Измеритель удельного окружного натяжения в ведущей ветви листа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

СПИ

ИЗОБ

К АВТОРСКО

" 69937i (6!) Дополнительно (22) Зал влеио 1 2.07

51) М. Кл.

G 01 L 5/04 с присоединением за

Гонуднрстввнный квмнтет

СССР (23) Приоритет

Ilo денам нэобрнтеннй н открытий

Опубликовано

53) УДК531.781 (088.8 ) Дата опублик

К-B. Ю. Бернатонис, Р-И. Ю. Кажис, С. И, Антанайтис, I

Ю. К. Стравинскас и С. П. Шидлаускас (72) Авторы изобретения

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ УДЕЛЬНОГО ОКРУЖНОГО НАТЯЖЕНИЯ

В ВЕДУЩЕЙ ВЕТВИ ЛИСТА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества и определения механических характеристик листовых материалов, в частности бумаги, картона и других листовых материалов.

Известно устройство для измерения силы натяжения ленты, содержащее два направляющих и отклоняющий ролик, упругий элемент, преобразователь деформации уп10 ругого элемента в электрический сигнал и регистрирующее устройство, при этом упругий элемент выполнен в виде двух плоских пластин, между которыми и на их концах закреплены направляющие ролики, 15 а в середине отключающий ролик. Упругий элемент снабжен гибкой связью с головкой, формирующий ленту (1).

Однако это устройство не обеспечивает требуемой точности измерения, Наиболее близким по технической сущности к предложенному является измеритель удельного окружного натяжения в ведущей ветви листа, содержащий основной излучатель ультразвуковых колебаний, связанный с генератором зондирующих импульсов, два приемника ультразвуковых колебаний и блок измерения, соединенный с разностным частотомером, вход которого связан с генера-.îðîì зондирующих импульсов (21.

K недостаткам этого измерителя относится низкая точность измерения удельного окружного натяжения.

11ель изобретения — повышение точности измерения.

Это достигается за счет того, что в измеритель удельного окружного натяжения в ведущей ветви листа введен дополнительный излучатель ультразвуковых колебаний расположенный напротив основноФ го и соединенный с генератором зондирующих импульсов, а блок измерения выполнен в виде двух идентичных каналов измерения, состоящих из последовательно соединенных приемника-формирователя, триггера, интегратора, квадратора и преобразбвателя напряжение-частота, причем

3 6993 выход генератора зондирующих импульсов соединен с входами триггеров и интеграторов, а выход каждого преобразователя напряжение-частота соединен с входом раэностного частотомера, при этом каж.дый из приемников ультразвуковых колебаний соединен с приемником-формирователем.

На фиг. 1 изображен предложенный измеритель удельного окружного натяжения . в ведущей ветви листау на фиг. 2 - временные диаграммы работы измерителя.

Измеритель содержит основной излучатель 1 ультразвуковых колебаний, расположенный над ведущей ветвью листово15 го материала 2 и имеющей с ним акустический контакт. Основной излучатель 1 ультразвуковых колебаний соединен с выходом генератора 3 зондирующих импульсов и дополнительным излучателем 4 ультра20 звуковых колебаний, расположенным под ведомой ветвью листового материала. На расстоянии от основного излучателя 1 ультразвуковых колебаний расположен пер25 вый приемник 5 ультразвуковых колебао ий, подключенный к входу первого канала 6 измерения и помещенный:lag ведущей ветвью листового материала 2. Г1од ведомой ветвью материала 2 на том же расстоянии расположен второй приемник 7 ультразвуковых колебаний, который подсоединен к входу второго канала 8 измерения. Оба канала измерения идентичны и содержат последовательно соединен35 ные приемник-формирователи 9, триггер

10, интегратор 11, квадраторы 12 и преобразователь 13 напряжение-частота. Выходы обоих каналов измерения 6 и 8 подключены к первому и второму входам раз 40 постного частотомера 14, третий вход которого соединен с вторым выходом генеpampa зондирующих импульсов 3, вторыми входами триггеров 10 и интеграторов

11 обоих каналов 6, 8 измерения. Кана- 45 лы измерения 6 и 8 образуют блок 15 измерения.

Измеритель работает следующим обРазом.

В начальный момент времени о (фиг. 2а) генератор 3 зондирующих импульсов по первому выходу возбуждает излучатели ультразвуковые 1 и 4, по второму выходу переводит в единичные состояния

55 триггеры 10 обоих каналов 6, 8 измерения, а также сбрасывает разностный частото- . мер 14 и интеграторы 11. Акустические импульсы излучателей 1 и 4 (фнг. 2б) 71 4 распрос траняются по ведущей и ведомой ветви, исследуемого листа 2, частично излучаются в окружающую среду и принимаются приемниками ультразвуковых колебаний 5 и 7 (фиг. 2в и фиг. 2г соответственно). Время прохождения ультразвукового сигнала от излучателя 4 до приемника 7 С4 = „, где

6 .Я

6 - базовое расстояние, цо — скорость ультразвука в ведомой ветви листа. Сигнал с приемника ультразвуковых колебаний 7 поступает на вход приемника-формирователя 9 канала 8,на выходе которо го образуетси нормированный по амплитуде и длительности импульс. Этот импульс сбрасывает триггер 10 в нулевое состояние. При этом на выходе триггера 10 формируется прямоугольный импульс длительностью С „, (фиг. 28),который поступает на вход интегратора 11. Выходное напряжение интегратора (фиг. 2ж) .прямо пропорционально длительности входного импульса U b, — К„ С1, где

1А4

K < - коэффициент пропорциональйости.

Это напряжение поступает на вход квадратора 12, выходное напряжение которого (фиг. 2к) равно . 0 Вых = K z С „° где

2 я

К = KÄ . Напряжение с выхода квадратора 12 поступает на вход преобразователя

13 напряжение-частота, период повторения которого T,=К5,rae K z i a K— .+Z К2 .1

51 2 коэффициент пропорциональности, При этом частота повторения равна „К ч,где

4 — Отсюда следует, что частота пок вторения импульсов на выходе преобразователя 13 (фиг. 2м) прямо пропорциональна квадрату- скорости ультразвука.

Таким образом, частота повторения импульсов на выходе канала измерения

8 прямо пропорциональна натяжению в ве« домой ветви листа.

Работа другого канала измерения 6 поясняется аналогичными диаграммами (фиг, 2е, фиг. 2и, фиг. 2л и фиг. 2н). . .налогично, частота повторения импульсов на выходе канала 6 измерения

Я

= К Ч„, где ч„- скорость ультразвука в веду 1ей ветви листа, К4 — коэффициент пропорциональности. Сигналы с выходов обоих каналов измерения поступают на второй и третий входы разностного частотомера 1-l,è котором происходит измерение разности частот F - F,, = К, (q - v ).

Поскольку частоты F = К4 ч и р

4- 1 4 о> прямо пропорциональйы натяжениям в ве699371

Фих. t

5 дущей и ведомой ветвях листа соответственно, на индикаторе разностного частотомера 14 индикируется результат измерения удельного окружного натяжения в ведущей ветви листа. С приходом следующего тактового импульса с выхода генератора зондирующих импул сов 3 показания раэностного частотомера 14 сбрасываются, триггеры 10 обоих каналов измерения приводятся в единичные состояния, а интеграторы 11 - в нулевые состояния, чем измеритель подготовляется для следующего цикла измерения, Измеритель обеспечивает возможность

15 автоматического непрерывного измерения удельного окружного натяжен..я ведущей ветви листа, и контроля механических нагрузок в ведущих ветвях изготавливаемого полотна, что в свою очередь уменьшает частоту разрыва материала.

Фо рмул а и эобретения

Измеритель удельного окружного натяжения в ведущей ветви листа, содержащий основной излучатель ультразвуковых колебаний, связанный с генератором зондирующих импульсов, два приемника ульт- 30 развуковых колебаний и блок измерения, соединенный с раэностным частотомером, вход которого связан с генератором зондирующих импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен дополнительный излучатель ультразвуковых колебаний„ расположенный непротив основного и соединенный с генератором зондирующих импульсов, а блок измерения выполнен в виде двух идентичных каналов измерения, состоящих иэ последовательно соединенных приемника-формирователя, триггера, интегратора, квадратора и преобразователя напряжение-частота, причем выход генератора зондирующих импульсов соединен с входами триггеров и интеграторов, а выход преобразователя напряжение-частота соединен с входом разностного частотомера, при этом каждый из приемников ультразвуковых колебаний соединен с приемником-формирователем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 457902, 9 01 Ь 5/06, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 552530, кл. (j 01 L 5/04, 1977 (прототип).

Составитель А. Новиков

Редактор А. Шмелькин Техред И, Асталош Корректор В. Бутяга

Заказ 7 207/45 Тираж 10 7 3 Подпи снов

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгу род, ул. Проектная, 4