Устройство для контроля длины и площади движущегося полосового материала Советский патент 1983 года по МПК G01B7/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длины и площади различных полосовых материалов, например бумажной ленты.

Известно устройство для измерения длины и площади полосовых материалов, содержащее датчик длины полосы, масщтабирующий блок, схему блокировки, пересчетный и индикаторный блоки 1.

Недостатками такого устройства являются невысокая точность измерений и трудность перенастройки блока масщтабирования при изменении ширины полосы и диаметра ведущего вала.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является устройство для контроля длины и площади движущегося полосового материала, содержащее имг1ул1 с)ый датчик длины полосы, связываемый, с валом механизма ее перемещения, первый элемент И, первый вход которого подключен к импульсному датчику длины, счетчик кода длины, связанный с выходом первого элемента И, первый преобразователь код-частота, подключенный информационными входами к соответствующим выходам счетчика кода длины, генератор опорной частоты, связанный с тактирующим входом первого преобразователя код-частота, второй преобразователь код-частота, блок ввода масщтаба, связанный с информационными входами второго преобразователя код--частота, преобразователь код- временной интервал, блок ввода кода щирины, подключенный к информационным вхо дам преобразователя код-временной интервал, второй элемент И, первым входом связанный с выходом преобразователя кодвременной интервал, выходной отсчетный блок, счетным входом связанный с выходом второго элемента И, блок управления, первым входом подключенный к второму входу первого элемента И, вторым - к установочному входу счетчика кода длины, третьим - к установочным входам преобразователя код-временной интервал и выходного отсчетного блока 2.

Недостатком устройства является невысокая точность вычисления площади полосы, связанная с существенной погрещностью формирования временного интервала, пропорционального значению щирины, полосы, возникающей от того, что на актирующий вход преобразователя код-временной интервал с выхода первого преобразователя код-частота поступает неравномерная импульсная последовательно, порождаемая дискретным преобразователем частоты синтезирующего типа.

Целью изобретения является повыщение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что тактирующий вход преобразователя код- временной интервал подключен к выходу генератора опорной частоты, тактирующий

вход второго преобразователя код-частота связан .с выходом первого преобразователя код-частота, а выход второго преобразователя код-частота подключен к второму входу второго элемента И.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Импульсный датчик 1 длины полосы 2 механически связан с рабочим валом 3 перематывающего . полосовой материал механизма, .блок 4 управления и выход датчика связаны с входами первого элемента 5 И, выход которого подключен к входу счетчика 6 кода длины. Генератор 7 опорной частоты связан с тактирующими входами преобразователя 8 код-временной интервал и первого преобразовате;1я 9 код-частота выход которого связан с тактирующим входом второго преобразователя 10 код-частота, выход которого подключен к первому входу второго элемента 11 И, к второму входу которого подключен выход преобразователя 8. Выход элемента 11 связан с выходным отсчетным блоком 12. Управляющие входы упомянутых преобразователей поразрядно связаны для преобразователя 8 - с блоком 13 ввода кода щирины полосы, для преобразователя 9 - с выходами счетчика 6 кода длины полосы и для преобразователя 10 - с блоком 14 ввода масштаба. Преобразователь 8 код-временной интервал состоит из счетчика 15 тактов, наборного поля 16 многовхОдового элемента 17 И, преобразователи 9 и 10 код-частота состоят каждый из делителя 18 тактирующей частоты и МНОГОВХОДОВОГО элемента 19 ИЛИ Выходы 20 и 21 блока 4 являются выходами команд «Сброс.

Устройство работает следующим образом.

Вращение вала 3 вызывает линейное перемещение полосового материала (например, бумажной или картонной полосы на продольно-резательных станках), так что линейная скорость перемещения полосы равна окружной скорости точки на поверхности вала. При этом длина движущейся полосы может быть однозначно представлена числом импульсов импульсного датчика 1 длины, связанного с валом. Блок 4 управления на все время цикла измерения (например, на время намотки одного рулона бумаги) обеспечивает открытое состояние элемента 5, он же обеспечивает необходимую блокировку счета импульсов датчика длины в случае обрыва полосы и повторного запуска, исключающую повторный учет однажды намотанного материала.

Счетчик 6 служит преобразователем последовательного кода длины полосы в параллельный код и к моменту окончания цикла измерения в нем оказывается записан код длины 1, пропорциональный длине перемотанной за это время полосы.

На втором этапе работы устройства производится вычисление длины или площади

перемотанной на первом этапе полосы в требуемых единицах длины или площади с помощью следующих кодо-частотных преобразований.

По команде «Сброс, выработанной блоком 4, на выходе 20 обнуляются счетчики преобразователя 8, выходного отсчетного блока 12 и начинается формирование временного интервала на выходе преобразователя 8 как суммы а периодов опорной частоты f о

о. Ь

аТг

Т - а

где а - значение ширины полосы.

На выходе преобразователя 9 в это время имеет место импульсная последовательность с частотой, значение которой пропорционально значению кода длины полосы, записанного в счетчик 6.

fe K,fo ,

где Kt - коэффициент пропорциональности. На выходе преобразователя 10. имеет место импульсная последовательность с частотой

ем KiKsiolM,

где К - коэффициент пропорциональности; М - масштабный коэффициент, введенный в блок 14.

Элемент 11 И осуществляет операцию логического умножения так, что за время интервала Тд в счетчик выходного отсчетного блока 12 поступает количество импулЬсов

. NBb«r Та Гем К..

Тем самым значение пр порционально длине 1 и площади а1 полосы, имеющей постоянную ширину о. Соответствующим выбором значений KI, Кд и М можно согласовать параметры устройства, значения диаметра вала 3 механизма, разрешающей способности датчика 1 так, чтобы отсчет результатов измерений производился в единицах

5 требуемой размерности (м, м, м X 100). При необходимости измерения только длины полосы достаточно ввести в блок 13 значение а, равное единице длины (1 м, 1000 мм и т. п.).

Окончание цикла измерения и переход

0 к новому циклу измерения производится по команде «Сброс йа выходе 21 блока 4, синхронизированной с началом движения полосы.

Предлагаемое устройство обладает повышенной точностью измерений, так как пре5 образование код-временной интервал в данном случае не порождает погрешности, присущей известному, интервал TJj формируется как сумма одинаковых периодов опорной частоты TO.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЛИНЫ И ПЛОЩАДИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ПОЛОСОВОГО МАТЕРИАЛА, содержащее импульсный датчик длины полосы, связываемый с валом механизма ее перемещения, первый элемент И, первый вход которого подключен к импульсному датчику длины, счетчик кода длины, связанный с выходом первого элемента И, первый преобразователь код-частота, подключенный информационными входами к соответствующим выходам счетчика кода длины, генератор опорной часоты, связанный с тактирующим входом первого преобразователя код-частота, второй преобразователь код-частота, блок ввода масштаба, связанный с информационными входами второго преобразователя код-частота, преобразователь код- временный интервал, блок ввода кода щирины, подключенный к информационным входам преобразователя код-временной интервал, второй элемент И, первым входом связанный с выходом преобразователя код- временной интервал, выходной отсчетный блок, счетным входом связанный с выходом второго элемента И, блок управления, первым выходом подключенный к второму входу первого элемента И, вторым - к установочному входу счетчика кода длины, третьим - к установочным входам преобразователя код-временной интервал и выходного отсчетного блока, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измереi ний, тактирующий вход преобразователя код-временной интервал подключен к вы(Л ходу генератора опорной частоты, тактирующий вход второго преобразователя кодчастота связан с выходом первого преобразователя код-частота, а выход второго преобразователя код-частота подключен к второму входу второго элемента И. 1чэ to сд