Фотоимпульсный измеритель ширины горячекатанного листа Советский патент 1983 года по МПК G01B21/06 

Изоб й;тение откосится к измерительной технике и может быть использовано в прокатном производстве для бесконтактного измереуяя ширины горячекатанного листа.

Известно устройство для измерения ширины горячекатанного листа, содержащее сканирующий .блок, фотоэлектрический преобразователь, измерительный блок, регистратор 11.

Недостатком устройства является низкое быстродействие, обусловленное низкой скоростью сканирования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является фотоимпульсный измеритель ишрины горячекатанного листа, содержащий два идентичных измерительных канала, каждый из которых состоит из объектива, диафрагмы, сканирующего блока в виде барабана с п прорезями по образующей, фотодатчика и подключенного к нему формиробаТеля стартовых импульсов, кинематически связанные с ойщей осью барабанов эяектро- двигатель и иМпульсатор, измерительный блок, подключенный к нему индикатор 2.

Однако при высоком быстродействии данное устр и4ство обладает недостаточной точностью измерений, обусловленной наличием несимметрии в расположе1йш щелей относительно друг друга.

Кроме того, эксцентриситет барабанов,-связанный С ка%ством их сборки и балансировки, также приводит к вариации показаний индикатора за один оборот барабансж.

Целью изобретения является повышение очности измерения.

. Поставленная цель достигается Тем, что фооимпульсный измеритель щирюП11 горячекатаного листа, содержащий два идентичных изме- рйтельных канала, каждый из которых состот из объектива, диафрагмы, сканирующего блока в виде барабана с п прорезями по образующей, фотодатчика и подключенного к нему формирователя стартовых импульсов, кинематически связанные с общей осью барабанов тектродвигатель и импульсатс, измерительный блок, по ЕЦслюче шый к нему индакатор, снабжен одновибратором, подключеннь1М между первым измерительным каналом и измерттельным блоком, блоком коррекции, подключешшм между вторым 11змери11елы Ь1мка118лом и измерительным блоком, блок коррекции содержит счетчик, п одяовибраторов с регулкрз мой длнтельяостью ймцульоов, подключенных к соответствующим выходам счетчика, элемент ШШ, включенный междуВыходами одвовибраторов и выходом блока корракщга, я тактовый вход счетчика соединен с выходом импульсатора.

На фиг. 1 приведена блсж-осема измерителя; на фиг. 2 - вза1шное расположение щепе$

барабана, диафрагмы и измеряемой горячекатанной полосы; на фиг. 3 - эпюры сигналов, поясняющих принцип работы измерителя.

Фотоимпульсный измеритель, содержит два идентичных канала 1 и 2, состоящих из объективов 3 и 4, диафрагм 5 и 6, барабанов 7и& с п прорезя ш по образующей, вращаемых двигателем 9 через вал 10, на другом конце которого установлен импульсатор 11. Кроме

0 того, каналы содержат фотодатчики 12 и 13, соединенные с формирователями 14 и 15 стар.товых импульсов. Одновибратор 16 и блок 17 коррекции включены между каналами и измерительным блоком 18. Блок 17 коррекции

5 содержит кольцевой счетчик 19 со счетным С и тактовым Т входами. К его выходам е, f, g подключены соответственно одновибраторы 20, 21 и 22, вькоды которых объединены логическим элементом ИЛИ 23. Результат измереQ ния индицируется индикатором 24. Измеряется размер В - отклонение ширины В листового проката 25 от номинального значения В , на .который установлены каналы 1 и 2.

Количество одновибратрров второго канала

5 |Явно количеству щелей на барабанах 7, 8 и условно выфано равным трем.

Фотоимпульсный измеритель работает следующим образом.

Два канала 1 и 2 устанавливаются над

0 кром1 ами измеряемого листового проката 25. Сканирующие барабаны 7 и 8 соединены общим валом 10 и приводятся во вращение двигателем 9. В результате происходит синхронно(жнфазное сканирование изображений краевых

зон Проката, образованнЬ1х объективами 3, 4 и ограниченных диафрймами 5 и 6.

При прохонсденин щелями барабанов 7 и 8 изображений кромок (моменты времени 11 ,г, эпюры 26, 27) фотодатчики 12 и 13 формиру. ют положительные перепада напряжений, характеризуюшне пространственное расположение измеряемого листового проката в полях зрения объективов 3 и 4.

Из-за конструктивных особенностей объективов 3 и 4 (их конечной разрешающей сш собности) и скшофуюцщх барабанов 7 и 8 (ширина щелей выбирается определенных размеров), а также благодаря июрциониости собственно фотодатчиков 12 и 13, краевые зоны измеряемого проката отображаются, в виде импульсов (видеосшиалов) с наклонными фронтами. Кроме того, благодаря колебаниям температуры проката 25 происходит изменение и амплитуды в ццеосигналов. Для иейтрализадии воздейсгаия на результат измерешш этих

5 факторов служат формирователя 14 я 15 стартовых нмпупьсов, осуществляющих фиксацию тех характерных точек фронтов видеосигналов, которые в ншбольщей степени соответствуют кромкам измеряемого проката. Этхх) может быть, например, середина фронта или то ка с наибольшей крутизной фронта вндеоснгнала. .

Стартовые импульсы, соответствующие моментам временн t и tj, к. определяют искомый размер , который формируется как . импульс с дтгательностью tj - tj (измерительный импульс)...

Опнсанной лоследовательностн формирования результата измерения (жойственна погрешность, которая связана с невозможностью получить полностью идентичные резу1П таты от разных щелей за оборот барабанов 7 и S. В результате временньте таерваШ t2 - tj имеют различные длительности и, t(|j и Uj (эпюра 28).

Для коррекции этой погрешности стартог вые импульсы второго канала поступают на счетный вход с кольцевого счетчика 19 бло- . ка 17 коррекции. Перед приходом первого стартового импульса, соответствующего момевту временн tn счетчнк 19 устанавливаете в исходное состояние с помощью импульсатора 1 вырабатывающего один импульс за оборот бя рабана (эпюра 29). После этого приходящие в моменты tji, t22, tzs стартовые импульсы переводят кольцевой счетчик 19 в такое состояние, аря котором на выход&х I, f, д формируются положительные фронты (эпюры 30,31, 32), запускающие соответствующие одновибраторы 20, 21 и 22 (эпюры 33, 34, 35). Длительности импульсов УТИХ одновибраторов устанавливаются таким образЬм, чтобы временной сдвнг между моментами времени tt tu,

tt3 и задними фронтами одновибраторов был постоянной величинсж.

Стартовые импульсы первого канала запускают одновнбратор 16, импульсы которого (эпюра 36), равные по длительности среднеарифметическому значению длительностей импульсов одвовнбраторов второго канала, компенсируют изменение формируемого иктервала ц. . Импульсы одновибраторов 16, 20, 21 и 22

поступают л измерительный блок 18, который форми ет результат измерения как временной интервал междуположительными фронтами импульсов одаовибратора 16 и соответствующими положИтельн1 1мн импульсами одновибраторов

20, 21 и 22 (эпюра 37). После преобразования

этого временного интервала в удобный для

восприятия вид (постоянное напряженне Или

сщфровой ход) ииформщия об измеряемой

Д В индицируется индикатором 24.

Устройство позволяет исключить из результата измерения погрешность, вноснмую конструктивными особенностями сканирующих бкрабаиов, заключающимися в несимметрич;HOM рошоложении щелей относителыю друг друга и наличием эксцентриситета барабанов

при их вращении.

ФО1Х)ИМПУЛЬСНЫЙ ИЖЕРйТЕЛЬ ШИРИНЫ ГОРЯЧЁКАТАННОГО ЛИСТА, сойержащий даа идентичных нэмернтельшлх канала, каждый из которых состоит из объекаша, диафрагмы, сканирующего блока в вида барабана |с п врорезями по образующей, фотодатчика и ;,шдкяю9екно1Х) к нему формирователя старто- , ; вых импульсов, к шемат1Рюски связанные с обшей осью барабанов электродвигатель и им пульсатор, измерительный блок, подключенный : к нему индакатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен одаовибратором, подключенВым меууу первым нзмерительньр«| каналоми Измерительным блоком, блоком коррекции, пощслкпенным между вторым измерительным югалом и измерительным блоком блок кор; рек1ши содержит счетчик, п одирвибраторов с ; {КГ гарушой длительностью импульсов, поя- .юноченяых к соответствующим выходам счетчика, элемент ШШ, включенный между выхо. дами одновибраторов н выходом блока коррекции, а тактовый вход счетчика соеддаен с (Л выходом нмпульсатора.