Устройство для измерения количества связующего в ленточных материалах Советский патент 1986 года по МПК G01N29/00 

1206683

ны и являются входом линии задержки, ход второй схемы И подключен к второ- а выходом - выход первой схемы И, вы- му входу счетчика тактовых импульсов.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в химическом машиностроении для измерения -количества связую- щегр в ленточном материале при изго- товлении изделий методом намотки.

Цель изобретения - повьшение точности измерения содержания связующего в материале за счет учета нерав- номерности натяжения ленты на различ- ных участках.

На чертеже представлена структурная блок-схема устройства.

Устройство содержит автогенератор 1, блок 2 обработки, дополнительньш автогенератор 3, предназначенный для размещения на участке материала (а/Ь) после пропитки, линию 4 задержки, вход которой соединен с выходом автогенератора 1, последовательно соеди- ненные блоки деления 5, возведения в квадрат 6 и умножения 7,(выход последнего блока подключен к входу блока 2 обработки), блок 8 задания суммарного угла охвата, подключенный к второму входу блока 7 умножения. Первый вход блока 5 деления соединен с выходом линии 4 задержки, а второй вход - с выходом дополнительного автогенератора. Блок 5 деления выпол- ней из последовательно соединенных первого интегрирующего усилителя 9, нуль-органа 10, ключа 11 и второго интегрирующего усилителя 12, источника 13 эталонного напряжения, под- ключенного к второму входу ключа 11. Первый вход блока 5 деления является входом первого интегрирующего усилителя 9, второй вход - вторым входом нуль-органа 10, выходом блока 5 деле- ния является выход второго интегрирук щего усилителя 12. Блок возведения в квадрат вьтолнен из последовательно соединенных схемы 14 сравнения, схемы И 15, счетчика 16, генератора 17 опорного сигнала и генератора 18 11мпульсов. Выход генератора 17 опорного сигнала подключен к второму входу схемы 14 сравнения и входу генератора 18 импульсов, подключенного к второму входу схемы И 15. Входом бло ка 5 деления является первый вход схемы 14 сравнения, а выходом блока- выход счетчика 16.

Блок 8 задания суммарного угла охвата выполнен из последовательно соединенных задатчика 19 конструктивных параметров, функционального преобразователя 20, умножителя 21, инвертора 22 и экспоненциального преобразователя 23, задатчика 24 коэффициента трения, подключенного к второму входу умножителя 21. Выходом блока 8 задания суммарного угла охвата является выход экспоненциального преобразователя. Линия 4 задержки выполнена из первой 25 и второй 26 схем И, триггера 27, генератора

28синхронизирующих импульсов, счетчика 29 тактовых импульсов и переключателя 30 диапазонов, включенного между управляющим входом счетчика

29тактовых импульсов и входом триггера 27. Выходы генератора 28 синхронизирующих импульсов подключены к второму входу триггера 27 и первому входу счетчика 29 тактовых импульсов Выходы триггера 27 подключены к первым входам первой 25 и второй 26 схем И, вторые входы которых объединены и являются входом линии 4 задер ки, а выходом - выход первой схемы

И 25, выход второй схемы И 26 подключен к второму входу счетчика 29 тактовых импульсов.

На чертеже также обозначены направляющие ролики 31, пропиточная ванна 32, наполненная связующим, и контролируемая лента 33, аЬ - участок .контролируемой ленты 33 до пропитки, - участок после пропитки, h - расстояние по вертикали между осями ролика 31, расположенного в пропиточной Ванне 32, и ролика 31 тракта протяжки, - расстояние по горизонтали между осями этих роликов, радиус ролика, которьй принимается

одинаковым для всех роликов узла пропитки.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в блок 8 задания суммарного угла охвата заносятся конструктивные параметры h , h , d С участка непропитанного материала аЬ автогенератором снимается частота ig( колебаний, пропорциональная массе этого участка. Сигнал i подается на линию 4 задержки, которая задерживает его на время, необходимо для прохождения контролируемого учаска ленты 33 до места установки второго дополнительного автогенератора ,3. При этом с участка а Ч снимается Частота I . колебаний, пропорциональная массе отрезка ленты а Ь , и подается на второй вход блока 5 делени на первый вход которого в этот мо- мент подается сигнал д, с выхода линии 4 задержки. На выходе блока 5 деления получается сигнал, пропорци- ональньй отношению i д (, / о1 «который поступает в блок 6 возведения в квадрат

,, на выходе которого возводится в квадрат /ial, Этот сигнал подается на первый вход блока 7 умножения, на второй вход которого от блока 8 задания суммарного угла охвата поступает сигнал коррекции

-KOt

е(1)

где - статический коэффициент трения ленты о поверхность направляющего ролика, а

,2 hd - bf)

06 ( n +1)o(rctg (d

- (2)

суммарньй угол охвата лентой поверхностей направляющих роликов.

Сигнал коррекции устраняет систематическую погрешность в измерении количества связующего. Оба эти сигнала умножаются в блоке 7 умножения, и результат поступает в блок 2, осзпцествляющий реализацию зависимости

i.,

1- 4

(3)

где

оЬ

о - количество связующего, нанесенного на ленту (в относительных единицах). Линия 4 задержки работает следующим образом,

В зависимости от исходного состоя ния триггера 27 выбраиньй интервал

задержки формируется или с момента поступления на вход тактовых импульсов, или по истечении заданного ин

терзала пропускания.

При режиме работы, когда интервал задержки формируется с момента поступления в линию 4 з.адержки тактовых импульсов, сигналы с выходов триггера 27 создают условия для

срабатывания второй схемы И 26. Тактовые импульсы через открытую входную схему И 26 поступают на вход счетчика 29 тактовых импульсов, который отсчитывает число тактов задержки до тех пор, пока с вькода выбранной с помощью переключателя 30 диапазонов ступени не будет передан импульс на вход триггера 27, в результате чего открывается первая схема И 25 и запирается вторая схема И 26. При этом тактовые импульсы начинают проходить на блок 5 деления с выхода первой схемы И 25. По истечении интервала пропускания синхронизирующий импульс, поступающий

на первый вход триггера 27, вновь изменяет его состояние, что приводит к возобновлению работы счетчика 29 тактовых импульсов.Этимже импульсом очищается счетчик 29 перед новым циклом работы. При этом положение переключателя 30 диапазонов определяет время задержки.

Блок 5 деления работает следующим

образом.

Входной сигнал, пропорциональный iiacTOTe колебаний непропитанного участка, от линии 4 задержки подается на вход первого интегрирующего усилителя 9, что вызывает появление : на его выходе напряжения (J, , i()ib fc (где К, - коэффициент, -Ь - время) которое подается на первьй вход нуль- органа 10. На второй вход нуль-органа 10 от дополнительного автогенератора 3 поступает сигнал, пропорциональный частоте i колебаний пропитанного участка. IS случае равенства этих сигналов ( U, д }, ) закрывается ключ 11 и напряжение от источника эталонного напряжения перестает поступать на второй интегрирующий усилитель 12. В случае неравенства этих сигналов (tJ) j iu o) ключ 11 открывается и через него на вход второго интегрирующего усилителя 12 поступает сигнал, обуславливающий появление на его выходе напряжения, амплитуда ко

торого равна частному от деления частот iq t, /i(jit Это напряжение подается на вход блока 6 возведения в квадрат, который работает следующим . образом.

В генераторе 17 опорного сигнала вьфабатывается изменяющийся по периодическому линейному закону сигнал. Этот сигнал в схеме 14 сравнения срав ниваётся с сигналом, поступающим от блока 5 деления, в результате чего на выходе схемы 14 сравнения вырабатывается прямоугольный импульс длительностью 7 . импульс подается

, Перед началом работы в задатчик 19 конструктивных параметров заносят ся данные о параметрах fid ,.Ь И (где л - число направляющих роли- 5 ков)- индивидуальные характеристики каждого узла пропитки. В функциональном преобразователе 20 в соответствии с выражением (2) вырабатывается сигнал, пропорциональный сум- 10 марному углу охвата материалом поверхностей направляющих роликов 31, и поступает на первый вход умножителя 21, на второй вход которого поступает от задатчика 24 коэффициента на первый вход схемы И 15 и открывает 15 трения сигнал, пропорциональный козф- его на время . В результате этого фициенту трения материала о поверхности направлякнцих роликов. В умножителе 21 производится умножение этих сигналов, полученный сигнал ин- 20 вертируется инвертором 22 и поступает в экспоненциальный преобразоваимпульсы, поступающие с выхода генератора 18 импульсов на второй вход схемы И 15, подаются на вход счетчика 16. Этот счетчик подсчитывает количество периодов сигнала, вырабатываемого генератором 17 опорного сигнала, равное числу циклов преобразования, в результате чего на выходе счётчика 16 формируется сигнал, 25 пропорциональный (а ь аЬ сигнал поступает на первый вход блока 7 умножения, второй вход которого связан с блоком 8 задания суммарного угла охвата, работающего следующим образом.

тель 23, выходной сигнал котЬрого, пропорциональный , подается на второй вход блока 7 умножения.

Таким образом, изобретение позво- ляет повысить, точность измерения содержания связующего за счет учета неравномерности натяжения лен- 30 ты на различных контролируемых участках.

066836

, Перед началом работы в задатчик 19 конструктивных параметров заносят ся данные о параметрах fid ,.Ь И (где л - число направляющих роли- 5 ков)- индивидуальные характеристики каждого узла пропитки. В функциональном преобразователе 20 в соответствии с выражением (2) вырабатывается сигнал, пропорциональный сум- 10 марному углу охвата материалом поверхностей направляющих роликов 31, и поступает на первый вход умножителя 21, на второй вход которого постутель 23, выходной сигнал котЬрого, пропорциональный , подается на второй вход блока 7 умножения.

Таким образом, изобретение позво- ляет повысить, точность измерения содержания связующего за счет учета неравномерности натяжения лен- ты на различных контролируемых участках.

ВНИИПИ Заказ 8703/45 Тираж Подписное Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4