Ультразвуковое устройство для измерения ширины ленты Советский патент 1983 года по МПК G01B17/02 

по мере удаления последней от зоны стабилизации. Цель изобретения - повышение точ ности и расширение диапазона измере ний. Поставленная цель достигается тем, что в ультразвуковом устройстве для измерения ширины ленты, содержащем два электроакустических узла, каждый из которых состоит из излучающего и основного приемного преобразователей, располагаемых по разные стороны ленты, а также генератора возбуждающих колебаний, выход которого подключен к излучающему преобразователю, и vi дополнитель ных приемных преобразователей, располагаемых в одной плоскости рядом с основным приемным преобразователе два блока управления, выполненных в виде последовательно соединенных задающего генератора и регулируемог усилителя, выход которого подключен к входу генератора возбуждающих колебаний, последовательно соединенны источника опорного напря,жения и интегратора, выход которого подключен к второму входу регулируемого усилителя, и корректирующего усилителя, выход которого подключен к второму входу интегратора, и электронный блок, входы которого соединены с выходами основных приемных преобразователей обоих узлов, дополнительные приемные преобразователи расположены в зоне измерения, а каж дый блок управления снабжен И -1 ключами, первые входы которых подключены к допблнительным приемным преобразователям, а выходы соединен с входом корректирующего усилителя, V1-2 амплитудными дискриминаторами, входы которых подключены к дополнительным приемным преобразователям, и дешифратором, включенным между ключами и амплитудными дискриминато рами . На чертеже представлена блок-схе ма устройства. Устройство содержит располагаемы с противоположных сторон ленты 1 акустические узлы 2 и 3, жестко скрепленные между собой и перемещае мые по кронштейн-линейке 4. Так как акустические узлы 2 и 3 идентичны, то на чертеже раскрыт только акустический узел 3. Акустический узел 3 содержит излучающий преобразователь 5 и основной приемный преобразователь б, а также генератор 7 возбуждающих колебаний, выход которого подключен к излучающему преобразователю 5, дополнительные приемные преобразователи 8-12, располагаемые в одной плоскости рядом с основным приемным преобразователем 6, причем дополнительные приемные преобразователи 8-12 расположены в зоне измерения. Число дополнительных приемных преобразователей может быть И . Кроме того, устройство содержит электронный блок 13, входы которого соединены с выходами основного приемного преобразователя 6 каждого акустического узла 2 и 3. К входу генератора 7 возбуждающих колебаний подключен блок 14 управления. Блок 14 управления выполнен в виде последовательно соединенных задающего генератора 15 и регулируемого усилителя 16, последовательно соединенных источника 17 опорного напряжения и интегратора 18, выход которого подключен, к второму входу регулируемого усилителя 16, корректирующий усилитель 19, выход которого подключен к второму входу интегратора 18, ключи 20 - 23, число которых может быть И -1, первые входы которых подключены к дополнительным приемным преобразователям 8 - 11, а выходы соединены с входом корректирующего усилителя 19, амплитудные дискриминаторы 24 - 26, число которых может быть И -2,входы которых подключены к дополнительным приемным преобразователям 8 ... и , и дешифратор 27, включенный между ключами 20 - 23 и амплитудными дискриминаторами 24 - 26. Блок 28 управления аналогичен блоку 14 управления. Устройство работает следующим образом. Излучающий преобразователь 5 возбуждается по цепи задающий генератор 15 - регулируемый усилитель 16 генератор 7 возбуждающих колебаний. Равнораспределенный по длине и интенсивности акустический луч от излучающего преобразователя 5 перекрывается кромкой леиты 1 и воздействует только на открытую часть основного приемного преобразователя 6. С изменением положения кромки ленты, изменяется и сигнал на его выходе, так как изменяется количество акустической энергии, поступающей на преобразователь 6. По аналогии возбуждается акустический узел 3. Сигналы с приемных преобразователей 6 обоих узлов поступают в электронный блок 13. На номинальное значение ширины контролируемой ленты 1 устанай тиваются акустические узлы 2 и 3, перемещае «1ые по кронштейн-линейке 4. Этому положению акустических узлов оответствуют средние сигналы приемных преобразователей 6. Одновременно номинальное значение ширины ленты водится в блок 13 с помощью блока 9 эталонной ширины. Алгебраическое уммирование величин отклонений кроок ленты правого и левого акустических узлов 2 и 3 от их среднего положения со значением уставки позволяет определить истинное значение ширины ленты. Таким образом, устройство измеряет отклонение ширины от заданного значения. Компенсация дестабилизирующего влияния среды на зону измерения осуществляется блоками 14 и 28 управления и дополнительными приемными преобразователями 8-12 в каждом акустическом узле. При увеличении ширины ленты или ее осевом смещении, вызывающем перекрытие приемного преобразователя б, часть акустического луча от излучающего преобразователя 5 воздействует на дополнительный приемный пре образователь 8, находящийся вне зоны измерения и не перекрываемый кром кой ленты. Дополнительные приемные преобразователи 9-12 перекрыты, сигнал на их выходах равен нулю. Одновременно равны логическому нулю сигналы на выходах амплитудных диск риминаторов 24 - 26. Эти сигналы обеспечивают появление на выходе дешифратора 27 логической i и включение ключа 20. Последний подключает к корректирующему усилителю 19 первый дополнительный приемный преобразователь 8. Сигнал на выходе приемного преобразователя 8 поддерживается постоянным и равным заданному, устанавливаемому источником 17опорного напряжения, вне зависимости от того, какой из дестабилизи рующих факторов воздействует на зон измерения по цепи дополнительный приемный преобразователь 8 - коррек тирующий усилитель 19 - интегратор 18- регулируемый усилитель 16 генератор 7 возбуждающих колебаний излучающий преобразователь 5 - дополнительный приемный преобразователь 8. Стабилизация сигнала на первом дополнительном приемном преобразова теле 8 обеспечивает стабилизацию сигнала с требуемой степенью компен сации влияния внешних факторов только над частью измерительного приемника, расположенной в непосред ственной близости от первого дополнительного приемного преобразовател 8 и по длин(а равной длине дополнительного приемного преобразователя По мере уменьшения ширины ленты или при ее осевом смещении, вызываю щем дальнейшее открытие кромкой лен ты основного приемного преобразователя 6, полностью открывается прием ный преобразователь 9 и часть преобразователя 10. Амплитудный дискри минатор 26 настраивается на минимальный сигнал приемного преобразователя 10 и высокий потенциал на вы ходе его свидетельствует о полном открытии дополнительного приемного преобразователя 9 и возможности использования его в качестве корректирующего. При этом высокий потенциал появляется только.на выходе дешифратора 27 и, соответственно, к входу корректирующего усилителя 19 подключается через ключ 21 дополнительный приемный преобразователь 9, последующий за приемным преобразователем 8. Аналогичные смещения зоны коррекции происходят при дальнейшем открытии основного приемного преобразователя 6 обоих акустических узлов 2 и 3. . Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность и расширить диапазон измерений. Формула изобретения Ультразвуковое устройство для измерения ширины ленты, содержащее два электроакустических узла, каждый из которых состоит из излучающего и основного приемного преобразователей, располагаемых по разные стороны ленты, а также генератора возбуждающих колебаний, выход которого подключен к излучающему преобразователю, и и дополнительных приемных преобразователей, располагаемых в одной плоскости рядом с основным приемным преобразователем, два блока управления, выполненных в виде последовательно соединенных задающего генератора и регулируемого усилителя, выход которого подключен к входу генератора возбуждающих колебаний, последовательно соединенных источника опорного напряжения и интегратора, вход которого подключен к второму входу регулируемого усилителя, и корректирующего усилителя, выход которого подключен к второму входу интегратора, и электронный блок, входы которого соединены с выходами основных приемных преобразователей обоих узлов, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения , дополнительные приемные преобразователи расположены в зоне измерения, а каждый блок управления снабжен У1 -1 ключами, первые входы которых подключены к дополнительным приемным преобразователям, а выходы соединены с входом корректирующего усилителя, И-2 амплитудными дискриминаторами , входы которых подключены к дополнительным приемным преобразователям, и дешифратором, включенным между ключами и амплитудными дискриминаторами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке 2906929/25-28, кл. G 01 В 17/02, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР № 702803, кл. G 01 В 17/02, 1979 (прототип).