Ультразвуковое устройство для измерения ширины ленты

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ ЛЕНТЫ, содержащее распотгаемые с тфотивоположных сторон пенты два акустических узла, жестко скрепленных между собойи включающих юлучатель и приемник.генератор зондирующих импупьбов, -выход которого соединен с юпучателем каждого узла, и электронный блок, два входа которого подключены к приемнику каждого узла, о т п и ч а ю щ е е с я Тем, что» с цепью повышения точности измерений, ож>& сна^ено двумя каналами управления, каждый из которых состоит из последовательно соединенных корректирующего усилителя, интегратора и регулируемого усилителя, выход котодрго подключен к входу генератора зондирующих импупьсов, источником опорного напряжения, подключенным к. второму входу интегратора, ив каждом акустическом узле двумя деттошитепьными приемниками, расположенными рядом с основным вне зоны измерения, один из которых подключен к входу регулируемого усилителя, а другой - к входу корректирующегчэ усилителя.(Л•ч!О N9эооDO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

3(51) G 01 В 17/02

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ П":ЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 2596907/25-28 (22) 31.03.78 (46) 23.06.83, Бюл. № 23 (72) А.И.Ришан, М.НД уманюк и В.И.Ходак (71) Киевский институт автоматики им. XXV сьеэда КПСС (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 378710, кп. 5 01 В 19/06, 1971.

2. Ришан А. Автоматизация управления. шинным производством. Сборник научных трудов Киевского института автоматик1..

Киев. "Техника", 1977, с. 2-10 (п)зототип) . (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ ЛЕНТЫ, содержащее распопагаемые с противопо ложных сторон ленты два акустических узла, жестко скрепленных между собой и включающих излучатель и приемник, :4" генератор зондирующих импульсов, .Выход которого соединен с излучателем каждого узла,. и электронный блок, два входа которого подключены к приемнику каждого узла, о т п и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности измерений, оно снабжено двумя каналами управлении, каждый из которых состоит из последовательно соединенных коррек тирующего усилителя, интегратора и ре гупируемого усилителя, выход кото)зобо подключен к входу генератора зондирующих импульсов, источником опорного напряжения, подключенным к. второму входу интегратора, и в каждом акустическом узле двумя дополнительными приемниками, расположенными рядом с основным вне зоны измерения, один иэ которых подключен к входу регулируемого усилителя, а другой - к входу корректирующего усипитепя.

3 2

13, цщш атор 14 и блок 15 эталонной ширины. Кроме того, устройство содержит канал 16 управления, состоящий из последовательно соединенных корректИрующего усилителя 17, интегратора 1 8 и регулируемого усилителя 19, выход которого подкшочен к входу генератора 7 зондирующих импульсов. Аналогичный канал 20 управления содержит корректируюший усилитель 21,, интегратор 22 и регулируемый усилитель 23.

Акустический узел 1 снабжен двумя дополнительными приемниками 24 и 25, расположенными рядом с основным вне зоны измерения, при этом приемник 24 подключен к входу регулируемого усилителя 19, а приемник 25 - к входу корректирующего усилителя. Акустический узел 2 снабжен двумя приемниками

26 и 27, расположенными рядом с основным. Приемнйк 26 подключен к входу регупируемого усилителя 23, а приемник 27 — к " входу корректируюшего усилителя 21 °

К входу интегратора l 8 подключен истинн 28 опорного напряжения, а к входу интегратора 22 - источник 29 опорного напряжения.

Устройство работает следуюшим образом.:

Иэ-за нестабильности параметров отдельных элементов генераторов 7 и 8 зондируюшйх Импульсов, которые своим выходным напряжением питают ультразвуковые излучатели 3 и 5, в обоих акустических узлах 1 и 2 излучатели возбуждаются, причем в силу их резонансных свойств амплитуда колебаний максимапь на на частоте, равной собственной частоте преобразователя, Эти колебанЩ проходя по воздуху, воздействуют йа приемники 4 и 6. Амплитуда сигнала, сниМаемого с приемника, максимальна на собственной частоте преобразоватепя.

Сигнап с дополнительного приемйика

24 канопа 16 управйения усиливается регупйруемым усилителем 19 и постуйает на излучатель 3.

45

Одновременно часть равнораспределенного по длине излучения акустического пуча, попадает на дополнительный приемник 25. После усиления и детектирования корректируюшим усилителем 17 ( сигнала, поступаюшего с приемника 2,5, последний сравнивается с опорным напряжением, поступаюшим от источника 28, . 1 70280

Цэ,>бретение относится к пер"-,epóøaIîшеыу контрогпо ультразвуковым методом и может быть использовано для автоматического измерения ширины движушейся ленты.

5 Известно устройство для автоматического иэмерениа ширины и длины ткани,, содержашее фотоэлектрические датчики, установленные по обе стороны ткани, и регистратор P) . щ

Недостатком его,является низкая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к. данному изобретению является ультразвуковое устройство для измерения ширины ленты, содержашее раслолагаемые с противоположных сторон ленты два акус . ти сб2Ыж узла, жестко скрепленных между собой и включающих излучатель и приемник, 20 гене йФор зондйруюших импульсов, выход когорого соедипен с излучателем каждого узла,"и электронный блок, два входа которого йодклйчейй"к приемнику каждого, mt>) " " :

У такого устройства также невысока точность измерений.

Цель изобретения - повышение точнос- . ти измерений.

Дпя этогд йредлагаеМое устройство

, снабжено двумя кайалами управления, каждый иэ которых состоит из последовательно соединенных корректирующего усилите» ля, интегратора и регулируемого усилителя, выход которого подкшочен к входу:генератора зойдируюших Импульсов, источником

35 опорного напряженйя, подкшоченным к второму входу интегратора, и в каждом акустическом узле двумя дополнительными приемниками, расположенными рядом с основным вне зоны измерения, один из 40 которых подключен к входу регулируемого усилителя, а другой - к входу корректируюшего усиди теля

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит располагаемые с противоположных сторон ленты акус тические узлы 1 и 2, жестко скреплен-. ные между собой.

Акустический узел 1 содержит излу50 чатель 3 и приемник 4, а узел 2 содержит юлучатель 5 и приемник 6. К из лучателю 3 подкшочен генератор 7 зон дируюших импульсов, а к излучателю 5генератор 8 зондируюших импупьсов.

К приемникам 4 и 6 подктйочен электронный блок 8, содержащий два усилителя

10 и 11, сумматор 12, преобрюователь

1-1оминальное значение ширины ленты. одят с помошьйо блока 15 эталонной ины, Алгебраическое суммирование личин отклонений кромок ленты "праго и левого акустических узлов 1 и 2 их среднего положения со значением тановки позволяет определить истинзначение ширины ленты, индикацию торого осушествпяет йндикатор 14.

Таким образом устройство. измеряет лько отклонение ширины ленты от" данного значения.

Опись1ваемое устройство позвойязет нть влияние воэмушения окружающей т на упьтрювуковые пуча акустичеоузлов (изменение температуры, впаж-ст". воздуха) эа счет стабипиэапйй ппитуды сигнала на приемнике.

3, 702803

Отклонение величины напряжения на выходе корректируюшего усилителя от напряжения опорного источника вызывает изменение выходного напряжения интегратора 18. Сигнал с интеГоратора

5 Во воздействует далее на элемент регупиот ровки коэффициента усиления регулируемого усилителя 19, изменяя напряжение возбуждения иэмеритепя до величины, при которой напряжение источника 28 и корректируюшего усилителя 17 были бы равны. Аналогичным образом работает канал 20 управления.

5 е

Сигналы с приемников 4 и 6 посту- сннэ

„лают в электронный блок 9, где усипи- 15 средь ваются с помошью усилителей 10 и 11,,ких .суммируются в цифровой код с помошью но преобразователя 1 3. ам

Редактор Е.Месропоав Техрее М.Гергеиь Корректор O.Áèëàê

Заказ 6604/3 Тираж 602 Подписное

ВНИИПЙ Государственного комйтета СССР по делам изобретений и открытий

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

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