Устройство для измерения модуля упругости материала

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике непрерывно-поточных производств. Целью изобретения является повышение точности измерения модуля упругости материала в процессе его протяжки на непрерывно-поточной линии. Устройство содержит ряд последовательно расположенных секций 1, каждая из которых включает приводное устройство 2, электродвигатель 3, систему 4 управления, измерители 5 и 6 скорости и натяжения материала , сигнализатор 8, блок 9 вычитания, блок 10 деления, интегрирующий блок 11 и идентификатор 12. Интегрирующий блок 11, представляющий собой самонастраивающуюся модель деформации материала, включает последовательно соединенные суммирующий интегратор 13 и два умножителя 14 и 15. В устройстве использован беспоисковый метод идентификации с применением самонастраивающейся модели деформации материала. При работе устройства для определения модуля упругости использован идентификатор 12 и интегрирующий блок 11, на вход которого подается сигнал относительной разности скоростей материала в смежных секциях 1 и удлинение материала с предыдущей секции. В идентификаторе 12 сравнивают гармонические составляющие выходных сигналов интегрирующего блока 11 и измерителя 6 натяжения и получают сигнал, пропорциональный модулю упругости материала. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОБЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((1) (51)5 G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ()

4

Ф

О 3

/сенчин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4738323/28 (22) 18,09.89 (46) 15,09.91, Бюл. М 34 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.Н.Винницкий и Е.С.Лонкевич (53) 620.178 (088.8) (56) Иванов Г.M. и др. Автоматизированный электропривод постоянного тока. М.; Энергия, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике непрерывно-поточных производств. Целью изобретения является повышение точности измерения модуля упругости материала в процессе его протяжки на непрерывно-поточной линии.

Устройство содержит ряд последовательно расположенных секций 1, каждая из которых включает приводное устройство 2, электродвигатель 3, систему 4 управления, измерители 5 и 6 скорости и натяжения материала, сигнализатор 8, блок 9 вычитания, блок 10 деления, интегрирующий блок 11 и идентификатор 12. Интегрирующий блок 11, представляющий собой самонастраивающуюся модель деформации материала, включает последовательно соединенные суммирующий интегратор 13 и два умножителя 14 и 15. В устройстве использован беспоисковый метод идентификации с применением самонастраивающейся модели деформации материала. При работе устройства для определения модуля упругости использован идентификатор 12 и интегрирующий блок 11, на вход которого подается сигнал относительной разности скоростей материала в смежных секциях 1 и удлинение материала с предыдущей секции. В идентификаторе 12 сравнивают гармонические составляющие выходных сигналов интегрирующего блока 11 и измерителя 6 натяжения и получают сигнал, пропорциональный модулю упругости материала. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1677497

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике непрерывно-поточных производств.

Целью изобретения является повышение точности измерения модуля упругости материала в процессе его протяжки на непрерывно-поточной линии.

На фиг, 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — функциональная схема интегрирующего блока.

Устройство содержит ряд последовательно расположенных секций 1, каждая иэ которых включает приводное устройство 2 с электродвигателем 3, систему 4 управления электродвигателем, измерители 5 и 6 скорости и натяжения материала 7, сигнализатор

8 линейной скорости, блок 9 вычитания, блок 10 деления, интегрирующий блок 11 и идентификатор 12. Выходы измерителей 5 и

6 соединены с входами системы 4 управления. Вход сигнализатора 8 соединен с выходом измерителя 5 скорости, а его выход подключен к первому входу блока 9 вычитания и первому входу интегрирующего блока

11, три остальных входа которого соединены соответственно с выходом блока 10 деления,,выходом идентификатора 12 и выходом интегрирующего блока 11, расположенного в предыдущей секции. Первый выход интегрирующего блока 11 подключен к входу идентификатора 12, а второй выход— к входу интегрирующего блока 11 последующей секции. Выход блока 9 вычитания соединен с первым входом блока 10 деления.

Выход сигнализатора 8 линейной скорости также подключен к входу блока 9 вычитания и второму входу блока 10 деления, расположенных в последующей секции. Выход измерителя 6 натяжения соединен с вторым входом идентификатора 12.

Интегрирующий блок 11 каждой секции состоит из последовательно соединенных суммирующего интегратора 13 и двух умножителей 14 и 15. Три входа суммирующего интегратора 13 подключены соответственно к выходу блока 10 деления, выходу первого умножителя 14 и входу, интегрирующего блока 11 расположенного в предыдущей секции. Второй вход первого умножителя 14 подключен к выходу сигнализатора 8 скорости, Второй вход и выход умножителя 15 подключены соответственно к выходу и входу идентификатора 12. Выход первого умножителя 14 подключен также к интегрирующему блоку 11, расположенному в последующей секции.

Устройство работает следующим образом.

Материал 7 в каждой i-й из п секций 1 транспортируют приводным устройством 2ь соединенным через кинематическую передачу с электродвигателем Зь которым управляют системой 4 управления по сигналам, измеренным измерителями 5i и 6l скорости и натяжения.

Измерителями 5и и 5i скорости материала в смежных i-1-й и I-й секциях измеряют скорость материала и сигналы с измерителей подают на соответствующие сигнализаторы 8н и 8, на выходах которых получают сигналы скоростей материала в смежных секциях, разность которых определяют в блоке 9i вычитания, разделив которую на скорость материала в предыдущей (i-1)-й секции с сигнализатора 8ь получают сигнал деформации от разности скоростей материала. Полученный сигнал подают на первый вход интегрирующего блока 11, на второй вход которого подают сигнал с второго выхода интегрирующего блока 11ьi предыдущей (i-1)-й секции. Суммируют зти сигналы на суммирующем интеграторе 13 и подают на умножитель 14ь где умножают сигнал суммирующего интегратора 13 на сигнал скорости материала в данной 1-й секции с сигналиэатора 8; скорости и получают сигнал полной деформации материала, который подают на третий вход суммирующего интегратора 13 и на второй вход интегрирующего блока 11 + последующей секции, а также на вход второго умножителя

15i, где его умножают на сигнал с выхода идентификатора 12ь результат умножения подают на первый вход идентификатора 12ь на второй вход которого подают сигнал измерителя 6 натяжения. В идентификаторе

12 сравнивают гармонические составляющие выходных сигналов интегрирующего блока 11 и измерителя 6 натяжения и получают сигнал, пропорциональный модулю упругости материала.

При изменении модуля упругости материала, например при его уменьшении, натяweèèe материала в данной i-й секции ослабляется, сигнал на выходе измерителя

6l натяжения уменьшается. Система 4i управления из заданного и действительного сигналов натяжения вырабатывает управляющий сигнал, который увеличивает скорость материала в данной i-й секции, восстанавливае; натяжение до прежнего уровня. Кроме то о, уменьшение модуля упругости вызывает уменьшение гармонической составляющей натяжения в данной i-й секции, обусловленной периодическими колебаниями скорости, Уменьшение гармони- ческой составляющей сигнала измерителя 6i натяжения приводит к уменьшению выход1077497 ного сигнала идентификатора 12ь который поступает на второй управляющий вход интегрирующего блока 11 (второй вход умножителя 13 )и соответственно уменьшает его коэффициент передачи. Процесс определе- 5 ния нового значения модуля упругости материала идентификатором 12 и самонастройка интегрирующего блока 11 осуществляются до момента сравнения амплитуд гармонических составляющих сигна- 10 лов интегрирующего блока 11 и измерителя

6i натяжения, т.е. до совпадения вычисленного и действительного значения приведенного модуля упругости материала, Использование предлагаемого устрой- 15 ства позволяет повысить то чость контроля за качественными показателями вырабатываемой продукции, Формула изобретения

1. Устройство для измерения модуля уп- 20 ругости материала в процессе его протяжки на непрерывно-поточной линии, содержащее ряд последовательно расположенных секций, каждая из которых включает приводное устройство с электродвигателем, си- 25 стему управления электродвигателем, измеритель скорости и измеритель натяжения материала, при этом выходы измерителей соединены с входами системы управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 30 с целью повышения точности измерений, оно снабжено установленными в каждой секции сигнализатором линейной скорости, блоком вычитания, блокам деления, интегрирующим блоком и идентификатором, при 35 этом вход сигнализатора линейной скорости соединен с выходом измерителя скорости, а его выход подключен к первому входу вычитания и первому входу интегрирующего блока, три остальных входа которого соединены соответсгвенно с выходами блока деления, идентификатора и интегрирующего блока, расположенного в предыдущей секции, первый выход интегрирующего блока подключен к входу идентификатора, а второй его выход — к входу интегрирующего блока последующей секции, выход блока вычитания соединен с первым входом блока деления, выход сигналиэатора линейной скорости также подключен к входу блока вычитания и второму входу блока деления, расположенных в последующей секции, а выход измерителя натяжения соединен с вторым входом идентификатора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что интегрирующий блок каждой секции состоит из последовательно соединенных суммирующего интегратора и двух умножителей, три входа суммирующего интегратора подключены соответственно к выходам блока деления, первого умножителя и интегрирующего блока, расположенного в предыдущей секции, зторой вход первого умножителя подключен к выходу сигнализатора линейной скорости, второй вход и выход второго умножителя подключены соответственно к выходу и входу идентификатора, выход первого умножителя подключен также к интегрирующему блоку, расположенному в последующей секции.

1677497

& 1Г;

Ол7Ь7

Рл дл.дс

Составитель В. Вознесенский

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Кучерявая

Редактор А. Лежнина

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

Заказ 3105 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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