Устройство для измерения длиныдвижущегося материала

 

Союз Советских

Социалистических

Республик оц848987

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040778 (21} 2637725/18-28

С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Йо (23) Приоритет

Опубликовано 2307.81. Бюллетень Мо 27

Дата опубликования описания 230781 (51)М. Клз

G 01 В 7/04

Государственный комитет

СССР

А0 делам изобретений и открытий (53) УДК 531. 717. 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Ф.Бобров, Л.Я.Новиков и А.Д.Хрипунов (71) Заявитель

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано для измерения длины проводов, кабелей, материалов и других движущихся длинномерных изделий.

Известно устройство для контроля длины движущегося иэделия, содержа-. щее подвижный к изделию мерный обкатной ролик, счетчик числа оборотов мерного ролика, второй обкатной мерный ролик с моментом инерции, отличным от первого, счетчик числа оборотов второго ролика, узел отсчета и блок коррекции, входы котороГо соединены со счетчиками, а выход — с узлом отсчета (i) .

Недостатком данного устройства является влияние на точность. измерения длины материала таких факторов, как погрешность измерительного ролика, например из-за износа, реформация материала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения длины движущегося материала, содержащее датчик длины, счетчик длины, вход которого соединен с выходом датчика длины, набиратель поправки, клапаны переписи поправки и счетчик поправ- ки, вход которого через клапаны переписи поправки соединен с выходом набирателя поправки (2) .

Недостатком устройства является то, что код поправки вводится с точностью целого значения дискреты измерения, в результате чего в процессе измерения имеет место накопление ошибки, обусловленное отсутствием коррекции дробной части.дискреты измерения, Цель изобретения — повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что устрой l5 ство для измерения длины движущегося материала снабжено генератором, тремя ключевыми элементами и двумя делителями частоты, первые входы двух ключевых элементов соединены с вы20 ходом генератора, вторые входы — с выходами набирателя поправки, а вы" ходы соединены со входами соответствующих делителей частоты, выход пер" вого делителя частоты соединен со . входом датчика длины, выход второго делителя частоты соединен со вторым входом счетчика длины, первый вход третьего ключевого элемента соединен с выходом генератора, второй

30 вход — с первым выходом счетчика (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ДВИЖУЩЕГОСЯ

МАТЕРИАЛА

848987

f поправки, а выход третьего ключевого элемента соединен со вторым входом . счетчика поправки, второй выход которого соединен со входом набирателя поправки, первый выход счетчика длины соединен со вторым входом клапанов переписи поправки, а второй выход с .етчика длины соединен с третьим входом счетчика попранки.

На чертеже представлена схема устройства для измерения длины движущегося материала.

Устройство содержит датчик 1 длины, набиратель 2 поправки, клапаны

3 переписи поправки, счетчик 4 поправки, счетчик 5 длины, генератор 6, ключевые элементы 7 - 9, делители

l0 и Il частоты. Датчик 1 длины вклю-чает н себя мерный ролик 12, датчик

13 угла поворота мерного ролика, фазорасщепитель 14 и формирователь 15.

Набиратель 2 поправки содержит задатчик 16 поправки и логические элементы 17 и 18 И. Счетчик 4 поправки состоит из накапливающего счетчика 19, реверсивного счетчика 20 и дешифратора 21. Счетчик 5 длины содержит преобразователь 22 фазы н код и счетчик

23 числа оборотов мерного ролика.

Выход генератора 6 соединен с импульсным входом ключевых элементов

7-9, потенциальный вход ключевого элемента 7 соединен с выходом логического элемента 17 И, а выход— со входом делителя 10 частоты, выход которого подключен ко входу фазорасщепителя 14, датчик 13 угла поворота мерного ролика 12 соединен с выходом фазорасщепителя 14 и с входом формирователя 15, потенциальный вход ключевого элемента 8 соединен с выходом логического элемента 18 И, а выход — с входом делителя 11 частоты, выход которого подключен ко второму входу преобразователя 22, первый вход клапана 3 подключен к задатчику 16 поправки, второй вход— к выходу преобразователя 22, а выходко входу счетчика 19, потенциальный вход ключевого элемента 9 соединен с прямым выходом дешифратора 21, а выход — с вычитающим входом счетчика 20, суммирующий вход которого подключен к выходу счетчика 19, а выход †. к первому входу дешифратора 21, второй вход которого соединен с кодовым выходом преобразователя 22, первый вход элемента 17 И подключен к выходу минус, а первый вход элемента 18 И вЂ” к выходу плюс задатчика 16 поправки, вторые входы элементов 17 и 18 И соединены с инверсным выходом дешифратора 21.

Устройство работает следующим образом.

Прямоугольные импульсы генератора

6 поступают через ключевые элементы

7 и 8 на делители 10 и 11.частоты с а коэффициентом деления, равным количеству дискрет измерения, приходящихся на один оборот мерного ролика

12 и датчика 13. Из сигналов делите.ля 10 частоты фазорасщепитель 14 вырабатывает двухфазную или трехфазную систему напряжений для питания датчика 13 (типа вращающегося трансформатора или сельсина). Формирователь 15 осуществляет фильтрацию вы,ходного сигнала датчика 13 и преобразование его в сигнал прямоугольйой формы, фаза которого содержит информацию о длине объекта измерения.

В преобразонателе 22 происходит сравнение по фазе выходного сигнала фор15 мирователя 15 с опорным сигналом, поступающим с делителя 11 частоты, и преобразование результата сравнения в код длины, ограниченный числом дискрет, соответствующих одному обо2О роту мерного ролика 12, Код, получаемый на кодовом выходе преобразователя 22, образует младшие разряды результата измерения. Старшие разряды результата измерения образуют код, фиксируемый счетчиком 23 числа оборотов мерного ролика. е Перед началом измерения в набирателе,2 поправки задатчиком 16 устанавливается величина поправки, равная разности между длиной окружности

ЗО и эталонной величиной.

При изменении длины материала происходит вращение мерного ролика

12 и связанного с ним ротора датчика 13, что сопровождается изменением

35 фазы выходного сигнала последнего.

Код длины на выходе преобразователя

22 постепенно изменяется от нуля до максимального значения, равного количеству дискрет измерения, соответст4ц вующих одному обороту. мерного ролика

12. В момент завершения полного оборота мерного ролика 12 код длины на выходе преобразователя 22 скачком падает до нуля, при этом в счетчик

23 числа оборотов мерного ролика 12 записывается 1, а в счетчик 19 через клапаны 3 переписывается неличина поправки, установленная в. набирателе 2 поправки задатчиком

16. Указанный процесс периодически

5О повторяется при каждом очередном обороте мерного ролика 12.

Накапливающий счетчик 19 осуществляет суммирование своего содержимого с вносимой величиной поправки ° Объем

55 счетчика 19 рассчитан на суммирование дробной части дискреты измерений.

При переполнении этого счетчика с него поступает на вход реверсивного счетчика 20 импульс, соответствующий о дискрете измерения и представляющий собой поправку, которую необходимо внести в выходной код длины.

При установке реверсивного счетчика 20 в состояние, отличное от 0, и при коде на выходе преобразователя

848987

22, также отличном от 0 ; на .прямом выходе дешифратора 21 формируется сигнал логического 0, который прикладывается к потенциальному входу ключевого элемента 9, разрешая считывание содержимого счетчика 20.

Одновременно с этим сигнал логической 1 ., поступающий с инверсного выхода дешифратора 21 на вторые вхо ды элементов,17 и 18 И, формирует сигнал логической 1 на выходе того из элементов, на вход которого поступает сигнал логической l со знакового выхода задатчика 16 поправки. При знаке величины поправки + сигнал логической 1 образуется на выходе элемента 18 И, а при знаке величины поправки - он оказывается на выходе элемента 17 И.

С выхода элементов 17 или 18 И сигнал логической 1 прикладывается к потенциальному входу соответственно ключевого элемента 7 или 8 и запрещает прохождение импульсов с выхода генератора 6 на делитель 10 или ll частоты. Пропуск одного импульса на входе. делителя 10 частоты вызывает отставание фазы выходного сигнала датчика 13 относительно опорного сигнала на угол, соответствующий дискрете измерения, что приводит к уменьшению выходного кода длины на одну дискрету. Пропуск одного импульса на входе делителя 11 частоты вызывает отставание на одну дискрету фазы опорного сигнала, получаемого на выходе делителя 11 частоты, в результате чего выходной код длины увеличивается на одну дискрету.

При считывании кода поправки реверсивный счетчик 20 устанавливается в 0, на прямом выходе.дешифратора 21 сигнал становится равным логической 1 и закрывает ключевой элемент по потенциальному входу, а сигнал логического 0 с инверсного выхода дешифратора 21 разрешает через элементы 17 и 18 И работу обоих ключевых элементов 7 и 8.

Введение поправки в результат измерения разрешается дешифратором 21 только при коде на выходе преобразователя 22, отличном от 0 . Это необходимо для исключения возможности, появления ложного импульса на входе счетчика 23 после внесения поправки в сторону уменьшения кода длины,что

Формула изобретения

45 .равки, а второй выход счетчика длины соединен с третьим входом счетчика поправки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

40 имеет место при знаке величины поправки - в задатчике 16.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности измерения дли.ны по сравнению с известными устройствами благодаря эад ниЮ поправки в виде дробной части дискреты измерения и суммированию долей дискреты измерения при периодическом вводе величины поправки на протяжении всего процесса измерения.

Устройство для измерения длины движущегося материала, содержащее датчик длины, счетчик длины, вход которого соединен с выходом датчика длины, набиратель поправки, клапаны переписи поправки и счетчик поправки, вход которого через клапаны переписи поправки соединен с выходом набирателя поправки, о т л и ч а ю -, щ .е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено генератором, тремя ключевыми элементами и двумя делителями частоты, первые входы двух ключевых элементов соединены с выходом генератора, вторые входы — с выходами набирателя поправки, а выходы соединены со входами соответствующих делителей частоты, выход первого делителя частоты соединен со входом датчика длины, выход второго делителя частоты соединен со вторым входом счетчика длины, первый вход третьего ключевого элемента соединен с выходом генератора, второй вход — с первым вы" ходом счетчика поправки, а выход третьего ключевого элемента соединен со вторым. входом счетчика поправки, второй выход .которого соединен со входом набирателя поправки,первый выход счетчика длины соединен со вторым входом клапанов переписи поп1 . Авторское свидетельство СССР

9 336494 кл..G 01 B 5/04, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 459661, кл. G 01 В 5/04, 1973 (ппрототип).

848987.

Составитель А.,Куликов

Редактор В.Иванова Техред С,Мигунова Корректор В.Вутяга

Заказ 6075/52 Тираж 642 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