Устройство для измерения радиуса рулона Советский патент 1983 года по МПК G01B7/12 

ти, второй вход второго элемента И соединен с выходом датчика угла поворота ведущего вала, управляющий

вход счетчика соединен с выходом линии задержки, а информационный с выходом блока памяти.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИУСА РУЛОНА, содержащее генератор эталонной 4acTOTfci, импульсный датчик угла поворота рулона и соединенный с ним первый формирователь, второй формирователь, первый элемент И, два входа которого соединены с первыми выходами формирователей, два преобразователя кода в частоту, управляющие входы которых соединены с Bt-аходом первого элемента И, два счетч| ка, соединенные входами с выходами формирователей, а выходами - с информационными входами преобразователей кода в частоту, датчик, обрыва, триггер, делитель частоты, вход которого связан с выходом второго преобразователя кода в частоту, а выход - с первым счетным входом триггера, второй счетный вход которого соединен с датчиком обрыва, регистратор и под„ключенный к его информационному, входу второй элемент И, первый вход которого, соединен с выходом первого преобразователя кода в частоту, второй - с прямым выходом триггера, два генератора одиночных импульсов, первый из которых соединен с инверсным выходом триггера, вход которого соединен с выходом первого элемента И и управляю1чими входами преобразователей кода в частоту, авн- . ход - с управляющим входом регистра отличающееся тем. тора, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния скорости перемотки, оно снабжено блоком адаптации по скорости, первый вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, второй - с Выходом датчика угла поворота ведущего вала, первый выход блока адаптации по скорости соединен с тактовыми входами формирователей и третьим входом; первого элемента И, а второй выход - с входом второго формирователя. 2.Устройство по п. 1, от ли- с чающееся тем, что блок (О адаптации по скорости выполнен в виде измерителя скорости, делителя частоты, преобразователя кода в частоту, блока памяти и линии задержки, вход делителя частоты является вторым входом блока адаптации, выход - его вторым выходом, вход блока памяти соединен с выходом измерителя скорости, nepBi-rt выход с информационным входсм преобразователя кода в частоту, управляющий ю вход которого является первым входом блока адаптации по скорости, а выход - его первым выходом, линия задержки входом соединена с вторьзм выходом блока памяти, а выходом - с М вторым входом измерителя скорости. 3.Устройство по п. 2, о т л и чающееся тем, что измеритель скорости выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента И, временного распределителя, триггера, второго И и счет чика, первый вход первого элемента И соединен с выходом генератор|1 эталонной частоты, второй вход - с выходог-. триггера, второй вход которого соединен с выходсм делителя , частоты блока адаптации по скорое- У

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиуса рулона при перемотке картона, бумаги, синтетических пленок.

Известно устройство для измерения радиуса рулона, содержащее два импульсных тахометра, один из которых укреплен на оси рулона, второй на оси несущего вала станка, блок масштабирования, триЬгер, схему совпадения и выходное отсчетное устройство ГIj.

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения

Наиболее близким к предлагаемому по технической .сущности является устройство для измерения радиуса рулона , содержащее генератор эталонной частоты, импульсный датчик угла поворота рулона и соединенный с ним первый формирователь, второй формирователь, первый элемент И,, два входа которого соединены с первыми выходами фОЕ 1Ирователей, два преобразователя кода в частоту, управляющие входы которых соединены с выходом первого элемента .И, два счетчика, соединенные входами с выходами формирователей, а выходами с информационннми входами преобразователей кода в частоту, датчик, обрыва, триггер, делитель частоты, вход которого связан с выходом второго преобразователя кода в частоту, а выход - с первым счетным входом триггера, второй счетный вход которого соединен с датчиком обрыва, регистратор и подключенный к его информационному входу второй элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого преобразователя кода в частоту, второй - с прямым входом триггераi два генератора одиночных импульсов, первый из которых соединен с инверсным выходом триггера, вход второго соединен с выходе первого элемента И и управляющими входами преобразователей Кода в частоту, а вьйсод - с управляющим входом регистратора f 2.

Недостатком этого устройства является невысокая точность, обусловленная влиянием скорости перемотки на значение результата HSMeipeния.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключения влияния скорости перемотки.

Поставленная цель достигается

тем, что устройство снабжено блоком адаптации по скорости, первый вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, второй - с выходом датчика угла поворота ведущего вала, перв1лй выход блока адаптации по скорости соединен с тактовыми входами формирователей и третьим входом первого элемента И, а второй выход - с входом второго формирователя.

Кроме того, блок адаптации по скорости выполнен в виде измерителя скорости, делителя частоты, преобразователя кода в частоту, блока

Q памяти и линии задержки, вход делителя частоты является вторым входом блока адаптации, выход - его вторым выходом, вход блока памяти соединен с выходом измерителя скорости,, первый выход - с информационным входом преобразователя кода в частоту, управляющий вход которого яв.ляется первым входом блока адаптации по скорости, а выход - его перBbJTvi выходом, линия задержки входом

0 соединена с вторкм выходом блока памяти, а выходом - с вторым входом измерителя скорости.

Кроме того, измеритель скорости выполнен в виде последовательно сое5 динеНных первого элемента И, временного piacпpeдeлитeля, триггера, второго элемента И и счетчика, первый вход первого элемента И соединен с , выходом генератора эталонной частоты, второй вход - с выходом триггера, второй вход которого соединен с выходе делителя частоты блока адаптации по скорости, второй вход второго элемента И соединен с вы5 ходсм датчика угла поворота ведущего вала, управляющий вход счетчика соединен с выходом линии задержки, а информационный - с выходом блока памяти.

0 На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2блок-схема блока адаптации по скорости.

Устройство для измерения, радиуса 5 рулона содержит импульсный датчик 1

угла поворота рулона с разрешающей способностью,. 1 -имп/об, импульсный датчик 2 угла поворота вала,с разрешающей- спосрбностью Z имп/об. генератор: 3 эталонной частоты, иден-тичные первый и второй формиро атёли 4 и 5, регистратор 6, блок 7 ада тации по скорости, счетчики 8 и 9 первый 10 и второй 11 преобразователи кода в частоту, первый 12 и второй 13 элементы И, делитель 14 с переменным коэффициентом деления, триггер 15, датчик 16 обрыва, первый и второй генераторы 17 и 18 одиночных импульсов.

Датчик 1 соединен со входом формирователя 4, два входа элемента соединены с управляющими вы-ходами формирователей 4 и 5, а вьаход - с входами преобразователей 10 и 11 и генератором 17 одиночных импульсов, выход, которого соединен с управляющим входом регистратора б, входы счетчиков 8 и 9 соединены с выходами формирователей 4 и 5 и, шиной Установка, а выходы - с информационными входами преобразователей 10 и 11, выход преобразователя 11 через элемент И 13/соединен с информационным входс Г регистратора б, а выход преобразователя 10 через делитель 14 частоты соединен со счетныг. входом триггера 15, один выход которого соединен с входом элемента 13 И, а второй - с входом генератора 18 одиночных импульсов, выход которого соединен с шиной Установка, один йход триггера 15 соединен с датчиком .16 обрыва, выход генератора 3 эталонной частоты соединен с первым--ВХОДОМ блока 7 адаптации по скорости, второй вход которого соединен с выходом датчика 2 угла поворота вала, первый выход - с тактовыми входами форагарователей 5 и элемента 12 И, а .второй выход - со входом формирователя 5.

Блок 7 адаптации по скорости содержит делитель 19 частоты, вход которого является входом блока 7, а выход - вторым выходом блока 7, измеритель 20 скорости, выполненный в виде элементов 21- и 22 И, триггера 23, временного распределителя, 24 и счетчика 25, блок 26 -памяти, линию 27 задержки и преобразователь 28 кода зв частоту, причем выход делителя 19 частоты соединен с S-входом триггера 23, а вы.ход.;- с одним из входов элемента И 21, второй вход которого соединен с выходом триггера.23 и входом элемента и 22, выход которого соединен с входом распределителя 24, а второй вход является первым входом блока 7 адаптации и соединен с входом

преобразователя 28, выход которого является первым выходом блока 7 а управлякадие входы соединены с выходами блока 26 памяти, вход управления которого соединен с кнверсныг . выходом триггера 23, а информационный вход - с выходами счетчика 25, счетный вход которого соединен с выходом элемента .

Формирователь 4 содержит RS-тригoгер 29, D-триггер 30, элемент И 31,, S-вход триггера 29 соединен с выходом элементаИ 31, R-вход - с миной Установка, инверсный выход - с В входом триггера 30, прямой вход

5 которого соединен с первым входом элемента и 31, второй вход которого соединен с первым выходом блока 7 адаптации по скорости.

Работа устройства основана на

0 равенстве линейных скоростей точек поверхностей вала и рулона.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы по шине Установка подается сигнал, осуществ5ляющий установку в нулевое состояние триггеров 29 и 30 и сметчиков 8 и 9 либо сигналом от датчика 16 обры:ва через триггер 15 и генератор 18 .

0

В момент включения перемоточного станка начинает работать блок 7 адаптации, вырабатывая на первом выходе частоту, пропорциональную скорости перемотки, а на втором при ко5эффициенте пересчета делителя 19, равном разрешающей способности датчика 2, один импульс за.оборот вала. Импульсы датчику 2, поступают на один вход элемента И 22 совпадения, на ,

0 второй вход которого поступает эталонный по длительности уровень напряжения, вырабатываемый временным распределителем 24. На быходе элемента И 22 вырабатывается число импульсов, равное скорости перемотки,

5 как число импульсов датчика 2 за эталонный интервал времени. Последний вырабатывается распределителем 24 при помощи суммирования заданного числа периодов стоты генерато0ра 3, поступающей на вход распределителя 24 через элемент И 21.Игтульс переполнений распределителя 24 устанавливает триггер 23 в состояние О, запрещая прохождение импульсов

5 датчика 2 на вход счетчика 25 и импульсов генератора 3 на вход распределителя 24. Появлением уровня 1 на инверсном выходе, триггера 23 производится перезапись числа из счет0чика 25 в блок 26 памяти. Через время, определяемое линией 27 задержки и достаточное для перезаписи Числа, счетчик 25 очищается и блок подготавливается для следующего цикла

5 контроля скорости.

При появлении очередного импульса на выходе делителя 19 частоты триггер 23 устанавливается в 1, и цикл контроля скорости повторяется.

Следовательно, на каждом обороте вала станка в блок 26 панлти записывается число, пропорциональное скорости перемоткиJ а на выходе преобразователя 28 вырабатывается частота

.iv«oV,

где 2 - емкость преобразователя 28

На каждом обороте рулона и вала формирователи 4 и 5 импульсов выделяют на информационных выходах число импульсов, пропорциональное периду оборотов соответственно рулона ивала.

Первый импульс датчика 1 устанавливает триггер 29 в состояние 1, так как на D-входе последнего присутствует единица с инверсного выхода триггера .9., Тем самым откры вается элемент И 31, и ИМпульсы преобразователя 28 блока 7 адаптации поступают на вход элемента И 31 Первый из этих импульсов устанавливает триггер 29 в состояние 1. Тем самым при поступлении второго импульса датчика .1 триггер 30 переключается в состояние О и находится в этом состоянии до тех пор, .пока на шину. Установка не поступит сигнал, устанавливающий триггер 29 в состояние О. Элемент И 31/открывается в течение интервал времени to , а в счетчике 8 оказывается записанным число

NP - tp, .

где f - частота на выходе блока 7 адаптации.

Аналогично в счетчике 9 оказывается записанным число

Ng . t.

Но так как на входы преобраз-ователей 10 и 11 частота не поступает, на их выходах частота отсутствует.

В момент окончания формирования интервала tg (или tp - в зависимости от начальной фазы импульсных датчиков 1 и 2) по тенциалами управляющих выходов формирователей 4 и 5 (инверсные выходу триггеров) открывается элементам 12. В этот момент генератор 17 одиночных импульсов вырабатывает одиночный импульс сброса, очищающий регистратор 6. На выходе преобразователя li вырабатывается частота

. NP К а на выходе преобразователя 10

Если в делитель 14 частоты с переменным коэффициентом деления введено число Р Rp, то на его выходе вырабатывается частота

F -Ь Ч--

Первый импульс этой частоты устанавливает триггер 15 в состояние

1, разрешая прохождение импульсов частоты РЛ через элемент -И 13 на вход регистратора &.

Второй импульс с выхода делителя 14 частоты устанавливает триггер

15 Б состояние О, запрегдая прохождение импульсов частоты Fp через элементи 13. Так как период следования и fflyльcoв на выходе делителя 14 частоты

TV г

э

то через Элемент И 13 за этот период проходит число импульсов

Ьр T..F

хгр

В момент установи триггера 15 в состояние О генератор 18 вырабс1тывает одиночный импульс, устанавливающий устройство по иине Установка в исходное положение.

В дальнейшем работа устройства повторяется.

При обрыве полотна срабатывает Дс1тчик 16 и блокирует триггер 15. Введение в устройство-прототип блока адаптации,,а также новые связи позволяют использовать устройство для контроля радиуса перемотки при любом значении скорости перемотки без ухуд1чения его точностных характеристик, так как результат не зависит от скорости перемотки, а- пропорционален только измеряемому параметру.