Устройство для измерения длины дви-жущихся изделий b продольном потоке

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()842390 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено l l 08. 77 (21) 2515566/18-28 (5! )М. Кл.

G 01 В 7/04 с присоединением заявки РЙ

Государственный комитет (23) Приоритет ао делам изобретений н открытий (53) УДК531. 7 (088. 8) Опубликовано 30. 06. 8 l Бюллетень .% 24

Дата опубликования описания 10. 07. 8 l

ЕСБСЯфцрд (72) Автор изобрете ния

А. Л. Тараев

1 "-

Всесоюзный научно-исследовательский и проек1тно- ." "-""--:- :" (71) Заявитель конструкторский институт автоматизации производственных процессов в промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ДВИЖУЩИХСЯ

ИЗДЕЛИЮ В ПРОДОЛЬНОМ ПОТОКЕ

Изобретение относится к технике измерений, а именно к технике измерения длины движущихся изделий в продольном потоке.

Известно устройство для измере1 ния длины движущегося изделия, в котором использована расстановка фотодатчиков по схеме точного, и грубого отсчета с применением нескольких щелевых диаграмм на один фотото чувствительный элемент 1.11.

Ю

Недостатком устройства является возникновение методической погрешности при изменении скорости изде15 лия во время замера его длины.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для бесконтактного измерения длины движущихся предметов, содержащее, путевые базовые датчики, установленные вдоль линии движения изделия на одинаковых рас стояниях друг от друга, генератор импульсов, три счетчика импульсов, 2 три ключевых элемента, инвертор и арифметический блок, который соединен входами с выходами счетчиков импульсов, выход первого по ходу изделия путевого базового датчика соединен с первым входом первого ключевого элемента и через инвертор — с первыми входами второго и третьего ключевых элементов,:выход второго путевого базового датчика соединен со вторыми входами ключевых элементов, выходы остальных путевых базовых датчиков соединены с третьими входами первого и третьего ключевых элементов, выход генератора импульсов соединен с третьим входом второго ключевого элемента и с четвертым входом третьего ключевого элемента, выход первого ключевого элемента соединен со входом 2 первого счетчика импульсов, вьасоды второго и третьего ключевых элементов соединены со входами второго:и третьего счетчиков импульсов соответственно Г2J.

842390 ф

Недостатком этого устройства явля ется низкая точность измерения при изменении скорости изделия во время замера. Возникающая погрешность прямо пропорциональна ускорению и диапазону изменения длины и обратно пропорциональна квадрату сердней скорости.

Цель изобретения — повышение точности измерения. 10

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены датчик края проката, который установлен между первым и вторым путевыми базовыми датчиками на одинаковых расстояниях от них, второй и треУ тий инверторы, триггер, четвертыи, пятый, шестой и седьмой ключевые элементы, причем выход датчика края проката соединен с первЫм входом четвер- 2О того ключевого элемента и через второй инвертор — с первыми входами пятого, шестого и седьмого ключевых элементов второй вход четвертоУ го кличевого элемента соединен с выхо-25 дом первого инвертора, третий вход с выходами третьего и последующих о путевых базовых датчиков, выход— со входом триггера, единичный выход триггера соединен со вторыми входами пятого и шестого ключевых элементов, нулевой выход — со вторым входом седьмого ключевого элемента, выход пятого ключевого элемента соединен со входом 2 первого счетчика импуль- 35

k- сов, выход шестого ключевого элемента через третий инвертор соединен с четвертым входом второго ключевого элемента и с пятым входом третьего ключевого элемента, выход седьмого клю- 4О чевого элемента соединен со входом сброса второго счетчика импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства íà фиг. 2график зависимости б,Г=Г(- †), где ÎÑÒ Ц

ЬГ-погрешность измерения; f — базовая длина изделия; — длина части изде" лия, меньшей базовой длины. Кривая

А — при использовании известного измерителя, кривая  — предлагаемого.

Как видно из графика, максимум, погрешности имеет место при =0,5, причем этот максимум тем больше чем больше базовая длина и ускорение измеряемого изделия и чем меньше сред-55 няя скорость движения изделия.

Устройство содержит базовые дат,чики (например, фотодатчики), рас положенные вдоль линии движения измеряемого изделия на равных базовых

ter расстояниях друг от друга (базовая к длина выбирается из выражения f -— 2 где к=0,1,2,...), датчик 2 края проката, расположенный междy первым и вторым путевыми базовыми датчиками на одинаковых расстояниях от них, ключевые элементы 3-9.

Устройство также содержит генератор !О, триггер 11, три двоичных счетчика 12-14 импульсов, арифметический блок 15, три инвертора 16-18.

Ко входу арифметического блока

15 подключены выходы счетчиков 12-14, входы ? и 2 счетчика 12 подключены к- соответственно к выходам кличевых элементов 3 и 7, выход ключевого элемента 6 подключен к единичному входу триггера 11, выход кличевого элемента

4 — ко входу счетчика 13 импульсов, выход ключевого элемента 8 через третий инвертор 18 подключен к соответствующим входам ключевых элементов 4 и 5, выход ключевого элемента 9 — ко входу сброса счетчика 13, выход генератора 10 — ко входам ключевых элементов

4 и 5, выход первого базового датчиi

2 края проката через второй инвертор !7 подключен ко входам ключевых элементов 6, 8, 7 и 9.

Устройство работает следующим образом.

В момент прохождения переднего торца мимо первого по ходу изделия базового датчика отпирается ключевой элемент 3, разрешая прохождение на вход 2 счетчика 12 импульсов, обра-! ( зующихся при дальнейшем движении этого торца изделия мимо последующих базовых датчиков. Счетчик 12 отсчитывает количество целых базовых длин, укладывающихся в измеряемом изделии.

При.прохождении заднего торца изделия мимо первого датчика ключевой элемент 3 запирается, ключевой элемент 4 открывается и импульсы от генератора 10 поступают на счетчик 13.

Далее возможнь два случая, Если ф <, то задний торец изделия выйдет из поля зрения датчика 2 раньше, чем передний конец пройдет мимо очередного базового датчи8423

Формула изобретения ка, содержимое счетчика 13 будет сбро.

1пено датчиком 2 через открытый ключевой элемент 9, после чего начнется новый счет импульсов этим счетчиком. При прохождении передним торцом изделия очередного базового датчика ключевой элемент 5 открывается и импульсы с генератора 10 проходят на счетчик 14, В момент прохождения заднего торца мимо второго по ходу l0 базового датчика ключевые элементы

4 и 5 закрываются, прохождение импульсов на счетчики 13 и 14 прекращается. б

EcJIH 0ОС ) - то передний торец 15

ОСт» изделия пройдет мимо очередного базового датчика раньше (илн одновременно при =- }, чем задний торец выйдет из поля зрения датчика 2, тогда открывается ключевой элемент 5 для 20 прохождения импульсов на счетчик 14, а через ключевой элемент 6 опрокидывается триггер ll, который закры вает ключевой элемент 9, запрещая сброс счетчика 13, и подготавлива- 25 ет к открытию ключевые элементы

8 и 7. В момент прохождения заднего торца изделия мимо датчика 2 открываются ключевые элементы 8 и 7, что приводит к закрытию ключевых эле- 30 ментов 4 и 5 и посылке импульса на вход 2 счетчика 12.

В обоих рассмотренных случаях содержимое счетчиков 12-14 поступает в арифметический блок 15, который вычи- 35 сляет длину E изделия по формуле и IC-1

1=и + 2

Я па где и,и,и„ вЂ” соответственно содер(1 9 И жимое счетчиков 12-14. 40

Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет увеличить точность измерения при одной и той же базовой длине или при той же точ45 ности измерения увеличить вдвое базовую длину, т.е, уменьшить количество датчиков. Например, если для измерения длины проката в диапазоне от

2 до 18 и известным устройством иЧпользуется девятнадцать датчиков, то предлагаемое устройство позволяет при той же точности использовать одиннадцать датчиков. Коэ<Мициент

55 уменьшения количества датчиков определяют иэ выражения у - толк+

8 тпс х+ 4.

90 б где 1 . — верхний предел измерения дли рлх ны.

Зависимость погрешности измерения

А(от отношения при испольэоваР, нии предлагаемого (кривая В) и известного (кривая А) устройств при тех же самых условиях (базовой длине, ускорении, скорости движения) показывает, что предлагаемое устройство обеспечивает уменьшение погрешности, вызванной изменениями скорости движения изделия в зоне измерения.

Устройство для измерения длины движущихся изделий в продольном потоке, например труб, содержащее путевые базовые датчики, установленные вдоль линии движения изделия на одинаковых расстояниях друг от друга, генератор импульсов, три счетчика импульсов, три ключевых элемента, инвертор и арифметический блок, который соединен входами с выходами счетчиков импульсов, выход первого по ходу иэделия путевого базового датчика соединен с первым входом первого ключевого элемента и через инвертор — с первыми входами второго и третьего ключевых элементов, выход второго путевого базового датчика соединен со вторыми входами ключевых элементов, выходы остальных путевых базовых датчиков соединены с третьими входами первого и третьего ключевых элементов, выход. гЕнератора импульсов соединен с третьим входом второго ключевого элемента и с четвертым входом третьего ключеваго элемента, выход первого ключевого элемента соединен со входом 2 первого счетчика импульсов, выходйМторого и третьего ключевых элементов соединены со входами второго и третьего счетчиков импульсов соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство дополнительно введены датчик края проката, который установлен между первым и вторым путе— выми базовыми датчиками на одинаковых расстояниях от них, второй и третий инверторы, триггер, четвертый, пятый, шестой и седьмой ключевые элементы, причем выход датчика края проката соединен с первым входом четвертого ключевого элемента и

Источники информации,!

0 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М !45008, кл. li О! В 1 3/04, 1960.

2. Патент ЧССР N 109301, кл. 42 в 5, апублик, !964 (прото-!

5 тип) . г

7 84239 через второй инвертор — с первыми входами пятого, шестого и седьмого ключевых элементов, второй вход четвертого ключевого элемента соединен с выходом первого инвертора, третий вход — с выходами третьего и последующих путевых базовых датчиков, выход — со входом триггера, единичный вйкод триггера соединен со вторыми входами пятого и шестога ключевых элементов, нулевой выход — со вторым входом седьмого ключевого элемента, выход пятого ключевого элемента соединен со входом 2 первого счетчика импульсов, выход шестого ключево0 8

ro элемента через третий инвертор соединен с четвертым входом второго ключевого элемента и с пятым входом третьего ключевого элемента, выход седьмого ключевого элемента соединен со входом сброса второго счетчика имп льсов °

iacw

Фиг.t

Составитель Л.Гайковская

Редактор И.Ковач Техред Н. Бабурка Корректор C,ùîìàê

Заказ 50 7 39 Тираж б42 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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