Устройство для измерения толщины кожи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реотублик (11) 53821 2 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09,12,74 (21) 2087426/12 (51) М. Кл.

G 01 В 7/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (43) Опубликовано05,12.76.Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 26.03.77 (53) УДК 531.717.521

{088. 8) (72) Авторы М. A. Брагинский, Ю-С.Я. Гинзбург, Ю. П. Громов, Б. А. Казаков, изобРЕтени" П. ф. Комовкин, И, И. Малков, В. В. Солдатов и И. Д. Фрейцис

Ленинградское проектно-конструкторское и технологическое бюро легкой промышленности (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ КОЖИ

Изобретение относится к электронн измерительным устройствам, используемым в легкой промышленности, в частности в кожевенной, для измерения толщины кожи.

Известен способ определения категории кожи- путем измерения ее толщины в двух определенных точках {ГОСТ 1010-58 и др.) Однако такой способ недостаточно объективен. Средняя толщина кожи является ip более объективным критерием для опредепения категории и, следовательно, наиболее рационального использования кожевенных материалов, однако, в отечественной промышленности устройства для измерения 15 средней толщины кож еше не нашли применения. По этой причине требованиями

ГОСТ 13818-68 предусматривается измерение средней толщины кожи.

Известны устройства для измерения сред.20 ней толщины кожи {см. патент Франции

М 1543310 по кл. SO1 в, С14в за 1967г, авторские свидетельства. № 101521 по кл. 42 в, 11 за 1954 и № 152065 по кл. & 01 в, 42 в.11 за 196.1 г.). 25

Эти устройства содержат измерительные ролики, связанные с датчиками толщины, с помощью которых измеренная величина толщины кожи преобразуется в электрические сигналы с напряжением, пропорциональным измеряемой толщине, а также генератор импульсов опроса, подключенный к управляющему блоку. По сигналу от управляющего блока значения измеряемой толщины суммируются в арифметическом устройстве. Одновременно число проведенных измерений от управляющего блока подается сигналом в схему деления дляделения числа, записанного в сумматоре, на число, записанное в счетчике. Результаты полученной средней толщины поступают в уотройство печати и индикации.

Для получения средней толщины кожи по всей ее поверхности используют группу датчиков толщины. В этом случае в установке применяется схема опроса датчиков толщины. Однако при использовании как одного, так и группы датчиков толщины возможно нарушение их "нулевого" положения, т.е. положения, соответствующего

538212 отсутствию измеряемой кожи. Такое нарушение происходит вследствие загрязнения роликов, изменения электрических параметров датчиков толщины и по ряду других причин. В результате нарушения "нулевого" 5 положения снижается достоверность полученных данных. Надежность работы датчиков толщины и в частности периодическая проверка их нуля имеют особенно важное значение при использовании для измерения толщины группы датчиков. При этом в результате измерения вносят погрешность стационарные отклонения от "нулевого" положения в то время как случайные отклонения, вызванные, например, краткс i5 временным попаданием частичек от бахтармяной стороны кожи под измерительный орган, не имеют существенного значения, так как быстро и самопроизвольно исче20 зают, практически не влияя на точность измерения.

Белью изобретения является повышение точности измерения толщины кож путем обнаружения стационарных отклонений "нуI/

25 ля датчиков толщины и автоматической проверки нулевого" положения датчиков толщины после обмера каждой кожи.

Согласно изобретению указанная цель достигается введением в устройство блока З0 контроля " нуля" датчиков толщины, один из входов которого подключен к коммутатору датчиков толщины, другой вход — к преобразователю электрического сигнала от датчиков толщины в цифровой код, а 35 выход подключен к блоку сигналиазции.

Блок контроля "нуля" датчиков толщины содержит формирователь "нулевого" кода, соответствующего отсутствию измеряемой кожи, т.е. "нулевой толщине и по числу 40 датчиков толщины ключи опроса "нулевс го кода, элементы временной задержки, одновибраторы, выходные ключи и элементы "память", причем выход формирователя

"нулевого" кода подключен к одним вхо- 45 дам ключей опроса, выход каждого из которых подключен к соответствующему элементу временной задержки и ко входу выходного ключа, а выход элемента задержки через одновибратор соединен с другим входом входного ключа, выход которого, в свою очередь, подключен к элементу

"память".

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема блока контроля "нуля" датчиков толщины.

Устройство для измерения толщины кож содержит генератор 1 импульсов опроса, управляющий блок 2, датчики 3 толщины, коммутатор 4, датчик 5 нали- @ чия кожи, преобразователь 6 эпектричеокого сигнала датчика 3 толщины в цифровой код, арифметическое устройство, состоящее из сумматора-накопителя 7, счетчика 8 числа замера и регистра 9 частного.

Кроме того, устройство включает блок

10 печати и цифровой индикации, блок 11 сигнализации, блок 12 контроля нуля" датчиков 3 толщины.

Один из входов блока 12 контроля "нуля" датчиков 3 толщины подключен к ко мутатору 4, другой вход — к преобразователю 6, а выход блока 12 подключен к блоку 11 сигнализации.

Блок 12 контроля "нуля" датчиков 3 толщины содержит формирователь 13 "нулевого" кода, вход которого подключен к выходу преобразователя 6. Выход формирователя 13 "нулевого" кода подключен к одним из входов ключей 14 опроса. Число ключей 14 опроса равно числу датчиков 3 толщины, используемых для измерения толщины. Вторые входы ключей 14 опроса соединены с коммутатором 4, а выход каждого из ключей опроса 14 подкшочен к элементу 15 временной задержки. Выход каждого элемента 15 временной задержки через одновибратор 16 подключен ко входу выходного ключа 17, другой вход которого соединен с выходом ключа опроса 14. Выход ключа 17, в свою очередь, соединен с элементом 18 "память".

Генератор 1 импульсов опроса служит для опроса датчиков 3 толщины по мере продвижения кожи. Управляющий блок 2 синхронизирует работу всех функциональных узлов устройства для измерения средней толщины кож.

Датчики 3 толщины преобразуют измеренную величину толщины кож в электрический сигнал. С помощью коммутатора 4 производится последовательный опрос дат чиков 3 толщины.

Датчик 5 наличия кожи фиксирует начало и конец цикла измерения кожи.

Преобразователь 6 предназначен для преобразования электрического сигнала датчиков 3 толщины в цифровой код, соответствующий толщине кожи в точке измерения.

С помощью сумматора-накопителя 7 производится суммирование результатов всех измерений.

Счетчик 8 числа замеров предназначен для записи числа всех измерений, выполненных датчиками 3 толщины. Регистр 9 частного фиксирует частное от деления суммы результатов всех измерений на к

538212

Одновременно с окончанием измерения каждой кожи (суммирование результатов) при выключении датчика 5 наличия кожи в управляющем блоке 2 формируется сигнал перевода электронного устройства для измерения средней толщины кож в режим контроля "нуля" датчиков 3 толщины. в котором проверяется и индуцируется на цифроличество замеров, т.е. среднюю толщину измеряемой кожи в кодированной форме.

Блок 10 печати и цифровой индикации осуществляет управление работой печатающего устройства и устройства цифровой 5 индикации средней толщины кожи.

С помощью блока 11 сигнализации производится технологическая и аварийная сигнализация состояний электронного устройства для измерения средней толщины !О кож.

Блок 12 контроля "нуля" датчиков 3 толщины осуществляет проверку нулевого положения датчиков после обмера каждой кожи.

Устройство работает следующим образом.

После начала цикла измерения кожи, фиксируемого срабатыванием датчика 5 наличия кожи, импульсы от генератора 1 импульсов опроса поступают в управляющий блок 2, где формируется сигнал начала опроса датчиков 3 толщины.

Этот сигнал поступает на вход коммутатора 4, с помощью которого опрашиваеИ мые датчики 3 толщины последовательно подключаются к преобразователю 6, преобразующему сигналы от датчиков 3 толщины в цифровой код. При отсутствии и

30 меряемои кожи сигналом от управляющего блока 2 преобразователь 6 устанавливается в начальное положение, соответствующее сигналу датчиков при "нулевой" толщине. Благодаря этому при изменении толщины код числа, записываемого в преоб35 разователе 6 при измерении толщины, будет пропорционален величине замера.

После установки преобразователя 6 в начальное положение и последующего при- 40 хода очередного импульса опроса от генератора 1 импульсов опроса электрический сигнал от опрашиваемого датчика 3 толщины через коммутатор 4 поступает на преобразователь 6. Время опроса каждо45 го датчика 3 толщины через коммутатор 4 строго регламентировано сигналом от управляющего блока 2.

По окончании опроса каждого датчика 3 толщины в управляющем блоке 2 формиру- у ется сигнал ввода цифрового кода от преобразователя 6 в сумматор-накопитель 7.

Одновременно этот сигнал поступает в счетчик 8 числа замеров.

Таким образом, в течение времени из- щ мерения кожи, обусловленного включением датчика 5 наличия кожи, последовательно и периодически опрашиваются все датчики

3 толщины и производится суммирование результатов всех измерений в сумматоре- 60 накопителе 7, а в счетчике 8 числа замеров фиксируется количество замеров. После окончания цикла измерения кожи, что фиксируется выключением датчика 5 наличия кож, в управляющем блоке 2 вырабатывается сигнал окончания режима су мирования и начала цикла деления суммы результатов всех замеров на число замеров, т.е. определения средней толщины кожи. Этот сигнал от управпяюшего блока

2 поступает на сумматор-накопитель 7 и счетчик числа замеров 8. Деление производится путем последовательного вычитания кода числа замеров записанного в счетчике 8, из кода суммы результатов всех измерений, записанного в сумматоренакопителе 7.

Режим вычитания осуществляется с помощью сложения кода суммы результатов всех измерений с дополнительным кодом числа замеров.

Дополнительный код с выхода счетчика

8 числа замеров по сигналу начала дав ления от управляющего блока 2 вводится в младшие разряды сумматора-накопителя 7, в остальные (старшие) разряды которого вводятся сигналы "1", В результате происходит переполнение сумматора-накопителя 7, и сигнал переноса, возникающий на его выходе, поступает в регистр 9 частного, а также в управляющий блок 2, в котором формируеч ся сигнал продолжения деления. Поступление сигналов переноса в регистр 9 час ного повторяется до тех пор, пока число, оставшееся в сумматоре-накопителе 7, не станет меньше числа, считываемого со счетчика 8 числа замеров. Код в регистре частного в этот момент и является кодом числа средней толщины измерений кожи.

Окончание появления сигналов переноса фиксируется в управляющем блоке 2, который формирует сигнал окончания режима деления, поступающий в регистр 9 частного. Этот сигнал одновременно поступает в блок 10 печати и цифровой индикации, в результате чего печатающее устройство проставляет на коже ее среднюю толщину, а устройство цифровой индикации обеспечивает появление этого числа на цифровом табло.

538212

30

60 вом табло блока 10 печати и цифровой индикации наличие нулевого" сигнала на выходе датчиков 3 толщины.

В случае отсутствия "нуля" датчиков сигнал об этом подается в блок 11 сигнализации для осуществления аварийной сигнализации, прекращения дальнейших измерений, а также для индикации неисправного датчика 3 толщины.

Блок 12 контроля "нуля" датчиков 3 толщины работает следующим образом.

При появлении на выходе управляющего блока 2 сигнала начала проверки "нуля" датчиков 3 толщины последние опрашиваются обычным образом через коммутатор 4.

Опрос датчиков 3 толщины в режиме автоматического контроля "нуля" датчиков за время полного цикла работы устройства при измерении каждой кожи (суммирование, деление, вывод на печать и индикацию) производится непрерывно (многократно) за исключением промежутка времени, необходимого для осуществления режима суммирования напученных результатов измерений, когда код, соответствук щий измеренному значению толщины, отличен от "нулевого". Такая непрерывность контроля в значительной степени повышает вероятность своевременного обнаружения отклонения показаний датчиков 3 толщины от "нулевого" значения, а также достоверность средней толщины кожи. При работе коммутатора 4 электрический сит» нал от каждого из датчиков 3 толщины поступает на преобразователь 6, на выходе которого формируется цифровой код, соответствующий "нулевой" толщине при отсутствии отклонения {исправности дач чика 3 толщины) и несоответствующей ей при наличии отклонения (неисправность датчика 3 толщины). Этот цифровой код подается на формирователь 13 нулевого" кода, сигнал на выходе которого может принимать значение "0" или "1" в зависимости от соответствия ("0") или несоответствии (1") "нулевой" толщине.

С выхода формирователя 13 "нулевого" кода сигнал поступает на кпючи 14 опроса, На другие выходы которых последовательно подаются сигналы от коммутатора 4.

При появлении на выходе формирователя 13 "нулевого" кода сигнала "1", на выходе соответствующего ключа 14 опроса (представляющего собой, например, логическую схему И) момент опроса также появляется сигнал "1". Этот сигнал подается на выходной ключ 17 и элемент

15 временной задержки. Время задержки элемента 15 должно быть больше длитесь ности импульса на выходе ключа 14 опроса. С выхода элемента 15 задержки импульс (сигнал "1") подается на одновибратор 16, длительность сигнала на выходе которого должна быть больше проме жутка времени между двумя опросами о ного и того же датчика 3 толщины.

Благодаря включению элемента 15 задержки сигнал "1" на выходе одновибратора 16 появляется лишь после окончания первого опроса, на котором выявилось (с помощью формирователя 13 "нулевого" кода) отсутствие "нулевой" толщины. Вследствие этого на обоих входах выходного ключа 17 (например, логической схемы И) сигналы. "1," при первом опросе возникают в разное время и на выходе ключа 15 поддерживается сигнал 0".

Таким образом, случайные отклонения от "нулевой" толщины не фиксируются.

Если же при втором опросе (или любом последующем, что зависит от выдержки времени элемента 15 временной задержки) на выходе входного ключа 14 появится сигнал "1" в тот момент, когда на выходе одновибратора 16 еще поддерживается сигнал "1", то на выходе ключа 17 также появится сигнал "1", поступающий на вход элемента 18 "память". Таким образом, фиксируются лишь стационарные, обнаруж ваемые при многократном опросе, отклонения от "нулевой" толщины. Сигналы о таких отклонениях с выхода элементов 18

"память" подаются в блох 11 сигнализации.

С началом каждого нового опроса работа цепей обнаружения стационарного отклонения блока 12 контроля "нуля" датчиков 3 толщины повторяется.

Если при одном из опросов обнаружено отклонение, то опрос продолжается до опроса последнего датчика 3 толщины, после чего по сигналу от блока 11 сигналижции управляющий блок 2 формирует сигнал на прекращение опроса и дальнейшей обработки информации для определения средней толщины кожи.

Включение в схему устройства блока контроля "нуля" датчиков толщины позволяет исключить ошибки измерения, возникающие от загрязнения измерительных органов, расстройки датчиков толщины и по другим причинам, повысить достоверность обрабатываемой устройством информацииВысокие требования к достоверности измерения средней толщины вызваны тем, что категория кожи, определяемая по-атому показателю, является важным центро538212

Фиг. 1 образующим элементом, определяющим сто. имость кож. Кроме того, как уже указывалось выше, определение категории по средней толщине кожи позволит наиболее рационально использовать кожевенные материалы на обувных предприятиях.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения толщины кожи, содержащее электрически связанные между собой генератор импульсов опроса, управляющий блок, датчики толщины, коммутатор датчиков толщины, датчик наличия кожи, преобразователь электрического сигнала датчика толщины и цифровой код, арифметический блок вычисления средней толщины и блок сигнализации, о т л ичающееся тем, что,сцельюповышения точности измерения, оно имеет блок контроля "нуля" датчиков толщины, один из входов которого подключен к коммутатору датчиков толщины, другой вход к преобразователю, а выход электрически связан с блоком сигнализации, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок контроля "нуля" датчиков толщины содержит ключи опроса, элементы временной задержки, одновибра1р торы, выходные ключи и элементы "память", количество которых равно числу датчиков толщины, и формирователь "нулевого" кода, причем выход формирователя "нулевого" кода подсоединен к одним

15 входам ключей опроса, выход каждого из которых подключен к соответствующему элементу временной задержки и ко входу выходного ключа, а выход элемента задержки через одновибратор соединен с другим вхо20 дом входного ключа, выход которого подключен к элементу "память".

538212

Ôèã. 2

Составитель К. Фопомеев

Редактор Л. Гончарова Техред О- Дуговая Корректор В. Куприянов

Заказ 5708/23 Тираж 844 Поднисное

UHHHJIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент«, г. Ужгород, ул. Проектная. 4