Устройство для измерения натяжения гибкого материала Советский патент 1983 года по МПК G01L5/10 

ю ел

4

00 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения натяжения гибкого материала, например ткани. Известно устройство для измерения натяжения гибкого материала, содержащее датчики усилия, установленные в опорах измерительной балки и связанные с сумматором, и регистраторы натяжения соответственно сбегаюшей и набегающей ветвей материала ID Недостаток известного устройства - невысокая точность измерения из-за нестабильности коэффициента трения между материалом и измерител ной балкой. Цель изобретения - повышение точ ности измерения путем компенсации погреи;ности от изменения коэффициен та трения материала об изкзерительную балку. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее дат чики усилия, установленные в опорах измерительной балки и связанные ,с сумматором, и регистраторы натяжения соответственно сбегающей и набегающей ветвей материала, имеет дополнительные сумматоры и последовательно включенные датчик крутящего момента балки и инвертор, при этом выходы сумматора и датчика крутящего момента измерительной бал ки через первый дополнительный сумматор подключены к регистратору натяжения сбегающей ветви материала, а выходы сумматора и инвертора через второй дополнительный сумматор к регистратору натяжения набегающей ветви материала. ; На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство включает измерительную балгсу 1/ огибаемую г 1бким материалом, датчики 2 усилия, находящие ся в опорах балки 1, соединенные через преобразователи 3 с сумматором 4, Преобразователи 3 и сумматор 4 образует измеритель 5 силы. Блок б измерения крутящего момента включаетдатчик 7 крутящего момента, преобразователь 8, соединённый через инвертор 9 с сумматором 10. Сумматор 11 входами подключен к из1меригелю 5 силы и блоку б измёре ния крутящего момента. Выходи сумматоров 10 и 11 соединены с регистраторами 12 и 13 иатяжеиия набегающей и сбегающей ветвей гибкого мате риала. На чертеже обозначены выходные .сигналы и, и и, преобразователей 3 и. и и датчиков 2 усилий, УЗ cyммa тора 4 (измерителя 5 силы), U датчика 7 Крутящего момента U преобразователя 8, : 0.5 инвертора 9 и ul сумматоров 1б и 11 соответственно. Передаточные коэффициенты преобразователей 3 датчиков 2 усилий, сумматора 4,.преобразователя 8 и сумматоров 10 и 11 обозначены соот-. ветственно К, К, К, к , К, Устройство работает следующим образом. Гибкий материал под постоянным углом 6t огибает измерительную балку 1 . Равнодействующую Р сил натяжения измеряют датчиками 2, а крутящий-момент, действую- щий на измерительную балку вследствие неравенства сил натяжения с5 датчиком 7 крутящего и момента, Крутящий момент М через натяжение набегающей ветви гибкого материала определяют,выражением ,5 r(), где г - .радиус измерительной балки 1, Т. g- натяжение набегающей ветви ткани, ct - угол обхвата гибким материалом балки 1; f - коэффициент трения гибкого материала о балку 1. При изменении коэффициента трения f на uf изменение Сли) налрявыходе измерителя 5 си-, жения Ug на лы составляет ли к (л («,/s и; (с 4 и sl-V ).inf, 2 на5 ffle 2iU ;4L /jUJJn at/2- соответственно изменения напряжений на выходе преобразователей 3 и датчиков 2. лИ к k- If т ) ° 4-з- SN -ГHOIS €г (е -1/Binyi так как оба канала измерения силы Р .должны быть идентичными с целью уменьшения погрешности измерения . вследствие имеющейся возможности несимметричного расположения гибкого материала на измерительной . Это же изменение коэффициента трения вызывает изменение крутящего момента и,следовательно, напряжения иt на л U5 ( После инвертора 9 имеют « -«ЛаБ е в С,;, где лиI изменениевыходного сигнала

В сумматоре 10 осушествляйт сум {иpoвaниe напряжений U и Uj-. Изменение ли напряжения U на выходе сумматора 10 при изменении коэффициента трейия составляет

а1(л1.и; к т кдк;;°

xfe..(e,)V

cUf

oi

т 4Если каналы измерения силы Р и крутящего момента М,- выполнить такими, что

. .

то AUg О, т.е. в таксял устройстве устраняется влияние коэффициента трения на точность измерения.

При измерении 4Р натяжения сбегающей ветви гибкого материала имё .«e(.)s.n4-Vоб

-oif , -oLuf .

е г(е -1),

лм

кр с5

где /Jf. - изменение коэффициента тре-

йия f , откуда

,К,.)Е1п| 3 % cS

-.,.

-6tf ,

г(е

.б

-К

Таким образом, при бьтолнёнии условия k , V ; -f, I , -ls t

0 показания регистратора 13 натяжения сбегающей ветви гибкого материала не зависят от изменения коэФФициента трения.

: Аналогичным образом компенсирует5ся и погрешность измерения натяжения Т набегающей ветки ткани.

Экономический зффект от использс вания предлагаемого устройства «деляется высокой точностью измерения, 0 не зависящей от нестабильности Коэффициента трения между материалом и измерительной балкой.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ . НАТЯЖЕНИЯ ГИБКОГО МАТЕРИАЛА, содержащее датчики усилия, установленные в опорах измерительной балки и свя«. занные с сумматором, и регистраторы натяжения соответственно сбегающей и набегаюк;ей ввовей материала, отличают .ееся тем, что, с целью повьлцения точности измерения путем компенсации пограиности от изменения коэффициента трения материала об измерительную балку, оно имеет дополнительные сумматоры и последовательно включенные датчик крутящего момента балки и инвертор, при этом выходы сумматора и датчика крутя1цего момента измерительной балки через первый дополнительный сумматор подключены к регистратору натяжения сбегающей ветви материала, а выходы сумматора и инвертора через второй дополнительный сумматор к регистратору натяжения набегающей ветви материала.