Устройство для измерения длины материала Советский патент 1983 года по МПК G01B7/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длины движущихся материалов, например проката ,

Известно устройство для измерения длины материала, содержащее мерный ролик, фотоэлектрический датчик импульсов, фотодатчики наличия материала, элемент И и блок коррекции С 1 .

Недостатком данного устройства является невысокая точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения длины материала, содержащее мерный ролик, датчик импульсов, связанный с роликом, первый и второй фотодатчики наличия материала, четыре элемента И, счетчик размера, вхо которого подключен к выходу первого элемента И, счетчик ошибки, вход которого подключен к выходу третьего элемента И, и счетчик коррекции, вход которого подключен к выходу четвертого элемента К C2j,

Недостатком известного устройства является невысокая точность изМерения, обусловленная невозможностью введения коррекции в случае отклонения размера мерного ролика в сторону увеличения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения длины материала, содержащее мерный ролик, датчик импульсов, связанный с роликом, первый и второй фотодатчики наличия материала, четыре элемента И, счетчик размера, вход которого подключен к выходу первого элемента И, счетчик ошибки, вход которого подключен к выходу третьего элемента И, и счетчик коррекции, вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, снаб жено пятым и шестым элементами И, делителем частоты, вход которого подключен к первому выходу датчика импульсов, а выход - К -первья разрешающим входам первого, второго, третьего и пятого элементов И, выход второго элемента И подключен к вычитающему входу счетчика оимбки, выход третьего - .к вычитающему входу счетчика коррекции, а выходы четвертого и пятого - к вычитающему входу счетчика размера, триггером знака ошибки 5-вход которого подключен к выходу счетчика ошибки, R-вход - к запрещающим входам первого и второго элементов И,к входу установки нуля счетчикд коррекции и к выходу первого фотодатчика наличия материала, к которому подключен также вход ввода эталонной

длины счетчика ошибки, инверсный выход соединен с вторыми разрешающим входагС1и второго и четвертого элементов И, а прямой выход подключен к второму разрешающему входупервого элемента И, третий разрешающий вход которого соединен с третьим разрешаз шим входом второго элемента И, с запрещающими входами остальных элементов И и с выходом второго фотодатчика наличия матёрйаГла, триггером ввода коррекции, 5-вход которого подключен к второму выходу датчика импульсов, R-вход - к выходу счетчика коррекции и к первому разрешающему входу шестого элемента И, второй разрешающий вход Ko-joporo подключен ко второму выходу счетчика ошибки, а выход соединен с входом ввода коррекции счетчика коррекции, прямой выход триггера ввода коррекции подключен соответственно ко второму и первому разрешающим ёходам третьего и четвертого элементов И, третий разрешающий вход которого соединен с первым выходом датчика импульсов, а инверсный выход триггера ввода коррекции соединен со вторым разрешающим входом пятого элемента И.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит мерный ролик 1, датчик 2 импульсов, первый 3 и второй 4 фотодатчики наличия материала, установленные по ходу перемещения материала на расстоянии U один от другого, триггер 5 знака ошибки, R-вход которого подключен к выходу первого датчика 3, счетчик 6 ошибки, входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И, счетчик 7 коррекции, первый 8, второй 9, третий 10, четвертый 11, пятый 12 и шестой 13 элементы И, делитель 14 частоты, вход которого подключен к первому выходу датчика 2 импульсов, триггер 15 ввода коррекции, 5-вход которого подключен к второму выходу датчика 2,и счетчик 16 размера.; Устройство для измерения длины материала работает следующим .

При отсутствии материала между осветителем и светоприемником фотодатчик 3 в счетчик 6 ошибки вводит число,равное расстоянию между фотодатчиками 3 и 4 в счетчик 7 коррекции - число О, а и счетчик 16 размера - число, равное заданной длине заготовки. В момент перекрытия материалом фотодатчика 3 прекращается ввод в счетчик 6 числа L, и снимается запрещающий сигнал с входов элементов И 8 и 9. Так как триггер 5 знака ошибки сигналом с открытого фотодатчика 3 был предварительно установлен в исходное состояние, то импульсы основной частоты f С делителя 14 частоты начинают по ступать на вычитающий вход счетчика 6 ошибки. Рассмотрим два случая: диаметр ролика 1 меньше (ошибка отрицательная) и диаметр ролика 1 больше (ошибка положительная) требуемой величины. Если диаметр ролика 1 меньше допустимой величины, то счетчик 6 обнулится прежде, чем материал при своем движении перекроет фотодатчик 4. При этом сигнал с выхода счетчика 6 перебрасывает триггер 5 знака ошибки в состояние, запрещающее поступление импульсов частоты f через элемент И 9 на вычитающий вход счетчика 6- ошибки и разрешающее поступление их через элемент И 8 на суммирующий вход того же счетчика, В момент перекрытия материалом фотодатчика 4 поступ (Ление импульсов частоты, f с делите ля 14 частоты на вход счетчика 6 прекращается, и в счетчике 6 фикси руется на все время прохождения ма териала величина ошибки на один оборот ролика 1, которая через эле мент И 13 вводится в счетчик 7 кор рекции. В то же время переброшенное состояние триггера 5 знака ошибки все время указывает на то, что диаметр ролика 1 меньше допустимого. Перекрытие фртодатчика 4 приводит к снятию запрещаиощих сигналов с входов элементов И 10-12, импульсы ОСНОВНОЙ частоты f с дели ля 14 частоты через элемент И 12 начинают поступать на вычитающий вход счетчика 16 размера. При появ лении на 5-входе триггера 15 ввода коррекции одиночного импульса, сни маемого с фотодатчика 2 импульсов один раз на оборот мерного ролика триггер 15 перебрасывается, и импульсы частоты f перестают проходить на выход элемента И 12, а так как триггер 5 при этом будет переб шен, то на выход элемента И 11 импульсы также не будут проходить. В то же время импульсы основной частоты f через элемент И 10 начинают поступать на вычитающий вход счетчика 7 коррекции, обнуляя последни Сигнал О счетчика 7 коррекции сбрасывает триггер 15 в исходное состояние, вновь разрешая поступление импульсов частоты через элемент И 12 на вычитающий вход сч чика 16 размера. Кроме того, через элемент И 13 величина ошибки вновь вволится из счетчика 6 ошибки в счетчик 7 hoppexuHH. Таким образом, один раз на оборот мерного ролика 1 в течение всего времени (Переброшенного состояния триггера 15, которое определяется величиной оитбки, записанной в счетчике 6 ошибки происходит перемещение материала без отсчета размера, что компенсирует разницу диаметров реального и идеального роликов. В случае, если диаметр ролика 1 больше требуемого. Материал при своем движении от момента перекрытия фотодатчика .3 до -момента перекрытия фотодатчика 4 провернет ролик 1 меньше, чем на один оборот и, следовательно, за это время счетчик 6 ошибки не успеет обнулиться, триггер 5 знака ошибки останется в исходном состоянии, а в счетчике 6 ошибки опять зафиксируется величина ошибки на один оборот ролика, которая через элемент И 13 вводится в счетчик 7 коррекции, В этом случае при перебросе триггера 15 (один раз на оборот мерительного ролика), так как триггер 5 знака ошибки находится в исходном состоянии, на выходе элемента И 11 появляются импульсы частоты 2, поступающие на вычитающий вход счетчика 16 размера. На вычитающий вход счетчика 7 коррекции в то же время, как и в первом случае, через логический элемент И 10 поступают импульсы основной частоты. Таким образом, один раз на оборот мерного ролика 1 в течение всего времени переброшенного состояния триггера 15, которое, как и в первом случае, определяется величиной ошибки, записанной в счетчике б ошибки, счетчик 16 размера ра ботает с удвоенной частотой по Сравнению с частотой, определяемой перемещением материала. В ркззультате, за это время в счетчике 16 размера регистрируется величина, численно равная удвоенному реальному перемещению материала за то же время, что и в данном случае компенсирует разницу размеров регшьного и идеального роликов. Изобретение позволяет повысить точность измерения благодаря тому, что коррекция осуществляется как при уменьшении, так и при увеличении диаметра мерного ролика относительно номинального размера.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ МАТЕРИАЛА, содержащее мерный ролик, датчик импульсов, связанный с роликом, первый и второй фотодатчики наличия материала, четыре элемента И, счетчик размера, вход которого подключен к выходу первого элемента И, счетчик ошибки, вход которого подключен к выходу третьего элемента И, и счетчик коррекции, вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено пятым и шестым элементами И, делителем частоты, вход которого подключен к первому выходу датчика импульсов, а выход - к первым разрешающим входам первого, второго, третьего и пятого элементов И, выход второго элемента И подключен к вычитающему входу счетчика ошибки, выход третьего - к вычитающему входу счетчика коррекции, а выходы четвертого и пятого - к вычитающему входу счетчика размера, триггером знака ошибки, S -вход которого подключен к выходу счетчика ошибки, R-вход - к запрещающим входам первого и второго элементов И, к входу установки нуля счетчика коррекции и к выходу первого фотодатчика наличия материала, к которому подключен также вход ввода эталонной длины счетчика ошибки, инверсный выход соединен со вторыми разрешающими входами второго и четвертого элементов И, а прямой выход подключен ко второму разрешающе 11у, входу первого элемента И, третий разрешающий вход которого соединен с третьим разрешающим входом второго i элемента И, с запрещающими входами остальных элементов И и с выходом (Л второго фотодатчика наличия материала, триггером ввода коррекции, S-вход которого подключен к второму выходу датчика импульсов, R-вход к выходу счетчика коррекции и к первому разрешающему входу шестого элемента И, второй разрешающий /вход которого подключен ко второму .выходу счетчика ошибки, а выход сое-, ел to динен с входом ввода коррекции счет;чика коррекции, прямой выход триггера ввода коррекции подключен соот- . 00 ветственно ко второму и первому разрешающим входам третьего и четвертого элементов И, третий разрешаквдий вход которого соединен с первым выходом датчика импульсов, а инверсный выход триггера ввода коррекции соединен со вторым разрешающим входом пятого элемента И.