Устройство для измерения мгновенного диаметра волокнистых материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности, информативности и надежности за счет снижения погрешности от флуктуации путем получения информации в импульсно-цифровой форме, получения среднего диаметра и исключения механических передач. Устройство имеет линейку светодиодов и распределитель импульсов , который управляет линейкой при подаче сигналов от генератора, что позволяет при помощи логической схемы обработки сигналов получать необходимые параметры в цифровом виде. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 21/10

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4656520/28 (22) 28.02.89 (46) 07.05.91. Бюл. М 17 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) А.А.Мягков, Г.А.Самсонов, А.Б.Глушко и С.С.Сумбайкин (53) 531.71?(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1295340, кл. 6 01 и 33/36, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

МГНОВЕННОГО ДИАМЕТРА ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в легкой промышленности для определения линейной величины проекции мгновенного диаметра волокнистых материалов в различных технологических процессах без остановки оборудования, например в текстильной промышленности.

Целью изобретения является повышение точности, информативности и надежности за счет снижения погрешности от флуктуаций путем получения информации в импульсно-цифровой форме, получения среднего значения диаметра и исключения механических передач.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, распределитель 2 импульсов, осветитель в виде линейки 3 светодиодов, четыре RS-триггера 4, 5, 6, 7, четыре элемента

И-НЕ 8,9,10,11, три группы десятичных

„„!Ж„„1647252 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности, информативности и надежности за счет снижения погрешности от флуктуаций путем получения информации в импульсно-цифровой форме, получения среднего диаметра и исключения механических передач. Устройство имеет линейку светодиодов и распределитель импульсов, который управляет линейкой при подаче сигналов от генератора, что позволяет при помощи логической схемы обработки сигналов получать необходимые параметры в цифровом виде. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. счетчиков 12,13,14, два элемента НЕ 15.16, два элемента И 17,18 и последовательно соединенные фотоприемник 19, усилитель

20, формирователь 21 импульсов. Выход триггера 4 соединен с первыми входами элементов И вЂ” Н Е 8,9, вторые входы которых подключены соответственно к выходу эле- О" мента И 17, соединенного со счетным входом счетчика 13, и к выходу триггера 5. 4

Третий вход элемента И вЂ” НЕ 9 подключен к Я выходу формирователя 21 импульсов, coe- . (Я диненного с первым входом элемента И 18 и входом элемента НЕ 16, выход которого соединен с S- входом триггера 4 и входом у элемента И 17. Другой вход элемента И 17 объединен со счетным входом распредели- теля 2 импульсов, счетчика 12 и выходом генератора 1 импульсов. Выходы элементов

И-НЕ 8,9 соединены с S-входами соответственно триггеров 5 и 6. Прямой выход триггера 6 соединен со счетным входом счетчика

14, а инверсный — с первым входом элемен1647252. та И-НЕ 10, второй вход которого через элемент НЕ 15 подключен к выходу переноса счетчика 14. Выход переноса счетчика 12 соединен со вторым входом элемента И 18, выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ 11, второй вход которого объединен с выходом элемента И-HE 10 и

S-входом триггера 7. Выход элемента И вЂ” НЕ

11 подключен к R-входу триггера 7, прямой выход которого соединен с R-входами триггеров 4,5,6 и входом остановки генератора

1 импульсов, а инверсный — с входами обнуления распределителя 2 импульсов и счетчика 12. Выходы распределителя 2 импульсов последовательно соединены с одноименными входами линейки 3 светодиодов, ориентированной перпендикулярно движению волокнистого материала 22. При этом линейка 3 светодиодов и фотоприемник 19 расположены по разные стороны плоскости перемещения материала, а перед фотоприемником 19 расположен объектив 23, фотоприемник 19 расположен в заднем фокусе объектива 23.

Фиксация начала измерений обеспечивается в устройстве введением кнопки 24

"установки нуля", при нажатии которой происходит соединение инверсного выхода триггера 7 с входами обнуления счетчиков

13 и 14. Переключатель 25 переводит устройство из режима измерения среднего диаметра в измерение мгновенного значения его после. нажатия кнопки 24, Устройство измерения мгновенного диаметра волокнист:-гх материалов оаботает следующим образом. . Включенное устройство при помощи кнопки 24 приводится в исходное состояние, при котором счетчики 12,13,14 и распределитель 2 импульсов обнуляются, Распределитель 2 адресует импульсы генератора. 1 на входы линейки 3 светодиодов„ начиная с первого номера. При этом происходит поочередное излучение светодиодов.

Эти световые импульсы объективом 23 фокусируются на фотоприемнике 19, сигналы с которого усиливаются усилителем 20 и нормализуются формирователем 21. Таким образом, стандартизованный сигнал поступает на инвертирующий элемент НЕ 16 и далее на один вход элемента И 17. на другой вход которого поступает импульс от генератора 1, стимулировавший излучение. При совпадении импульсов на входе элемента И

17 формируется сигнал логического "0", который не увеличивает содержимое счетчика

13 на единицу. Иначе обстоит, когда волокнистый материал 22 перекрывает часть светодиодов. В результате этого на выходе элемента НЕ 16 не появляется импульс от20

30 циал. При этом происходят выключение ге40 нератора 1 и возвращение в исходное состояние триггеров 4, 5, 6. В результате этого на выходе триггера 6 формируется импульс, который увеличивает на "единицу" содержа55

50 рицательной полярности в такт с генераторным, что приводит к появлению на выходе элемента И 17 сигнала логической "1" на каждый импульс генератора 1, пока просчит ваются светодиоды линейки 3, перекрытые волокнистым материалом 22. Эти импульсы, несущие информацию о мгновенном диаметре волокнистого продукта, регистрируются счетчиком 13.

Одновременно первый же отрицательный импульс с выхода элемента НЕ 16 переводит триггер 4 в "единичное" состояние, когда на его прямом выходе устанавливается высокий уровень напряжения, С появлекием первого импульса на выходе элемента

И 17 на выходе элемента И вЂ” Н Е 8 образуется импульс отрицательной полярности„который переводит триггер 5 также в единичное" состояние.

После измерения мгновенного диаме-;ра первый же импульс с формирователя 21 вызывает на выходе элемента И вЂ” НЕ 9 отрицательный импульс, который переводит триггер 6 в "единичное" состояние. В результате этого элемент И-НЕ 10 по входу с триггера 6 получает низкий потенциал {"0состояние" ) и нэ св ем выходе устанавливает высокий потенциал (" единичное состояние"j, Сотый импульс генератора 1 вызывает появление импульса на выходе переноса счетчика 12 и на выходе формирователя 21 одновременно. Это приводит к тому, что на выходе элемента И 18 образуется импульс положительной полярности. а на выходе элемента И-HE 11 — импульс отрицательной полярности. Последний устанавливает триггер 7 в исходное состояние, когда на его прямом выходе имеет место низкий потенние счетчика 14. При переходе триггера 7 в исходное состояние перепад напряжения на его инверсном выходе осуществляет обнуление счетчика 12 и распределителя 2 импульсов. Переход триггера 6 в исходное состояние приводит к восстановлению высокого потенциала на соответствующем входе элемента И-НЕ 10, что формирует на его выходе "отрицательный" перепад напряжения и, как следствие, триггер 7 переводится вновь в единичное состояние. При этом происходит запуск генератора 1 и начинается очередной цикл измерений. Такая цикличность работы продолжается до тех пор, пока не заполнится счетчик 14, Тогда на выходе переноса счетчика 14 образуется высокий потенциал, а на выходе элемента

164725с

45

HE 15 — низкий, В результате этого на выходе элемента И-НЕ 10 зафиксируется высокий ("единичный") потенциал. Триггер 7 остается в исходном состоянии, блокируя работу генератора 1, и процесс измерения прекращается. По информации, снятой с цифровых индикаторов, связанных со счетчиками 13 и 14, вычисляется средний диаметр нити (пряжи). При необходимости дальнейших усредняющих измерений устройство переводится в рабочее состояние нажатием на кнопку 24.

Устройство производит измерение мгновенного диаметра при установке переключателя 25 в состояние "разрыв цепи", когда переход триггера 7 в исходное состояние не приводит к переводу в исходное состояние триггеров 4,5,6. В этом случае цифровая индикация от счетчика 13 несет информацию о мгновенном значении диаметра нити (пряжи). Выполнение следующего измерения мгновенного диаметра осуществляется после нажатия кнопки 24.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения мгновенного диаметра волокнистых материалов, содержащее осветитель и фотоприемник, расположенные по разные стороны плоскости перемещения материала, и блок сканирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, информативности и надежности за счет снижения погрешностей от флуктуаций путем получения информационного сигнала в импульсноцифровом представлении и получения среднего значения диаметра и исключения механических передач, в него введены три группы десятичных счетчиков, четыре RS-триггера, четыре элемента И-НЕ, элемент НЕ, два элемента И, последовательно соединенные усилитель, формирователь импульсов и второй элемент НЕ, при этом осветитель выполнен в виде линейки светодиодов, установленной перпендикулярно направлению движения волокнистого материала, блок сканирования выполнен в виде генератора

40 и распределителя импульсов, выходы которого последовательно соединены с одноименными входами линейки светодиодов, причем выход фотоприемника связан с усилителем, выход генератора импульсов подключен к счетным входам десятичного счетчика первой группы и распределителя импульсов и к входу первого элемента И, второй вход которого объединен с выходом второго элемента НЕ и с S-входом первого

RS-триггера, выходом соединенного с первыми входами первого и второ о элементов

И вЂ” НЕ, вторые входы которых соответственно соединены с выходом первого элемента

И, объединенного со счетным входом десятичного счетчика второй группы, и с выходом второго RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом первого элемента И—

НЕ, третий вход второго элемента И вЂ” НЕ объединен с выходом формирователя импульсов и первым входом второго элемента

И, а выход подключен к S-входу третьего

RS-триггера, прямой и инверсный выходы которого содинены соответственно со счетным входом десятичного счетчика третьей группы и первым входом третьего элемента

И вЂ” НЕ, выходы переноса счетчиков первой и третьей групп подключены соответственно ко вторым входам второго элемента И и через первый элемент НЕ третьего элемента

И вЂ” НЕ, при этом выход второго элемента И соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, а выход третьего элемента И—

НЕ соединен с S-входом четвертого RSтриггера и вторым входом четвертого элемента И вЂ” НЕ, выходом соединенным с R-аходом четвертого RS-триггера, взаимоинверсные выходы которого соответственно под-. ключены к входу остановки генератора импульсов, R-входам первого, второго, третьего RS-триггеров и к входам обнуления десятичных счетчиков первой группы и распре= делителя импульсов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что оно снабжено объективом, размещенным перед фотоприемником, располагаемым в его заднем фокусе.

1647252

Составитель Е,Глазкова

Техред M.MoðiåHTàë Корректор О.Кравцова

Редактор Г.Наджарян

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

Заказ 1646 Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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