Устройство измерения длины движущегося проката

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в прокатном производстве для измерения длины проката на станах холодной и горячей прокатки. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключения погрешности, вызванной загрязнением оптических поверхностей. В момент пересечения передним концом проката 2 N-го фотодатчика 1, блок 8 слежения-хранения по спаду сигнала с этого фотодатчика запоминает величину сигнала U<SB POS="POST">р</SB> на фотоэлементе 5, соответствующую его освещенности полным световым потоком. Сигнал U<SB POS="POST">р</SB> в аналоговой форме поступает на один из входов компаратора 6, и в цифровой форме, в которую он преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 11, на один из входов вычислительного блока 13. В следующий момент, когда прокат 2 начинает перекрывать световой поток, происходит уменьшение сигнала на выходе фотоэлемента 5 и связанным с ним входе компаратора 6, из-за чего последний переходит в состояние с уровнем логической единицы на выходе и дает разрешение на работу счетчика 9 и блока 12 логики. Счетчик 9 произведет подсчет количества N<SB POS="POST">I</SB> фотодатчиков 1, перекрытых прокатом 2, а Д-триггеры блока 12 логики будут оставаться в исходном состоянии до тех пор, пока задний конец проката 2 не пересечет оптической оси одного из фотодатчиков 1. В этот момент сигнал на выходе этого фотодатчика изменится от уровня логического нуля до уровня логической единицы. По перепаду сигнала Д-триггер установится в единичное состояние, т.е. на его инверсном выходе появится уровень логического нуля. Поскольку все диоды включены по схеме ИЛИ, то появление нуля на инверсном выходе любого триггера приведет к появлению уровня логического нуля на управляющем входе блока 7 слежения-хранения. Блок 7 слежения-хранения перейдет в режим хранения сигнала U с фотоэлемента 5. Зафиксированный в блоке 7 уровень сигнала U преобразуется в код и поступает на соответствующий вход вычислительного блока 13. На этот же блок поступает код из счетчика 9. Вычислительный блок производит расчет длины L<SB POS="POST">п</SB> проката, который передается на блок 14 индикации. После прохождения заднего конца проката 2 через N-й фотодатчик 1 происходит переход устройства в исходное состояние. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4633733/25-28 (22) 09.01.89 (46) 30.11.90. Бюл. ¹ 44 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В.П.Воробьев, Н.Г.Селегей, А.В.Гордиенко, С,В.К3хименко и В,В.Грибанов (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 590589, кл, G 01 В 7/04, 1976.

ЯЛ,, 1610238 А1 (54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ

ДВИЖУЩЕГОСЯ ПРОКАТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в прокатном производстве для измерения длины проката на станах холодной и горячей прокатки. Цель изобретения — повышение точности измерения за счет исключения погрешности, вызванной загрязнением оптических поверхностей. В момент пересече1610238

30 ния передним концом проката 2 n-ro фотодатчика 1 блок 8 слежения-хранения по спаду сигнала с этого фотодатчика запоминает величину сигнала 0я на фотоэлементе 5, соответствующую его освещенности полным световым потоком. Сигнал Оя в аналоговой форме поступает на один из входов компаратора 6 и в цифровой форме, в которую он преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 11, — на один из входов вычислительного блока 13. В следующий момент, когда прокат 2 начинает перекрывать световой поток, происходит уменьшение сигнала на выходе фотоэлемента 5 и связанном с ним входе компаратора 6, из-за чего последний переходит в состояние с уровнем логической единицы на выходе и дает разрешение на работу счетчику 9 и блоку 12 логики. Счетчик 9 производит подсчет количества ni фотодатчиков 1, перекрытых npQкатом 2, а D-триггеры блока 12 логики остаются в исходном состоянии до тех пор, пока задний конец проката 2 не пересечет оптическую ось одного из фотодатчиков 1. В

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в .прокатном производстве для измерения длины проката на станах холодной и горячей прокатки.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет исключения погрешности, вызванной загрязнением оптических поверхностей.

На фиг,1 показана блок-схема устройства измерения длины движущегося проката; на фиг.2 — принципиальная электрическая схема блока логики.

Устройство содержит фотодатчики 1, оптические оси которых перпендикулярны направлениюдвижения проката 2, источник

3 плоского параллельного светового пучка, конденсор 4, фотоэлемент 5, компаратор 6, блоки 7 и 8 слежения-хранения, счетчик 9 числа сработавших фотодатчиков, аналогоцифровые преобразователи 10 и 11, блок 12 логики, вычислительный блок 13 и блок 14 индикации. При этом выход фотоэлемента

5, установленного в фокусе конденсора 4, соединен с управляющими входами блоков

7 и 8 слежения-хранения и с одним из входов компаратора 6. Выход блока 8 слежения-хранения, вход которого подключен к одному из фотодатчиков 1, соединен с входами аналого-цифрового преобразователя

11 и компаратора 6, а выход последнего — с управляющим входом счетчика 9 и блока 12 логики, Выход блока 12 логики соединен с этот момент сигнал на выходе этого фотодатчика изменяется от уровня логического нуля до уровня логической единицы. По перепаду сигнала D-триггер устанавливается в единичное состояние, т,е. на его инверсном выходе появляется уровень логического нуля, Поскольку все диоды включены по схеме ИЛИ, то появление нуля на инверсном выходе любого триггера приводит к появлению уровня логического нуля на управляющем входе блока 7 слежения-хранения, Блок 7 слежения-хранения переходит в режим хранения сигнала U с фотоэлемента 5.

Зафиксированный в блоке 7 уровень сигнала U преобразуется в код и поступает на соответствующий вход вычислительного блока 13. На этот же блок поступает код из счетчика 9, Вычислительный блок производит расчет длины L> проката, который передается на блок 14 индикации.

После прохождения заднего конца проката 2 через и-й фотодатчик 1 происходит переход устройства в исходное состояние, 2 ил, управляющим входом блока 7 слеженияхранения, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 10, Выходы аналого-цифровых преобразователей 10 и 11 и счетчика 9 соединены с соответствующими входами вычислительного блока 13, выход которого соединен с блоком

14 индикации. Фотодатчики 1 соединены с параллельно включенными входами счетчика 9 и входами блока 12 логики, Блок 12 логики (фиг,2) содержит D-триггеры 15, диоды 16 и резисторы 17, При этом

С-входы триггеров 15 соединены с соответствующими им фотодатчиками 1, 0-входы всех

D-триггеров 15 — с одним из выводов резистора 17, второй вывод которого подключен к источнику питания (не показан), à R-входы — с выходом компаратора 6. Выходы триггеров 15 через диоды 16 подключены к управ20 ляющему входу блока 7 слежения-хранения

К этому же входу подключен один из выводов резистора 17, второй вывод которого связан с источником питания

Фотодатчики 1 установлены по линии продольного движения проката с шагом L, Ширина плоского светового пучка и конденсора 4 выбрана большей, чем L. Источник света выбирают таким образом, чтобы излучаемые им световые волны находились в коротковолновой части спектра видимых лучей, где отсутствует излучение„вызванное нагревом проката.

1610238

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии до пересечения передним концом проката 2 оптической оси

ММ фотодатчика 1 (фиг.1), соединенного с управляющим входом блока 8 слеженияхранения, фотодатчик 1 находится в единичном состоянии (на его выходе имеется уровень логической единицы), блоки 7 и 8 слежения-хранения — в режиме слежения, компаратор 6 — в нулевом состоянии, а триггеры 15 блока 12 логики — в состоянии с уровнями логической единицы на инверсных выходах. В момент пересечения передним фронтом концом проката 2 оптической оси ММ фотодатчика 1 блок 8 слежения-хранения по спаду сигнала с этого фотодатчика запоминает величину сигнала 0р на фотоэлементе 5, соответствующую его освещенности полным световым потоком. Сигнал U> в аналоговой форме поступает на один из входов компаратора 6, и в цифровой форме, в которую он преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 11,— на один из входов вычислительного блока 13. В следующий момент, когда прокат 2 начинает перекрывать световой поток, происходит уменьшение сигнала на выходе фотоэлемента 5 и связанном с ним на входе компаратора 6, вследствие чего последний переходит в состояние с уровнем логической единицы на выходе.и дает разрешение на.работу счетчику 9 и блоку 12 логики. Счетчик 9 производит подсчет количества (ni) фотодатчиков 1, перекрытых прокатом 2, а

D-триггеры 15 блока 12 логики и после появления на их R-входах логической единицы продолжают оставаться в исходном состоянии (на инверсных выходах триггеров— уровни логической единицы) до тех пор, пока после переключения компаратора 6 задний конец проката 2 не пересечет оптическую ось одного из фотодатчиков 1. В этот момент сигнал на выходе этого фотодатчика изменяется от уровня логического нуля до уровня логической единицы. По перепаду сигнала D-триггер, подключенный к сработавшему фотодатчику, устанавливается в единичное состояние, т.е. на его инверсном выходе появляется уровень логического нуля. Поскольку все диоды 16 включены по схеме ИЛИ, то появление нуля на инверсном выходе любого из триггеров

15 приводит к появлению уровня логического нуля и на анодах диодов, а следовательно, и на связанном с анодами диодов управляющем входе блока 7 слежения-хранения.

Блок 7 слежения-хранения переходит в режим хранения сигнала 0 с фотоэлемента 5, Зафиксированный в блоке 7 уровень сигнала 0 преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 10 в код и поступает на соответствующий вход вычислительного блока 13. На этот же блок поступает и код из счетчика 9, Вычислительный блок производит расчет длины Li> проката по формуле

L 4,+L(ni — 1) +L(1 — — ), U

Up где Lp — расстояние от края светового пучка до оптической оси ближайшего фотодатчика.

Результаты расчета выводятся на блок

14 индикации.

После прохождения заднего конца проката 2 через оптическую ось ММ фотодатчика 1 последний переходит в исходное состояние, а вслед за ним в исходное состояние устанавливаются блок 8 слежения-хранения, компаратор 6, блок 12 логики и блок

7 слежения-хранения.

Формула изобретения

Устройство измерения длины движущегося проката, содержащее и фотодатчиков, последовательно установленных вдоль оси движущегося проката, счетчик числа срабставших фотодатчиков и вычислительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено источником плоского параллельного светового пучка, конденсором с установленным в его фокусе фотоэлементом, образующими оптическую связанную систему, компаратором, двумя блоками слеженияхранения, двумя аналого-цифровыми преобразователями, блоком логики и блоком индикации, выходы каждого фотодатчика соединены с соответствующими входами счетчика числа сработавших фотодатчиков и блока логики, выход фотоэлемента соединен с управляющими входами блоков слежения-хранения и с первым входом компаратора, и-й фотодатчик соединен с вторым входом одного из блоков слеженияхранения, а выход этого блока — с вторым входом компаратора и выходом одного из аналого-цифрозых преобразователей, выход компаратора соединен с соответствующими управляющими входами счетчика числа сработавших фотодатчиков и блока логики, выход которого соединен с управляющим входом второго блока слежения-хранения, выход которого соединен с входом второго аналого-цифрового п реобразователя, выходы аналого-цифровых преобразователей и счетчика числа сработавших фотодатчиков соединены с соответствующими входами вычислительного блока. а выход последнего соединен с блоком индикации.

1610238

Составитель А. Фомичев

Техред М.Моргентал Корректор И. Зрдейи

Редактор А. Огар

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3727 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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