УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ДВИЖУЩЕГОСЯ МАТЕРИАЛА Российский патент 2014 года по МПК G01B5/04 

Изобретение относится к измерительной технике при производстве длинномерных материалов и может быть использовано в текстильной, металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для измерения длины движущегося ленточного материала (Авторское свидетельство СССР №1193449, МПК G01B 7/04, 1985 г.), содержащее мерильный ролик, измеритель частоты его вращения, интегратор, измеритель натяжения, задатчик упругости, вычислитель относительного удлинения и корректор вытяжки, причем первый вход вычислителя относительного удлинения соединен с выходом измерителя натяжения материала, второй вход соединен с выходом задатчика упругости, первый вход корректора вытяжки соединен с выходом измерителя частоты вращения мерильного ролика, второй вход соединен с выходом вычислителя относительного удлинения, а выход корректора вытяжки соединен с входом интегратора.

Недостатком устройства является его малая точность, обусловленная необходимостью задания упругости материала, которая в общем случае не является постоянной, а также возможность неконтролируемого упругого скольжения материала в контакте роликов.

Известен способ измерения движущегося нитевидного изделия и устройство для его реализации (Авторское свидетельство СССР №737778 МПК G01B 7/04, 1980 г.), содержащее обкатные ролики, счетчики числа оборотов роликов, узел отсчета, блок коррекции по толщине изделия, включающий последовательно соединенные синхронизатор и блок сравнения, входы которых соединены с выходами счетчиков, а выход с входом узла отсчета, причем диаметры обкатных роликов выбраны в пределах соотношения 1:(5-100).

Недостатком устройства является зависимость результатов измерения от увеличенной деформации изделия при прокатывании его "восьмеркой" по обкатным роликам, а также изменение его толщины.

За прототип принято устройство для контроля длины движущегося изделия (Авторское свидетельство СССР №336494, МПК G 01 В 5/04, 1972 г.), содержащее поджатый к изделию мерильный обкатной ролик, счетчик числа оборотов ролика и узел отсчета, причем оно имеет второй обкатный ролик, имеющий отличный от первого момент инерции, счетчик числа его оборотов и блок коррекции, соединенный с обоими счетчиками и выдающий на узел отсчета сигнал, равный сумме сигнала первого счетчика и сигнала, пропорционального разности сигналов счетчиков, причем ролики выполняются равного диаметра и с моментами инерции, относящимися как 1:1,8, а блок коррекции выполнен с коэффициентом пропорциональности, равным единице.

Недостатком устройства является его малая точность, обусловленная фиксированными значениями заданных параметров роликов и блока коррекции, позволяющими обеспечивать удовлетворительную точность измерения только при конкретном значении ускорения движения изделия.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении точности измерения длины движущегося материала.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения длины движущегося материала, содержащее мерильный ролик и обкатной ролик, контактирующие через измеряемый материал, датчик длины, кинематически жестко связанный с мерильным роликом, и регистрирующий прибор, дополнительно содержит дифференцирующее устройство, блок задания давления, сумматор, нажимное устройство, установленное с возможностью создания давления на обкатной ролик, при этом выход датчика длины соединен с входами регистрирующего прибора и дифференцирующего устройства, подключенного своим выходом к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока задания давления, а выход подключен к входу нажимного устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство для измерения длины движущегося материала содержит контактирующие через движущийся материал 1 мерильный ролик 2 и обкатной ролик 3. Мерильный ролик 2 кинематически жестко соединен с датчиком длины 4, к выходу которого подключены регистрирующий прибор 5 и дифференцирующее устройство 6, подключенное своим выходом к первому входу сумматора 7, второй вход которого связан с выходом блока задания давления 8 обкатного ролика 3 на движущийся материал 1, создаваемого нажимным устройством 9 с помощью подвижной рамки 10, в подшипниках которой вращается обкатной ролик 3.

Устройство работает следующим образом.

Движущийся материал 1 приводит во вращение обкатной ролик 3 и мерильный ролик 2, передающий движение датчику длины 4, далее регистрирующему прибору 5 и дифференцирующему устройству 6, сигнал на выходе которого пропорционален производной от длины L измеряемого материала $$k\frac{dL}{dt}$$ , где $$k$$ - постоянный коэффициент. Указанный сигнал суммируется в сумматоре 7 с сигналом заданного блоком 8 давления P_з, увеличивая при изменении скорости движения материала давления P, создаваемого нажимным устройством 9 соответственно через подвижную рамку 10 и мерильный ролик 2 на материал 1. При возрастании давления P в контакте мерильного ролика 2 и обкатного ролика 3 упругое скольжение материала 1 относительно мерильного ролика 2 в переходном процессе при изменении скорости движения материала уменьшается, что увеличивает точность измерения его длины.

Таким образом, устройство обеспечивает регулирование давления на материал 1 в контакте мерильного ролика 2 и обкатного ролика 3 в переходных режимах работы при изменении скорости движения материала, что повышает точность измерения его длины.

Изобретение относится к измерительной технике при производстве длинномерных материалов и может быть использовано в текстильной, металлургической, химической и других отраслях промышленности. Устройство для измерения длины движущегося материала, содержащее мерильный ролик и обкатной ролик, контактирующие через измеряемый материал, датчик длины, кинематически жестко связанный с мерильным роликом, и регистрирующий прибор, дополнительно содержит дифференцирующее устройство, блок задания давления, сумматор, нажимное устройство, установленное с возможностью создания давления на обкатной ролик, при этом выход датчика длины соединен с входами регистрирующего прибора и дифференцирующего устройства, подключенного своим выходом к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока задания давления, а выход подключен к входу нажимного устройства. Технический результат: повышение точности измерения длины движущегося материала. 1 ил.

Устройство для измерения длины движущегося материала, содержащее мерильный ролик и обкатной ролик, контактирующие через измеряемый материал, датчик длины, кинематически жестко связанный с мерильным роликом, регистрирующий прибор, отличающееся тем, что дополнительно содержит дифференцирующее устройство, блок задания давления, сумматор, нажимное устройство, установленное с возможностью создания давления на обкатной ролик, при этом выход датчика длины соединен с входами регистрирующего прибора и дифференцирующего устройства, подключенного своим выходом к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока задания давления, а выход подключен к входу нажимного устройства.