Измеритель текущего значения радиуса рулона

 

Соеюз Советскик

Сециалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ о1,883649 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2403.80 (2!) 2899394/18-28 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 231181. Бюллетень NP 43

Дата опубликования описания 2 31 1..81

<Я)М. Кп.

G 01 В 7/12

Государственный комитет

СССР по демаи изобретений н открытий (5З) УДК 531 ° 717 (088 ° 8) (72) Автор изобретения

Б.A. Фурман

1

Р

Харьковский ордена Ленина политехнический-институт им. В.И. Ленина (71) Заявитель (54 ) ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕКУЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ РАДИУСА РУЛОНА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиуса рулона при намотке рулонов бумаги, картона,пленок и других полосовых материалов.

Известно устройство для измерения текущего значения радиуса рулона, содержащее датчик оборотов ведущего вала, блок совпадения, пересчетный 10 блок, блок управления, датчик оборотов рулона, блок определения соотношения оборотов и блок памяти (1).

Определение текущего значения радиуса рулона в этом устройстве заключается в подсчете числа импульсов датчика оборотов ведущего вала эа период следования импульсов датчика оборотов рулона.

Однако это устройство имеет недостаточно широкий диапазон допустимых скоростей намотки рулона.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измеритель текущего значения радиуса рулона, содержащий импульсные датчики оборотов ведущего вала и рулона, два входных формирователя, каждый из которых состоит из п-триггера, С-вход которого соединен с выходом соответствующего датчика-, RS-триггера, ин- З0 версный выход которого соединен с

D-входом g-триггера, и элемента И, первый вход которого соединен с единичным выходом D-триггера, а выход— с S-входом RS- триггера, стробирующий элемент И, два входа которого подключены к инверсным выходам Д-триггеров входных формирователей, делитель частоты, вход которого подключен к выходу стробирующего элемента И, два счетчика, входы которых подключены к выходам элементов И входных формирователей, два преобразователя код-частота, информационные входы которых подключены к информационным выходам счетчиков, а выход второго из ннх — к третьему входу стробирую" щего элемента И, генератор эталонной частоты, выход которого подключен к управляющим входам преобразователей код-частота, формирователь импульса сброса, выход которого подключен к входам сброса счетчиков и R-входам триггеров входных формирователей, а вход подключен к выходу делителя частоты, триггер управления, первый

R-вход которого подключен к выходу формирователя импульса сброса, датчик обрыва, выход которого подключен ко второму R-входу триггера управле883649

50

60 ния, элемент задержки, элемент И управления, первый вход которого подключен к выходу первого преобразователя код-частота, а второй вход — к выходу триггера управления, и блок отсчета, информационный вход которого подключен к выходу элемента И управления, а управляющий вход — к выходу

Ьлемента задержки (21 °

Однако известный измеритель имеет также недостаточно широкий диапазон допустимых скоростей намотки рулона.

Цель изобретения — расширение диапазона допустимых скоростей намотки рулона °

Поставленная цель достигается тем, 15 что измеритель снабжен элементом И, первый вход которого подключен к выходу формирователя импульса сброса, а выход — ко входу элемента задержки, первым элементом 2-2И-2ИЛИ, первые Щ входы элементов И которого подключены к единичным выходам 3-триггеров входных формирователей, а вторые входы — к выходам переполнения соответственно первого и второго счетчиков, вторым элементом 2-2И-2ИЛИ, первый вход первого элемента И которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, а выход подключен ко вторым входам элементов И входного формирователя, триггером, С-вход которого подключен к выходу первого элемента 2-2И-2ИЛИ, R-вход подключен к выходу стробирующего элемента И, единичный выход подключен к первому входу второго элемента И второго эле- З5 мента 2-2И-2ИЛИ и к управляющему входу формирователя импульса сброса, а инверсный выход — ко второму входу первого элемента И второго элемента

2-2И-2ИЛИ и ко второму входу элемента И, и делителем эталонной частоты, вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, а выход— ко второму входу второго элемента И второго элемента 2-2И-2ИЛИ.

На чертеже приведена блок-схема измерителя текущего значения радиуса рулона.

Измеритель содержит датчик 1 оборотов недущего вала, импульсный датчик 2 оборотов рулона, входные формирователи 3 и 4, каждый из которых содержит RS-триггер S, Э триггер 6 и логический элемент И 7, генератор

8 эталонной частоты, счетчик 9 и 10, преобразователи ll и 12 код-частота, съфобирующий элемент И 13, два входа которого соединены с инверсными выходами триггеров 6, а третий вход— с выходом преобразователя 12, делитель 14 частоты, формиронатель 15 импульса сброса, триггер 16 управления, датчик 17 обрыва материала, элемент 18 задержки, элемент V. 19 управления, блок 20 отсчета, первый и второй логические элементы 2-2И-2ИЛИ

22 и 23, триггер 24 и делитель 25 зталоннои частоты.

Работа устойства основана на раненстве окружных скоростей ведущего вала и рулона VB =Vp откуда вытекает соотношение (1)

B где Rp, RB — радиусы рулона и вала;

Т i Те — время оборота рУлона и вала, а значит и период следования импульсов, соответствующих датчиков 1 и 2 с разрешающей способностью 1 имп/об.

В исходном состоянии после прохождения импульса сброса триггеры 5 и 6 находятся н состоянии О, элементы И 7 и 13 закрыты.

Формирователи 3 и 4 обеспечивают формирование управляющих стробон на нходах элемента И 7 длительностью, равной Тя и Т при поступлении на вход каждого из них двух очередных импульсов от датчиков оборотов. Эта длительность определяет число импульсов эталонной частоты в пакетах, формируемых на выходах элементов И 7 как

Np = f>Tp и Ng тоТ, (2) где fq — эталонная частота.

Первый же импульс частоты fo c выхода элементов И 7 в каждом формирователе 3 и 4 записывает 1 в триггер 5, тем самым блокируя по Dвходу триггер 6 от повторной записи .1 .при поступлении третьего импульса от датчика.

Элемент И 13, благодаря управлению с единичных выходов триггеров 5, заблокирован до окончания формирования управляющих стробов на выходе формирователей 3 и 4.

На первом этапе цйкла измерения в счетчиках 9 и 10 оказываются записанными числа N>z И,, что определяет появление на выходах преобразователей 11 и 12 код-частота частот соответственно

Ф p=KNp и Е =KNB, (3) где К вЂ” коэффициент преобразования.

После окончания первого этапа элемент И 13 открывается, и импульсы частоты Е начинают заполнять делитель 14 частоты, одновременно устанавлиная (первым импульсом) триггер

16 по установочному S-входу в состояние 1, . Последний открывает элемент И 19 для пропуска импульсов частоты f.p на вход блока 20 отсчета.

После заполнения делителя 14 импульс с его выхода через формирователь 15 импульса сброса устанавливает по

R-входу триггер 16 в состояние О .

Тем самым блокируется элемент И 19 ,и запись числа в блоке 20 отсчета.

За время заполнения делителя

T=K gB (К g — коэффициент деления де883649.лителя) в блоке 20 отсчета оказывается записанным число

Та

Ы=ТК,= — К . (4)

Тз

Из сравнения выра:кеннй (1) и (4) вытекает, что при выборе значения

)К, численно равным значению RS, число N в тех же единицах представляет значение радиуса рулона на момент намотки, соответствующий времени цикла измерения.

В случае обрыва материала при намотке датчик 17 обрыва материала бло-. кирует измерение, устанавливая в О триггер 16.

Обнуление всей схемы производится выходным импульсом формирователя 15 15 импульса сброса, фиксирующего окончание второго этапа измерения. При этом обнуление блока 20 отсчета производится с задержкой, определяемой элементом 18 задержки. Элемент И 21 2О открыт сигналом 1 с инверсного выхода триггера 24.

В том случае, если на первом этапе цикла измерения (в режиме малых скоростей вращения) значение любого из числ N< или Np окажется превышающим емкость счетчика 9 или 10, импульс переполнения счетчика через логический элемент 2-2И-2ИЛИ 22 вызывает.срабатывание триггера 24 в состояние 1 . Выходы триггера управ- ЗО ляют прохождением через логический элемент 2-2И-2ИЛИ 23 на входы элементов И 7 эталонной частоты. Состояние 0 триггера 24 соответствует прохождению в качестве эталонной непос- 35 редственно выходной частоты генератора 8, состояние 1 триггера 24 соответствует поступлению на входы элементов И / частоты с выхода делителя 25. 40

Таким образом, при срабатывании триггера 24 на входы элементов И 7 поступает эталонная частота, уменьшенная в К раз, где Кд — коэффициент деления делителя 25.

Срабатывание триггера 24, кроме 45 того, вызывает генерирование импульса сброса на выходе связанного с его единичным выходом формирователя 15 импульса сброса, что позволяет возвратить всю схему, кроме блока 20, 50 в исходное состояние. Цепь подачи импульса сброса на блок. 20 отсчета в этот момент заблокирована по входу элемента И 21 сигналом О с инверсного выхода триггера 24. 55

После обнуления .схемы автоматически вновь начинается первый этап работы с выработкой значений М и N8, уменьшенных в К раз ° Если при этом счетчики не переполняются, первый © этап заканчивается нормально, разблокируется стробирующий элемент И 13 и первый его выходной импульс устанавливает триггер 24 в состояние О, элемент И 21 разблокируется, и цикл измерения доводится до конца с записью в блок 20 отсчета результата измерения. Как видно из выражений (3) и (4),одновременное уменьше- ние в К раз значений N8 и Np не отражается на измеряемом значении текущего радиуса.

Блокировка элементов И логического элемента 2-2И-2ИЛИ 22 по выходам триггеров 6 необходима во избежание ложного срабатывания при обнулении устройства.

Таким образом, диапазон рабочих скоростей может быть расширен в Кд раз. формула изобретения

Измеритель текущего значения радиуса рулона, содержащий импульсные датчики оборотов ведущего вала и рулона, два входных формирователя, каждый из которых состоит из 1)-триггера, С-вход которого соединен с выходом соответствующего датчика, RS-триггера, инверсный выход которого соединен с D-входом D-триггера, и элемента И, первый вход которого соединен с единичным выходом D-триггера, а выход— с S-входом RS-триггера, стробирующий элемент И, два входа которого подключены к инверсным выходам D-триггеров входных формирователей, делитель частоты, вход которого подключен к выходу стробиоующего элемента И, два. счетчика, входы которых подключе ны к выходам элементов И входных формирователей, два преобразователя код-частота, информационные входы которых подключены к информационным выходам счетчиков, а выход второго из них — к третьему входу стробирующего элемента И, генератор эталонной частоты, выход которого подключен к, управляющим входам преобразователей код-частота, формирователь импульса сброса, выход которого подключен к входам сброса счетчиков и R-входам триггеров входных формирователей,а вход подключен к выходу делителя частоты, триггер управления, первый

R-вход которого подключен к выходу формирователя импульса сброса, датчик обрыва, выход которого подключен ко второму R-входу триггера управления, элемент задержки, элемент И управления, первый вход которого подключен к выходу первого преобразователя код-частота, а второй входо†к выходу триггера управления, и блок отсчета, информационный вход которого подключен к выходу элемента И управления, а управляющий вход — к выходу элемента задержки, о т л и,ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона допустимых скоростей намотки рулона, он снабжен элементом И ° первый вход которого

883649

Составитель В. Николаев

Редактор В. Лазаренко Техред С.Мигунова Корректор В. Бутяга

Заказ 10204/61 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент r. Ужгород, ул. Проектная, 4 подключен к выходу формирователя импульса сброса, а выход — ко входу элемента задержки, первым элементом

2-2И-2ИЛИ, первые входы элементов И которого подключены к единичным выходам 3 гтриггеров входных формирова5 телей, а вторые входы - к выходам переполнения соответственно первого и второго счетчиков, вторым элементом 2-2И-2ИЛИ, первый вход первого ,элемента И которого подключен к вы ходу генератора эталонной частоты, а выход подключен ко вторым входам элементов И входного формирователя, триггером, С-вход которого подключен к выходу первого элемента 2-2И-2ИЛИ, R-вход подключен к выходу стробирующего элемента И, единичный выход под.ключен к первому входу второго элемента И второго элемента 2-2И-2ИЛИ и к управляющему входу формирователя импульса сброса, а инверсный выход— ко второму входу первого элемента И второго элемента 2-2И-2ИЛИ и ко второму входу элемента И, и делителем эталонной частоты, вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, а выход — ко второму входу второго элемента И второго элемента

2-2И-2ИДИ.

1, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 619781, кл. G 01 В 7/04, 1978 °

2. Авторское свидетельство СССР,по заявке 9 2680916, кл. G 01 В 7/12, 1978 (прототип).