Устройство для стабилизации скорости намотки материала Советский патент 1984 года по МПК B65H25/22 

Изобретение относится к намоточным устройствам текстильной промышленности, в частности к устройствам для стабилизации линейной скорости намотки материала. Известно устройство для стабилизации скорости намотки материала, содержащее датчик частоты вращения бобины, подключенный к первому вход формирователя импульсов, вторым вхо дом связанного с выходом генератора тактовой частоты, а выходом - с упр ляющим входом электронного ключа, дополнительный электронный ключ, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, интегратор, управляющим входом связанный с перв выходом блока управления, а выходом с входом первого блока памяти,управ ляющим входом соединенного с вторым выходом блока управления, выходы пе вого блока памяти и задатчика линей ной скорости через элемент сравнени подключены к электродвигателю бобины, второй блок памяти, управляници входом связанный с вторьм выходом блока управления, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты, источник эталонного напряжения и датчик радиуса бобины С 1J. Недостаток известного устройства -невысокое быстродействие, обусловленное тем, что для вычисления линейной скорости материала необходимо два оборота бобины. Цель изобретения - повьшение быстродействия за счет уменьшения вре мени определения фактической линейной скорости. Поставленная цель достигается тем, что устройство для стабилизаци скорости намотки материала, содержащее датчик частоты вращения бобины, подключенный к первому входу фо мирователя импульсов, вторым входом связанного с выходом генератора так товой частоты, а выходом - с управляющим входом электронного ключа, дополнительный электронный ключ, управляющийвход которого подключен к выходу компадатора, интегратор, управляющим входом связа нный с первым выходом блока управления, а выходом - с входом первого блока па мяти, управлякщим входом соединенноге с вторым выходом блока управления, выходы первого блока памяти и задатчика линейной скорости через элемент сравнения подключены к электродвигателю бобины, второй блок памяти, управляющим входом связанный с вторым выходом блока управления, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты, источник эталонного напряжения и датчик радиуса бобины, имеет генератор стробирующих импульсов, триггер,реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и генератор пилообразного напряжения, при этом выходы генератора стробирующих импульсов и датчика радиуса бобины подключены соответственно к взаимоинверсным входам триггера, входы реверсивного счетчика связаны соответственно с выходами триггера и генератора тактовой частоты, а его выход соединен с входом второго блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразователь связан с первым входом компаратора, вторым входом подключенного к выходу генератора пилообразного напряжения, выход генератора стробирующих импульсов связан с управляющим входом датчика радиуса бобины, а второй вход блока управления соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, причем источник эталонного напряжения связан с силовым входом дополнительного электронного ключа, выходом связанного с силовым входом электронного ключа, выход которого подключен к входу интегратора. На чертеже изображена функциональная схема устройства для стабилизации скорости намотки материала. Устройство содержит источник 1 эталонного напряжения, подключенный к входу электронного ключа 2, выходом связанному с входом другого электронного ключа 3. Выход ключа 3 подключен к входу интегратора 4, связанному с входом блока 5 памяти. Задатчик 7 и выход блока 5 памяти через элемент 6 сравнения соединен с электродвигателем 8 приемной бобины 9. Датчик частоты вращения бобины выполнен в виде двух перфорированных дисков 10, осветителя 11 и фотодетектора 12, выход которого связан с йервьм входом формирователя 13 импульсов,второй вход которого соединен с выходом генератора li тактовой частоты, а выход - с входом электронного ключа 3. Выходы блока 15 управления подключены к входам интегратора 4 и блока 5 памяти. Датчик радиуса бобины состоит из генератора 16 несущей частоты, модулятора 17, связанного с выходом генератора 18 стробирующих импульсов, усилителя 19, ультразвукового преобразователя 20, включающего излучатепь 21 и приемник 22, последовательно включенных усилителя 23, резонансного фильтра 24 и амплитудного дискриминатора 25. При этом генератор 16 соединен с входом модулятора 17, выход которог через усилитель 19 связан с излучателем 21, а выход приемника 22 связан с входом усилителя 23. Устройство содержит также тригге 26, входами связанный с выходами ге нератора 18 и дискриминатора 25, а выходом - с входом реверсивного сче чика 27, другим входом подключенног к выходу генератора 14, связанного также с входом блока 15 управления. Выход счетчика 27 соединен с входом блока 28 памяти, управляющим входом связанного с одним из выходов блока 15 управления, а вьрсодом через цифр аналоговый преобразователь 29 - с входом-компаратора 30, другой вход которого подключен к выходу генератора 31 пилообразного напряжения. В ход компаратора 30 соединен с входом ключа 2, а выход генератора 31 с входом блока 15 управления. Устройство работает следующим об разом. Линейную скорость V намотки мате риала определяют как произведение частоты U) вращения бобины 9 на текущее значение радиуса R намотки V cuR. Информацию о радиусе намотки получают при помощи датчика радиуса бобины, включающего блоки 16-25, при рещении уравнения 2L . 2 где L расстояние ультразвукового преобразователя до центра бобины; скорость звука в воздухе; время задержки (время прохождения ультразвукового импульса по пути излучатель - поверхность намотки приемник). Из последовательности прямоугольных импульсов резонансной частоты ультразвукового преобразователя 20, вырабатываемой генератором 16 несущей частоты, в модуляторе 17 формируется пачка импульсов, равная длительности стробирующего импульса с генератора 18, которая,усилившись по амплитуде в усилителе 19, преобразуется ультразвуковым излучателем 21 в акустические колебания той . же частоты. Отразившись от поверхности намотанного на бобину 9 материала, волна преобразуется через время задержкиtj ультразвуковым приемником 22 в электрический сигнал, который, усилившись усилителем 23, освобождается от помех резонансным фильтром 24 и амплитудным дискриминатором 25. Триггер 26 переводится в единичное состояние передним фронтом стробирующего импульса с генератора 18 и возвращается в нулевое состояние передним фронтом отраженного импульса, прощедщего через амплитудньй дискриминатор 25. При этом на выходе триггера 26 формируется импульс длительности t . Реверсивный счетчик 27 работает в режиме вычитания. В течение единичного импульса с триггера 26 в счетчике 27 происходит вычитание из записанного в начале цикла вычисления числа 2L (двойное расстояние от ультразвукового преобразователя 20 до центра бобины) импульсов с генератора 14 тактовой частоты. Это соответствует решению уравнения (1) в цифровой форме. Число (Соответствующее текущему значению радиуса намотки R, записывается в конце цикла измерения по сигналу с блока 15 управления в блок 28 памяти и преобразуется цифроаналоговым преобразователем 29 в аналоговый сигнал постоянного тока U Генератор 31 пилообразного напряжения, работающий синхронно с генератором 18 стробирующих импульсов, формирует сигнал Uj... пилообразной формы, нарастающий в течение цикла по закону , где К. - коэффидиент пропорциональности. S начале каждого цикла напряжение Ug превьш1ает напряжение и компаратор 20 замыкает электронный ключ 2. При превьппении U, над Up компаратор перебрасывается в проти

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ НАМОТКИ МАТЕРИАЛА, содержащее датчик частоты вращения бобины, подключенный к первому входу формирователя импульсов, вторым входом связанного с выходом генератора тактовой частоты, а выходом с управляющим входом электронного ключа, дополнительный электронньй ключ, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, интегратор, управляющим входом связанньй с первым выходом блока управления , а выходом - с входом первого блока памяти, управляющим входом соединенного с вторым выходом, блока управления,выходы первого блока памяти и задатчика линейной скорости через элемент сравнения подключены к электродвигателю бобины, второй блок памяти, управляющим входом связанный с вторым выходом блока управления, первый вход которого соеди- «сесоюзнл |3 мпго-. 3f W I ШЛйОТЬКЛ I нен с выходом генератора тактовой частоты, источник эталонного напряжения и датчик радиуса бобины, о т личающееся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет уменьшения времени определения фактической линейной скорости, оно имеет генератор стробирующих импульсов, триггер, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и генератор пилообразного напряжения, при этом выходы генератора стробирующих импульсов и датчика радиуса бобины подключены соответственно к вз&имоинверсным входам триггера, входы реверсивного счетчика связаны соответственно с выходами триггера (Л и генератора таковой частоты, а его выход соединен с входом второго блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразователь связан с первым входом компаратора, вторым входом подключенного к выходу генератора пилообразного напряжения, выход генератора стробирующих импульсов связан с управляющим входом датчика радиуса бобины, а второй вход блока управления соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, причем источник эталонного напряжения связан с силовым входом дополнительного электронного ключа, выходам связанного с силовым входом элект,ронногр ключа, выход которого подклю;чен к входу интегратора.