Устройство для измерения линейной плотности ленты

 

Союз Советских

Социалистических

Ресттублик

О Il И С А Н И Е, )953029

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 7.12.80 (21) 3220642/28-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К..

D0l Н 5/32

Гвс ддРстООООО1й КОмвтат пв делам вэобретеннй и Открытий

Опубликовано 23.08.82. Бюллетень ¹ 31

Дата опубл икова ни я оп иса н ия 23.08.82 (53) УДК 677.051.

188 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Закорюкин; К. И. Павельев, Ю. А. Ершов, Е. Ю. Бойцов и В. А. Бекашев

Ивановский энергетический институт им. В. И., (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д,ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ,ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ЛЕНТЫ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике текстильной промышленности, конкретнее к устройствам для измерения линейной плотности ленты:

Известно устройство для измерения линейной плотности ленты, содержащее измерительные ролики, один из которых установлен с возможностью перемещения и кинематически связан со светонепроницаемым экраном фотоэлектрического преобразователя, включающего осветитель и светодетектор и логический блок 11) .

Основной недостаток известного устройства — невысокая точность измерения, обусловленная аналоговым выходом фотоэлектрического преобразователя.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее измерительные ролики, один из которых установлен с возможностью прямолинейного перемещения и кинематически связан со светонепроницаемым экраном фотоэлектрического преобразователя, включающего осветитель и светодетектор и логический блок, снабжено генератором импульсов, связанным с одним измерительным роликом, светодетектор выполнен в виде прямоугольной фотометрической матрицы, в столбцах и рядах которой расположены фотоприемники, верхняя сторона светонепроницаемого экрана выполнена ступенчатой с высотой ступени, меньшей расстояния между двумя соседними фотоприемниками, расположенными в одном столбце прямоугольной фотометрической матрицы, или попереч10 ная ось прямоугольной фотометрической матрицы расположена под острым углом к поперечной оси светонепроницаемого экрана, а логический блок состоит из набора элементов И, число которых равно числу фотоприемников, коммутатора, триггера и счетчика, при этом выход генератора подключен к входу коммутатора, каждый выход которого связан с первым входом одного из элементов И, второй вход каждого элемента И электрически связан с одним из

20 фотоприемников, а выходы всех элементов И соединены со счетным входом счетчика, причем первый и последний выходы коммутатора подключены к взаимоинверсным входам триггера, выход которого связан с обнуляющим входом счетчика.

953029

15

25 зю

Формула изобретения

На фиг. 1 показана конструкция устройства; на фиг. 2 — электрическая схема устройства; на фиг. 3 — диаграммы работы устройства; на фиг. 4 и 5 — варианты выполнения и расположения матрицы и светонепроницаемого экрана.

Устройство состоит из измерительных роликов, между которыми расположена лента 1. Ролик 2 имеет выступ, а ролик 3 паз. Ролики образуют вытяжную пару, тем самым совмешают функции измерения и вытягивания ленты. Верхний ролик укреплен на рычаге 4 с точкой 5 опоры. На конце рычга укреплен светонепроницаемый экран 6, совершаюший совместно с роликом колебательные движения. По одну сторону экрана размещен осветитель 7 (например, люминисцентная лампа), излучение которого преобразуется в параллельный пучок конденсатором 8. Г1о другую сторону экрана располагается прямоугольная фотометрическая матрица 9, представляющая собой тхп фотоприемников !О, установленных в узлах элементарных ячеек прямоугольного вида.

На выступе ролика 2 имеется отверстие 11, через которое излучение от отдельного источника !2 поступает на дополнительный фотоприемник 13, подключенный на вход коммутатора 14. Источник 12 и фотоприемник !3 совместно с роликом 2 образуют генератор импульсов. Выходы коммутатора по числу фотоприемников 10 поступают на входы элементов И 15, на вторые входы которых подключены фотоприемники 10.

Первый и последний выходы генератора подключены íà R u S входы триггера 16 соответственно. Выходы элементов И объединены и соединяются со счетным CI входом счетчика 17, а на его обнуляющий вход

Р подключен выход триггера.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении ленты 1 между роликами 2 и 3 имеют место как участки с уплотнениями, так и с утонениями. Допустим, в момент времени tp имеем толщину ленты, соответствующую требуемой. При этом экран 6 заслонит собой от излучения источника 7 и конденсатора 8 часть фотоприемников 10 матрицы 9. Описываемое положение экрана изображено на фиг. 1 пунктирной линией. Условимся затемненное состояние приемников 10 считать за нулевое. Тогда верхние фотоприемники будут иметь состояние, условно обозначенное за единичное.

При подходе отверстия 11 к линии источник 12 — — приемник 1,3, последний освещается, запуская коммутатор 14. Это происходит в момент времени t< (фиг. 3). Коммуматор 14 вырабатывает последовательно на каждом из выходов единичные импульсы шириной l, сдвинутые друг относительно друга на отрезок времени Л(. Импульсы, последовательно поступая на первые входы соответствующих. элементов И 15 как бы опрашивают их. При наличии единичного

4 импульса на втором входе элемента И, на его выходе имеем уровень логической 1.

В остальных случаях на выходе элемента

И имеем О. Этот случай изображен на фиг. 3 для принятого положения экрана (время

t l — t g) . После генерации всех импульсов коммутатор 14 устанавливается в нулевое состояние и дожидается следующего импульса с приемника 13. Во время генерации происходит следующее. Первый импульс коммутатора, кроме входа элемента И, поступает на R вход триггера 16, устанавливая его в нулевое положение. С выхода Q триггера 16 ноль поступает на R axon счетчика 17 разрешая счет поступающих импульсов.

Импульсная последовательность íà CI входе счетчика 17 образуется объединением выходов элементов И 15. При подходе последнего импульса на S вход триггера 16 он устанавливается в нулевое состояние, сбрасывая показания счетчика 17. Устройство готово к следующему измерению. Если за время

tq положение экрана изменится, то изменится и количество освешенных фотоприемников IO. Изменится и количество импульсов на объединенном выходе элементов И 15.

Счетчик 17 преобразует полученную информацию в требуемый код на выходе устройства. Работа остальных элементов устройства не меняется. Изменение начинается при прохождении в очередной раз отверстия 11 между источником 12 и приемником 13. Тем самым происходит измерение линейной плотности на определенной длине ленты. Цифровая информация с выхода устройства может подаваться на индикатор.

Обратимся к вопросу точности устройства. Возможно было бы расположить фотоприемники 10 в 1 столбец друг над другом.

Ошибка измерения в этом случае определится расстоянием между соседними по высоте фотоприемниками. Эта величина изображена на фиг. 4 как H. В случае изготовления экрана ступенчатой формы с величиной ступени h и при расположении фотоприемников в узлах матрицы m x h ошибка уменьшается до величины h, при этом Н =

= n h, где n — число фотоприемников матрицы в ряду.

Для случая, изображенного на фиг. 4, имеем уменьшение ошибки в 4 раза.

Аналогичный результат можно получить, взяв экран прямоугольной формы, но наклонив матрицу на угол 4 (фиг. 5).

Экономический эффект от использования изобретения определяется высокой точностью измерения.

Устройство для измерения линейной плотности ленты, содержащее измерительные ролики, один из которых установлен с воз953029

5 можностью прямолинейного перемещения и кинематически связан со светонепроницаемым экраном фотоэлектрического преобразователя, включающего осветитель и светодетектор, и логический блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно имеет генератор импульсов, связанный с одним измерительным роликом, светодетектор выполнен в виде прямоугольной фотометрической матрицы, в столбцах и рядах которой расположены фотоприемники, верхняя сторона светонепроницаемого экрана выполнена ступенчатой с высотой ступени, меньшей расстояния между двумя соседними фотоприемниками, расположенными в одном столбце прямоугольной фотометрической матрицы, или поперечная ось прямоугольной фотометрической матрицы расположена под острым углом к поперечной оси светонепроницаемого экрана, а логический блок состоит из набора элементов И, число которых равно числу фотоприемников, коммутатора, триггера и счетчика, при этом выход генератора подключен к входу коммутатора, каждый выход которого связан с первым входом одного из элементов И, второй вход каждого элемента И электрически связан с одним из фотоприемников, а выходы всех элементов И соединены со счетным входом счетчика, причем первый

10 и последний входы коммутатора подключены к взаимоинверсным входам триггера, выход которого связан с обнуляющим входом счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент С ША № 3862473, кл. D 01 Н 5/32, 1975.

953029

О

О О 10

1 и фиг.4

/о/О

O fu

/0 О 1g фиг. 5

Редактор О. Половка

Заказ 5848/46

Составитель Б. Кисин

Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

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