Способ определения поперечного размера движущегося изделия и устройство для его осуществления

 

(72) Авторы изобретеиия

А. С. Барина, Б. Э. Вакулина и В. А. Мельниковский (71) Заявитель (5Ф) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО РАЗМЕРА ДВИЖУЩЕЩСЯ

ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ па (1 J.

Изобретение относится к измерительной технике я может быть использовано для измерения поперечного размера, например диаметра гибкой нити или толщины ленты в процессе их перемотки.

Известны способы определения попе3 речного размера движущегося изделия, основанные на индикации перемещения щупа, упруго прижатого к изделию, и определении среднего по длине положения щуОднако такие способы не учитывают особенностей колебаний системы щупа при контакте его с движущимся изделием, 35 что приводит к увеличению погрешности измерения.

Известен также способ, при котором в процессе измерения определяют частоту колебаний системы щупа, по которой судят о влиянии отдельных технологических узлов и агрегатов на погрешности поперечного размера иц.отавливаемого гзделия $2j.

Однако и этот способ не учитывает особенностей колебаний щупа при контакте его с изделием на частотах, превышающих частоту собственых колебаний системы щупа. Особенность этих колебаний состоит в том, что амплитуды их положительных лолуволн (на участках выхода

myna из контакта с изделием) превышают амплитуды отрицательных полуволн (на участках вдавливания щупа в контро лируемое изделие). Поэтому известные способы дают завышенные показания поперечного размера изделия.

Для повышения точности определения поперечного размера изделия измеряют частоты собственных колебаний системы щупа при наличий и отсутствии контакта с изделием, измеряют амплитуду колебаний системы щупа на частотах, превышающих частоту собственных колебаний системы щупа, и вводят поправки в значение поперечного размера по усредненному значению амплитуды свободньгх колебаний системы щупа на частотах, превьппаюших частоту собственных колебаний системы щупа при отсутствии кэнтакта с изделием, и nck соотношению частэт свободных колебаний системы шупа,при наличии, и отсутствии контакта с изделием.

Известный способ реализуется с пэ> мощью устройства, содержащего измерительный щуп с приспособлением для упругого поджатия его к изделию и последовательно соединенные преобразователь перемещения щупа в сигнал, частотный фильтр и измеритель амплитуды отфильтрованного сигнала.

Для повышения точности измерения предлагаемым способом устройство для определения поперечного размера движущегося изделия снабжено частотным детектором, подключенным к выходу фильтра, аттенюаторэм, управляющий вход ко— торэго подключен к выходу частотного детектора, а сигнальный вход — к выходу измерителя амплитуды, корректирующим элементом, первый вхэд которого подключен к выходу аттенюатора, и вторым из> мерителем амплитуды, вход которого подключен к выходу корректирующего элемента.

На фиг. 1 дана блок-схема устройства, реализующего предложенный способ, а на фиг. 2 показан график свободных колебаний системы щупа при контакте

myna с изделием.

При перемещении изделия вдоль своей

\ оси по направлению стрелки вследствие контакта щупа с неровностями поверхности изделия система щуп-датчик приводится в кэлебательное движение. Измеряемое значение размера изделия оказывается

6ольше его фактического размера (фиг. 2).

Для повышения тэчности измерений вводят поправки в значение поперечного размера, которые зависят от среднего значения амплитуды свободных колебаний системы щупа на частотах, превышающих частоту собственных колебаний системы шупа при отсутствии контакта с изделием, и от соотношения частот свободных колебаний системы щупа при наличии и отсутствии контакта с изделием. В первом приближении такие поправки вводят пропорционально величине усредненной амплитуды и отношению частот в первой степени, где коэффициент пропэрциональности зависит от характеристик материала изделия.

Устройство содержит измерительный шуп 1, упруго прижатый к изделию 2

7S41 щупа при этсутствии кэнтакта щупа с изделием.

Колебания щупа трансфэрмируются преобразователем в электрический сигнал.

Последний поступает на фильтр. На выходы частотного детектора и измерителя амплитуды поступает только высэкэчастот.ная составляющая сигнала, соответствуюшая собственным колебаниям системы myna при наличии контакта шупа с контролируемым изделием.

Сигнал низкой частоты, обусловленный медленными изменениями поперечного размера изделия, через фильтр не проходит.

Изменения частоты колебаний электрического сигнала преэбразуются .частотным

35 детектором в напряжение. Это напряжение подается с частотного детектора на управляющий вход аттенюатэра через промежуточный преобразователь, не пэказанный

50

4 пружиной 3> пэследэват .льно соединенные преобразователь 4 перемещения myna в сигнал, например индуктивный, датчик перемещения, частэтный фильтр 5, измери гель 6 амплитуды отфильтрованнэго сигнала и частотный детектор 7, подключенный к выходу фильтра.

Устрэйствэ содержит также аттенюа—

Т0р 8, управляюший вход кэтэрогэ подключен к выходу частотного детектора, а сигнальный вход — к выходу измерителя амплитуды, корректируюший элемент 9, первый вход которого подключен к выходу аттенюатэра, и второй измеритель 10 амплитуды, вход кэторого подключен к выходу корректирующего элемента. Частота среза фильтра выбирается соответствующей частоте собственных колебаний системы на чертеже. На другой вход аттенюатора поступает сигнал измерителя амплитуды.

С аттенюатора преобразованный сигнал, соответствуюший поправке в значение измеряемого размера и прэпорциэнальный изменению частоты и усредненному значению амплитуды, поступает на корректи-.

/ рующий элемент 9. Выходной сигнал с корректируюшегэ элемента 9 с учетом указанных поправок поступает на второй измеритель 10 амплитуды. Величина поправки может корректирэваться изменени. ем характеристики аттенюатора или характеристики преобразователя 4 в зависимэсти от конкретных условий измерения.

Формула изобретения

1. Способ определения попер чнэгэ размера движушегося изделия с помощью ьдупа, упруго прижатor о к изделию, за6(7341

ЦНИИПИ Закал 5721/39 Тираж 866 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4 ключаюшийся в тэм, чгэ эпределяют частот у колебаний системы )nytta и изме()яют положение myna, по которому судят о поперечном размере изделия, о т л и .ч аю ш и и с я тем, что, с целью пэвышения точности, измеряют частоты.собственных колебаний системы шупа при наличии и отсутствии контакта с изделием, измеряют амплитуду колебаний системы шупа на частотах, превьццаюших частэту сэбст- 10 венных колебаний системы myna, и вводят поправки в значение поперечного размера по усредненному значению амплитуды свободных колебаний системы шупа йа частотах, превышающих частоту собственных колебаний системы myna при отсутствии контакта с изделием, и по соотношению частот свободных колебаний системы щупа при наличии и отсутствии контаткта с изделием.

2. Устройство для определения поперечного размера движущегося изделия, содержащее измерительный щуп с приспособлением для упругого поджатия его к

1 изделию и последовательно соединенные преобразователь перемещения щупа в сигnaJIð частотный фильтр и It. )м ° ри Г 1) эм плитуды отфильтрованного сиги ).)л, э тJlичаюlgееся тем, чтэ,сц..лью повышения точности измерения, энэ снабжено частотным детектором, полключен).ым к выходу фильтра, аттенюаторэм, управляюший вход кэтэрого подключен к выходу

1 частотного детектора, а сигнальный вхэцк выходу измерителя амплитуды, коррек% тируюшим элементом, первый вход кэтэрэго подключен к выходу аттенюатора, и вторым измерителем амплитуды, вхэи которого подключен к выходу корректируюшегэ элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Справочник по прикладной измерительной технике под ред. Q. Консидайна и С. Росса. N. Энергия, 1868, с. 204205.

2. Черневский И. H. Разрабэтка прибора для технической диагностики кабельных прессов. Четвертая республиканская научно-техническая конференция энергетиков.

Ташкент, Узбекский НИИ энергетики и автоматики, 1873,