Устройство для автоматического измерения длин бревен на продольных транспортерах

 

1.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

346579

Союз Советокик

Социалиетичеокиз

Реолублик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. С Old 5/36

В 27Ь 27/00

Заявлено 31.111,1970 (№ 1419543/29-33) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Vlf.1972. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 20.IX.1972

11омитет ло дела@ изобретений и открытий лри Совете Миииотрор

СССР

УДК 531.71(088.8) Авторы изобретения

В. М. Виноградов и А. Б. Левит

Центральный научно-исследовательский институт лесосплава

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН

БРЕВЕН НА ПРОДОЛЬНЫХ ТРАНСПОРТЕРАХ

Изобретение относится к области лесной и деревообрабатывающей промышленности.

Измерение длин бревен является обязательной операцией при учете объемов и сортировке круглых лесоматериалов. Поэтому устройство автоматического обмера длин бревен — датчик длин — является неотъемлемым функциональным узлом любой системы автоматического учета или автоматической сортировки круглых лесоматериалов.

Специфическими особенностями процесса автоматического обмера длин бревен являются: условный характер обмера и изменчивость объекта измерений. Обе эти особенности обусловлены действующими ГОСТ, согласно которым бревна обязательно должны иметь припуск по длине, а результат обмера длины этот припуск учитывать не должен. Для каждого конкретного бревна фактическая длина прппуска b является случайной положительной величиной, изменяющейся в пределах b„„„,( (Ь(Ьиакс. Вместе с тем, все известные датчики длин, независимо от их технической реализации, представляют собой устройства сравнения длин бревен с масштабной шкалой, т. е. измеряют физическую длину бревна с точностью до отсчетного деления шкалы а. Этп обстоятельства приводят к тому, что при каждом отдельном измерении длины бревна возb никает случайная погрешность б= — (где

L.

L; — условная, сортиментная длина обмеряе5 мого бревна), являющаяся следствием того, что датчик длин измеряет физическую дл|шу, а должен градуироваться в условных, сортиментных длинах.

Условный характер обмера и изменчивость объекта измерений при использовании любых известных датчиков длин для продольных транспортеров порождает существенно положительную (по знаку) погрешность обмера; причем как собственно величина этой погрешности, так и ее вариации по меньшей мере на порядок превышают значение инструментальной погрешности современных датчиков длин.

Цель изобретения — — исключить прппуски по длине из результатов обмера, а также предот2о вратить ложные отсчеты длины в моменты установки триггерного счетчика импульсов в исходное состояние.

Достигается это тем, что между выходом датчика пути транспортера и импульсным

25 входом схемы совпадения, включен триггерный счетчик импульсов, вырабатывающий один импульс переполнения на каждые m входных импульсов, между выходом датчика наличия бревна в измерительной зоне и уста30 новочным входом счетчика импульсов вкл1о346579

m — 1 л нн— 0, m чен дифференциальный усилитель, а между выходом датчика наличия бревна в измерительной зоне и потенциальным входом схемы совпадения включена интегрирующая цепочка.

Принцип работы устройства состоит в том, что обеспечивается возможность привязки переднего торца движущегося бревна к началу отсчета по шкале длин с точностью, достаточной для полного исключения длин припусков из результатов обмера. При этом при

a) b,„„, ïðàâèëüíoñòü результатов обмера полностью зависит от относительного положения переднего торца измеряемого бревна: если передний торец бревна оказывается в интервале 0(1(b, то получаем лишний отсчет длины, если же — 6,„.„„(1(0, то погрешность обмера из-за припуска равна нулю. Точность привязки должна быть такая, чтобы наименьшее возможное расстояние между торцом обмеряемого бревна и ближайшим (по ходу дви>кения бревна) делением отсчетной шкалы оказалось а все возможные значения этих расстояний а должны лежать внутри интервала —.

Для практической реализации привязки передних торцов бревен к делениям отсчетной шкалы с нужной точностью необходимо различать каждую rn часть шага отсчета а. Следовательно, для полного устранения погрешностей из-за припусков необходимо дважды трансформировать отсчетную шкалу: сначала на входе датчика длил сжать шкалу в т раз, а затем на выходе датчика длин для восстановления выбранного шага отсчета учитывать и фиксировать лишь каждое т отсчетное деление входной шкалы. Келаемый результат может быть достигнут при любых значениях m)2. Вместе с тем, техническая реализация предлагаемого устройства оказывается тем проще, чем меньше число т.

Блок-схема устройства приведена на чертеже, где приняты следующие обозначения.

1 — датчик пути транспортера, выходные импульсы которого образуют входную (сжатую в т раз) шкалу длин; 2 — счетчик импульсов (например, триггерный), выполняющий функцию делителя частоты в m раз; 3 — схема совпадений; 4 — интегрирующая цепочка (например, RC — цепочка), задерживающая сигнал разрешения измерения длин в начале обмера каждого бревна до окончания переходного процесса в счетчике импульсов, возникающего при его установке в исходное состояние (в начале обмера ка>кдого бревна); > — датчик наличия бревна измерительной зоны (например, фотоэлектрический), вырабатывающий электрический сигнал разрешения замера длины; о — дифференцирующий усилитель, формиру.ощий усилитель, формирующий сигнал (импульс) установки счетчика импульсов в исход5

65 ное состояние из перепада напряжения, появляющегося на выходе датчика наличия в момент входа переднего торца бревна в измерительную зону.

Функциональные узлы, образующие устройство, могут быть реализованы с помощью различных технических средств. Датчик наличия бревна в измерительной зоне может представлять собой фотопару, размещенную по обе стороны транспортера. При засветке фотоприемника — при отсутствии бревна в измерительной зоне — напряжение на выходе фотоприемника близко к нулю, а при затемнении фотоприемника бревном — равно напряжению источника питания. Датчик пути транспортера представляет собой диск с прорезями, по обе стороны которого размещена фотопара.

Вал этого диска через редуктор связан с ведущей звездочкой транспортера. Передаточное число выбирается так, чтобы полному обороту диска соответствовало линейное перемещение транспортера на целое число шагов отсчета. Число прорезей на диске берется равным этому числу шагов отсчета. Фотоприемник этой фотопары аналогичен фотоприемнику датчика наличия. Следовательно, в момент засветки фотоприемника (через прорези) на его выходе будет появляться импульсы положительной полярности, которые и будут образовывать отсчетные деления шкалы длин.

Если принять т=2, то необходимо удвоить число прорезей на диске выход его фотоприемника через триггер соединить со входом схемы совпадений (для восстановления принятого шага отсчета длин) и обеспечить автоматическую установку этого триггера в исходное состояние (О) перед началом обмера каждого бревна. Такая начальная установка триггера необходима потому, что непрерывно переключающийся (синхронно с движением транспортера) триггер может оказаться в момент появления переднего торца в измерительной зоне в состоянии 1, в результате чего выходная отсчетная шкала сдвинется на половину шага отсчета и ошибка измерения из-за припуска по длине не исключается.

Для принудительной установки триггера в исходное состояние (О) перед началом обмера каждого бревна можно использовать продифференцированный с помощью дифференциального усилителя перепад напряжения на выходе фотоприемника датчика наличия, появляющийся в момент входа переднего торца бревна в измерительную зону.

Таким образом, основные конструктивные признаки устройства состоят в следующем: а) между датчиком пути транспортера и схемой совпадений вводится счетчик импульсов, который выдает один импульс переполнения на каждые т импульсов, вырабатываемых датчиком пути транспортера, т. е. восстанавливает выбранную шкалу длин; б) между выходом датчика наличия и установочным входом счетчика импульсов вводится дифференцирующий усилитель, с помощью

346579

Составитель В, Алекперов

Техред Л. Богданова

Редактор Э, Шибаева

Корректор Е. Миронова

Заказ 3009/10 Изд. ¹ 1243 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 которого обеспечивается установка счетчика импульсов в исходное состояние перед началом измерения длины каждого бревна: в) между выходом датчика наличия и соответствующим B oäoì схемы совпадений вводится интегрирующая цепочка, с помощью которой осуществляется задержка разрешающего сигнала на схеме совпадений до окончания переходного процесса в счетчике импульсов, возникающего при его установке в исходное состояние.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического измерения длин бревен на продольных транспортерах, включающее датчик транспортера, датчик наличия бревна в измерительной зоне и схему совпадений, отлачающееся тем, что, с целью исключения припусков на длине из результатов обмера, между выходом датчика пути транспортера и импульсным входом схемы совпадений включен триггерный счетчик

5 импульсов, вырабатывающий один импульс переполнения на каждые т входных импульсов, а между выходом датчика наличия бревна в измерительной зоне и установочным входом счетчика импульсов включен дифферен10 циальный усилитель.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью предотвращения ложных отсчетов длины в моменты установки триггерного счетчика импульсов в исходное состояние, 15 между выходом датчика наличия бревна в измерительной зоне и потенциальным входом схемы совпадений включена интегрирующая цепочка.