного отсчета. При движении измеряемого тела по конвейеру происходит перекрытие оси между источником 1 света и фотоприемником 2, на выходе которого появляется сигнал низкого уровня, который через первый формирователь 3 импульсов посту (Л 4 N9 Ol 4iib to CD I Ii SvwcwaifAi, I-ЕЁ-I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 G 01 В 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕКИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 4148690/24-28 (22) 27.08.86 (46) 23.09.88. Бюл. У 35 (75) А.П.Кузин (53) 621.317.39:531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 460434» кл. G 01 В 11/02, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ

ТЕЛ В ПРОЦЕССЕ ИХ ТРАНСПОРТИРОВКИ

ПО КОНВЕЙЕРУ

„„Я0„„ 425429, А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — повышение точности измерения за счет обеспечения грубого и точного отсчета. При движении измеряемого тела по конвейеру происходит перекрытие оси между источником 1 света и фотоприемником

2, на выходе которого появляется сигнал низкого уровня, которьй через первый формирователь 3 импульсов посту1425429 п ает на вход первой схемы HF. 4. Первый формирователь 3 служит для преобразования сигналов с выхода фотоприемника в прямоугольные импульсы с заданной крутизной фронта и амплитудой. При несовпадении переднего фрон та импульса с выхода первой схемы

НЕ 4 по времени с инвертированным ! ! второй схемой НЕ 17 импульсом датчи, êÿ 6 привода конвейера импульсы будут поступать во второй счетчик через схему 14 совпадения, которая открыта в том случае, когда на выходах второ го 15 и третьего 16 триггеров установлены сигналы "I" до прихода имльса с второго формирователя. Таким

Изобретение относится к измери тельной технике.

Цель — noabrrrrerme точности эа счет беспечения точного и грубого отсчета

На фиг. 1 представлена функциональ- 5 ая схема устройства, на фиг.2 и 3—

° ° ° ° иаграммы сигналов на выходах блоков стройства.

Устройство содержит источник 1 вета, фотоприемник 2, первый формиователь 3 импульсов, первую схему

Е 4, первую схему 5 совпадения, атчик 6 привода конвейера, второй формирователь 7 импульсов, первый счетчик Я импульсов, первый триггер

9, первый элемент 10 задержки, второй счетчик 11 импульсов, третий счетчик 12 импульсов, умножитель 13 частоты, вторую схему 14 совпадения, второй триггер 15, третий триггер 16, 2

20 вторую схему НЕ 17, третью схему 18 совпадения, схему И-НЕ 19, второй элемент 20 задержки, первый сумматор

21, третий элемент 22 задержки, делИтель 23, блок 24 памяти, четвертый элемент 25 задержки, второй сумматор

26, преобразователь 27 кода и индикатор 28, Устройство работает следующим обр зом..

При движении измеряемого тела по конвейеру происходит перекрытие оптической оси между источником 1 света и фотоприемником 2. На выходе фото,образом, второй триггер 15 обеспечи:вает на втором входе второй схемы 14 совпадения сигнал "1" в течение промежутка времени t„ . Измерение рассто" яния с момента прихода последнего импульса от второго формирователя 7 импульсов до момента прихода заднего фронта импульса от первого формирователя 3 импульсов производится посредством записи импульсов, поступающих от умножителя частоты через третью схему 18 совпадения в третий с" счетчик 12 импульсов. Полная длина измеряемого тела равна результату, получаемому от суммирования импульсов трех счетчиков. 3 ил. приемника появляется сигнал низкого уровня, который через первый формирователь 3 импульсов поступает на вход первой схемы НЕ 4, Формирователь импульсов служит для преобразования сигналов с выхода фотоприемника в прямоугольные импульсы с заданной крутизной фронта и амплитудой. Проходя через первую схему HF. 4, сигнал инвертируется и поступает на второй вход первой схемы 5 совпадения, что соответствует разрешению на прохождение импульсов от датчика 6 привода через второй формирователь 7 импульсов и первую схему 5 совпадения в первый счетчик 8 импульсов. Второй формирователь импульсов служит для преобразования импульсов с датчика привода в короткие по длительности импульсы заданной амплитуды. Если контролируемый объект отсутствует в зоне оптической оси излучения и фотоприемника, то на первом входе (на входе предварительной установки) первого триггера 9 устанавливается сигнал "0", поступающий с выхода первой схемы НЕ 4. При входе контролируемого объекта в область оптического луча на первом входе первого триггера устанавливается сигнал "1".

Первый импульс с выхода второго формирователя импульсов, пройдя через первую схему совпадения, поступает на вход первого счетчика импульсов.

1425429

Однако в этот момент времени на втором входе счетчика присутствует сигнал "0" и счетчик не реагирует на импульс. Импульс с выхода второго

5 формирователя через первую схему 5 совпадения одновременно поступает на второй вход (вход синхронизации) первого триггера. На выходе триггера усI I 11 танавливается сигнал 1, которыи через определенный интервал времени, установленный вторым элементом 20 задержки, поступает на второй вход первоro счетчика импульсов. С этоro момента первый счетчик начинает подсчи- 15 тывать импульсы, поступающие в него с второго формирователя импульсов.

Таким образом, счетчик отсчитывает количество импульсов, начиная с вто" рого по счету импульса. Это необхо- 10 димо для того, чтобы отсчитать количество целых промежутков между импульсами, число которых на единицу меньше количества импульсов. Так как имнул!ьсь» с выхода второго формиро- 25 вателя поступают через промежутки времени, необходимые для проследования телом фиксированного расстояния ,ьБ, то всю длину тела можно выразить следующим образом: 30

S =ь$(И вЂ” 1) +Й +8q где N — количество импульсов в первом счетчике, 3„ — расстояние, пройденное телом. в промежуток времени t< с момента прихода переднего фронта импульса от первого формирователя до момента прихОда импульса oT Btopo» Î 40 формирователя импульсов, S - расстояние, пройденное телом в промежуток времени t c момента прихода последнего импульса от второго формиро- 45 вателя до момента прихода заднего фронта импульса от первого формирователя импульсов.

Для измерения д, и Й в промежутки времени t„ и t+ вторым 11 и тре" тьим 12 счетчиками подсчитываются импульсы, поступающие с выхода умножителя 13 частоты, частота которых гораздо выше и пропорциональна частоте импульсов f, поступающих на вход умножителя от второго формирователя импульсов

f =k ° Е .

Импульсы во второй счетчик поступают через вторую схему 14 совпаде" ния, которая открыта в том случае, когда на выходах второго 15 и третьего 16 триггеров установлены сигналы

"1". В единичное состояние второй триггер приводится передним фронтом импульса с выхода первой схемы НЕ и находится в таком состоянии до п »ихо" да импульса с второго формирователя, которым второй триггер сбрасывается в состояние "0". Таким образом, второй триггер обеспечивает на втором входе второй схемы совпадения сигнал "1" в течение промежутка времени

Если передний фронт импульса с выхода первой схемы НЕ не совпадает по времени с инвертированным второй схемой НЕ 17 импульсом датчика привода, то на вьгходе третьего триггера устанавливается сигнал "1". В противном случае на выходе третьего

1! 11 триггера устанавливается сигнал 0 который закрывает вторую схему совпадения, а на выходе первой схемы совпадения формируется импульс, который фиксируется первым триггером.

Измерение расстояния Д производится посредством записи импульсов, поступающих от умножителя частоты через третью схему 18 совпадения в третий счетчик импульсов. Запись информации в третий счетчик производится в том случае, если контролируемое тело находится в области оптического луча (сигнал "1" на выходе первой схемы НЕ) и на выходе второй схемы

НЕ установлен сигнал "1". По приходу импульса с выхода второго формироВателя импульсов на выходе схемы И-НЕ

19 устанавливается сигнал "0", которым сбрасывается информация, записанная в третьем счетчике. При выходе контролируемого тела из области оптического луча на выходе первой схемы HE устанавли»ается сигнал "0", которым закрывается третья схема совпадения, а на выходе схемы И-НЕ устанавливается сигнал "1". Таким образом, количество импульсов, записанное в третьем счетчике, фиксируется.

Через время, необходимое для приведения в заданное состояние всех элементов устройства после прихода

1425429

15

ЭО заднего фронта импульса, с выхода первого формирователя импульсов на выходе первого элемента 10 задержки формируется импульс, по которому сумматором производится суммирование информации, записанной во втором и третьем счетчиках. Время " задержки .импульса третьим элементом 22 задержки обуславливается временем, необходимым для производства операции суммирования, после чего на выходе третьего элемента задержки вырабатывается импульс, по которому в делителе 23 производится деление информа,ции, записанной в первом сумматоре, на определенное число, записанное в блоке 24 памяти, равное коэффициен гу умножения умножителя частоты. ерез время Т4, необходимое для производства операции деления на выходе четвертого элемента 25 задержки, формируется импульс, по которому фо втором сумматоре 26 производится суммирование частного от деления с информацией, записанной в первом

Счетчике импульсов. Преобразователь

27 служит для увязки выходного кода второго сумматора с входным кодом ин 1икатора 28.

Устройство может быть использоваНо для точного измерения длины тел, ( у вижущихся по конвейеру.

Формула изобретения

Устройство для измерения длины ( т л в процессе их транспортировки по конвейеру, содержащее источник света, о1 тически соединенный с ним фотоприейник, датчик привода конвейера и блок регистрации длины, включающий первый элемент задержки, первый формнрователь импульсов, входом соединенный с выходом фотоприемника, а выходом — с входом элемента задержки, первую схему совпадения, второй формйрователь импульсов, входом соединенный с выходом датчика привода конвейера, а выходом — с первым входом первой схемы совпадения, первую схему НЕ, выходом соединенную с вторым входом первой схемы совпадения, первый счетчик импульсов, входом соединенный с выходом первой схемы совпадения, и вторую схему совпадения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, оно снабже35

55 но вычислителем и последовательно соединенными преобразователем кода и индикатором, блок регистрации длины выполнен с умножителем частоты, тремя триггерами, вторым и третьим счетчиками импульсов, второй схемой НЕ, схемой И-HF. третьей схемой совпадения и вторым элементом задержки, а вычислитель выполнен в виде последовательно соединенных первого сумматора, делителя и второго сумматора, блока памяти и третьего элемента задержки, выходами соединенными соответственно с вторым и третьим входами делителя, и четвертого элемента задержки, входом соединенного с выходом третьего элемента задержки, а выходом — с вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом преобразователя кода, выход первого формирователя импульсов через первую схему НЕ соединен с первыми входами всех триггеров, третьей схемы совпадения и схемы И-,НЕ, выход второго формирователя импульсов соединен с входом умножителя частоты, с вторыми входами второго триггера, схемы И-НЕ и через вторую схему

НŠ— с вторыми входами третьей схемы совпадения и третьего триггера, выход умножителя частоты соединен с первым входом второй схемы совпадения и третьим входом третьей схемы совпадения, второй вход второй схемы совпадения соединен с выходом второго триггера, третий вход — с выходом третьего триггера, а выход второй схемы совпадения через второй счетчик импульсов соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика импульсов, а третий вход— с выходом первого элемента задержки, выход первой схемы совпадения соединен с вторым входом первого триггера, первый и третий входы которого объединены, а выход первого триггера через второй элемент задержки соединен с вторым входом первого счетчика импульсов, выход которого соединен с третьим входом второго сумматора, выход третьей схемы совпадения соединен с первым входом третьего счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом схемы И-НЕ, а выход первого элемента задержки соединен с входом третьего элемента задержки.

14254 9

Редактор Л.Зайцева

Тирам 680 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР

I по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4756/35

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Фыл

Юлок %и

&в 7

"gag

ОлОк!9 ф р блок М

og., блок 7

Составитель Л.Крюкова

Техред М.Лидык Корректор Л. атай

Л.Патай