Устройство для измерения длины Советский патент 1986 года по МПК G01B7/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может бьгть использовано для измерения длины движущихся изделий с метками.

Цель изобретения - повьшение точности измерения длины изделия в любой момент времени его движения.

На чертеже изображена .функциональная схема устройства.

Устройство для измерения длины изделия 1 с метками 2 содержит считывающую головку 3 и задатчик 4 расстояния, выходы которых соединены соответственно с входами первого ключевого элемента 5, -выход которого соединен со счетчиком 6 импульсов, прюкимной ролик 7, соединенный с та- хрге.нератором 8 и изделием 1, компаратор 9, источник 10 опорного напряжения, второй 11 и третий 12 ключевые элементы, элемент 13 задержки времени, элемент 14 деления, элемент 15 памяти, элемент 16 умножения, сумматор 17 и интегратор 18, в состав Kotoporo входят резистор 19,операционный усилитель 20 и конденсатор 21, причем операционный усилитель 20 И конденсатор 21 соединены параллельно, а резистор 19 включен между входом операционного усилителя 20 и выходом источника 10 опорного напряжения, выходы тахогенератора 8 соединены соответственно с нулевым проводом и входом компаратора 9, вьпсод считьшающей -головки 3 соединен с. первым входом второго ключевого элемента 11 и входом элемента 13 задержки времени, выход которого подключен к первому входу третьего ключевого элемента 12, вход и выход операционного усилителя 20 соединены соответственно с вторым входом и выходом третьего ключевого элемента 12, выходы задатчика 4 расстояния и операционного усилителя 20 соединены соответственно с входами элемента 14 деления, выход элемента 14 деления соединен с вторым входом второго ключевого элемента 11, выход которого соединен с первым входом элемента 16 умножения через элемент 15 памяти, выхс,цы компаратора 9 и операционного усилителя 20 соединены соответственно с вторым и третьим входами элемента 16 умножения, выход которого и выход счетчика 6 импульсов соединены соответственно с входами cyHS iaTo- ра 17.

Устройство работает следуюпщм c4i- разом.

При прохожд.ении метки 2 на изделие 1 через считывающую головку 3 с нее снимается логическая единица, которая замыкает ключевой элемент 5, после чего задатчик 4 расстояния, задающий расстояние между метками 2, соединяется со счетчиком 6 импульсов.

Счетчик импульсов реализует зависимость

1 1д + п U1, где 1 - величина выхода счетчика 6

импульсов;

Ig - начальная длина изделия; п - количество срабатьшаний ключевого элемента 5; Д1 - величина выхода задатчика 4

расстояния.

Величина 1 равна длине изделия в момент прохождения метки 2 через считывающую головку 3, в любой другой монент времени длина изделия определяется следующим образом.

Если с выхода считывающей головки 3 снимается логическая единица, то с выдержкой времени, меньшей, чем время прохождения метки 2 через считывающую головку 3, замыкается ключевой элемент 12. После этого обкладки конденсатора 21 закорачиваются и с выхода интегратора 18 снимается логический нуль. При прохождении метки за пределы считьшающей головки 3 с

ее выхода снимается логический нуль, клю чевые элементы 5 и 11 размьжают- ся и на выходе с интегратора 18 под воздействием источника 10 опорного напряжения появляется линейно нарастающий сигнал,пропорциональньй времени t, прошедшему после подхода метки 2 к считывающей головке 3. Во время прихода следующей метки 2 интегратор 18 .обнуляется, затем цикл повторяется. Элемент 14 деления реализует функцию

t В момент прихода метки 2 к считывающей головке 3 величина V пропорциональна скорости V изменения длины изделия, так как

U U1

17

V

где t - время, прошедшее между прохождением двух соседних меток 2 считьшающей головки 3.

3

в момент прихода очередной метки 2 ключевой элемент 11 замыкается и на вход элемента 15 памяти поступае величина скорости изменения длины изделия V, которая хранится др- прихода следующей метки 2 к считывающей головке 3.

Элемент 16 умножения реализует функцию

ДЬ sign (V) V t,

причем величина ДЬ пропорциональна длине изделия между метками и меняет свой знак при изменении направления движения изделия. Знак определяет компаратор 9, с выхода которог в зависимости от направления вращения тахогенератора 8 снимается либо , либо -. Величина А L поступает на сумматор 17, реализующий функцию .

L 1 + ЛЬ

Такой подход позволяет измерять длину изделия в любой момент времени.

Формула изобретения

Устройство для измерения длины изделия с метками, содержащее счетчик импульсов, считывающую головку, задатчик расстояния, выходы которых соединены соответственно с входами первого ключевого элемента, выход которого соединен со счетчиком импульсов, прижимной ролиЛ, соединенный с тахогелератором, отличающееся тем,, что, с целью повы10

15

26020 -

тения точности измерения длины изделия в любой момент времени его движения, устройство снабжено компаратором, источником опорного напряже- с ния, вторым и третьим .ключевыми элементами, элементом задержки времени, элементом деления, элементом памяти, элементом умножения, сумматором и интегратором, в состав которого входят резистор, операционный усилитель и конденсатор, операционный усилитель и конденсатор соединены параллельно, а резистор включен между входом операционного усилителя и выходом источника опорного напряжения, выходы тахогенератора соединены соответственно с нулевым проводом и входом компаратора, выход считывающей головки соединен с первым входом второго ключевого элемента и входом элемента задержки времени, выход которого подключен к первому входу третьего ключевого элемента, вход и выход операционного усилителя соединены соответственно с вторым входом и выходом третьего 1слючевого элемента, выходы задат- чика расстояния и операционного усилителя соединены соответственно с входами элемента деления, выход элемента деления соединен с вторым входом второго ключевого элемента, выход которого соединен с первым входом элемента умножения через элемент памяти, выходы компаратора и операционного усилителя соединены соответственно с 5 вторым и третьим входами элемента умножения, выход которого и выход счетчика импульсов соединены соответственно с входами сумматора.

20

25

30

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длины движущихся изделий с метками. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет определения длины изделия в любой момент времени его движения. При прохождении метки на изделие через считьшающую головку задатчик расстояния, задающий расстояние между метками, черед ключевой злемент соединяется со счетчиком импульсов, которьш реализует зависимость 1 1 + п д, где 1 - величина выхода счетчика импульсов; l - начальная дпина изделия; п - количество срабатьтаний ключевого элемента; Д1 - величина выхода задатчи- ка расстояния. Величина 1 равна длине изделия в момент прохождения метки через считывающую головку, в любой другой момент времени длина изделия определяется по линейно нарастающему сигналу, пропорциональному времени t, прошедшему после подхода метки к считьгоающей головке в интеграторе под воздействием источника опорного напряжения. 1 ил. i О)

Редактор Н. Тупица

Составитель Л. Крюкова

Техред В.Кадар - Корректор С. Шекмар

Заказ 2109/27Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4