Устройство для определения количества токопроводящих включений в конденсаторной бумаге Советский патент 1987 года по МПК G01N33/34 

Изобретение относится к устройствам для испытания конденсаторной бумаги и может быть использовано для контроля качества продукции целлюлозно-бумажной и электротехнической отраслей народного хозяйства.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повьшение точности определения.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства для определения количества токопроводящих включений в конденсаторной бумаге; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство для определения количества токопроводящих включений в конденсаторной бумаге содержит устройство 1 для перемотки бумажного полотна с приводным валиком 2, контактньш валик 3, соединенный с измерительной схемой 4, электропривод 5, счетчик 6 метража, связанный с устройством 1 для перемотки бумажного полотна, блок 7 индикации, пиковый детектор 8, п схем 9 сравнения цифровых кодов, п счетчиков 10 импульсов, блок 11 управления и последовательно соединенные компаратор 12, схему И 13, блок 14 синхронизации и аналого-циЗЬровой преобразователь 15, при этом выход измерительной схемы 4 соединен с входом компаратора 12 и первым входом пикового детектора 8, выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя 15; выход счетчика 6 метража соединен с вторым входом схемы И 13 и входом блока 11 управления, первая группа выходов кото- рого соединена с электроприводом 5, а вторая - с соответствующими управляющими входами счетчиков 10 импульсов и блока 7 индикации, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами счетчиков 10 импульсов, счетные входы которых соединены с выходами одноименных схем 9 сравнения кодов, управляющие входы которых соединены с вторым выходом блока 14 синхронизации и вторым входом пикового детектора 8, а информационные входы соединены с соответствующими выходами аналого-цифрового преобразователя 15.

Измерительная схема 4 предназначена для формирования испытательного нап ряжения постоянного тока, подводимого к приводному 2 и контактному 3

валикам, а также для преобразования напряжения, выделяемого на измерительном резисторе,в выходное напряжение пропорциональное величине, определяемой выражением

15

0 25 Q

из«

R. и i;il°.. со

RS + Rn - R.,. ,Q где и,п - напряжение источника испытательного напряжения; R,. - величина сопротивления измерительного резистора-, величина сопротивления контролируемого бумажного полотна на участке, определяемом размером площади контакта валиков контактных,- К„ - величина переходного сопротивления между контактными ; валиками и контролируемым бумажным полотном. Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии электропривод 5 выключен, приводной 2 и контактный 3 валики разомкнуты, напряжение U,, на выходе счетчика 6 метража, Uj на выходе измерительной схемы 4, U, на 30 выходе пикового детектора 8,1) на выходе компаратора 12, U на выходе схемы и 13, и на первом выходе и Ц на втором выходе блока 14 синхронизации, и„ на выходе счетчика 10 импульсов равно нулю, вход блока 7 индикации подключен к выходу первого счетчика 10 импульсов.

При проведении измерения в устройство для перемотки бумажного полотна 1 заправляется бобина с контролируемой конденсаторной бумагой 16 таким образом, чтобы бумажное полотно при перемотке проходило между приводным 2 и контактным 3 валиками. После заправки контролируемой конденсаторной бумаги 16 приводной 2 и контактный 3 валики прршимаются друг к другу с необходимым усилием.

При включении электропривода 5 в моменты времени t приводной валик 2

35

5

0

5

устройства для перемотки бумажного полотна 1 начинает вращаться, перемещая между приводным 2 и контактным 3 валиками контролируемую конденсаторную бумагу 16 с заданной скоростью, при этом одновременно напряжение высокого уровня и поступает с выхода счетчика 6 метража на второй вход схемы и 13, разрешающее прохождение

3

импульса налряжения U. - с выхода компаратора 12 на вход блока 14 синхронизации. При прохождении контролируемой конденсаторной бумаги 16 между прижимным 2 и контактным 3 валиками амплитудное значение напряжения и. на выходе измерительной схемы 4 определяется выражением (1). В момент времени t , когда амплитуда на- пряжения и становится достаточной для срабатывания компаратора 12 (величина напряжения срабатывания компаратора выбирается минимально возможной, исходя из условий обеспечения достаточной помехозащищенности), на его выходе формируется напряжение высокого уровня и, на время Т, опреде13

ляемое выражением

С

Т

где С - ширина прямоугольной площадки контактных величин; V - скорость перемещения контролируемого бумажного полотна.

Одновременно напряжение U, поступает на вход пикового детектора 8, где происходит запоминание его максимального амплитудного значения за время г. В момент времени t, когда амплитудное значение напряжения U. становится меньше напряжения срабатывания и компаратора 12, напряжени и , а следовательно, и Uj- переходят в состояние низкого уровня. При переходе напряжения Uj из состояния высокого уровня в состояние низкого уровня блок 14 синхронизации вырабатывает на первом выходе импульс напряжения высокого уровня Ug, которым осуществляется запуск аналого-цифрового преобразователя 15.

Аналого-цифровой преобразователь 15 преобразует выходное напряжение и. пикового детектора 8 в цифровой эквивалент, который поступает на соответствующие информационные входы п схем 9 сравнения цифровых кодов.

Через время , равное времени преобразования аналого-цифрового преобразователя 15, на втором выходе блока 14 синхронизации формируется импульс напряжения высокого уровня и э за время действия которого происходит обнуление пикового детектора и сравнение выходного кода аналого- цифрового преобразователя 15 с кодам схем 9 сравнения цифровых кодов, экюя is 3269944

вивалентных верхнему и нижнему значениям выбранных поддиапазонов сопротивления. При условии

Н„,.

где N

схи,л

N

N

HV

Bf

20

25

NH,- N«,H N.. , (3)

-выходной цифровой код ана- . лого-цифрового преобразователя,

-цифровой код нижнего значения поддиапазона i схемы сравнения цифровых кодов,

-цифровой код верхнего значения поддиапазона i схемы сравнения цифровьпс кодов,

на выходе i схемы 9 сравнения цифровых кодов формируется импульс напряжения высокого уровня Ug, которьй поступает на счетный вход i счетчика 10 импульсов и им подсчитьшается.

При прохождении следующего токо- проводящего включения в контролируемой конденсаторной бумаге 16 через зону контакта приводного 2 и контактного 3 валиков процесс повторяется.

При прохождении через зону контакта приводного 2 и контактного 3 валиков 1 м контролируемой конденсаторной .бумаги 16 в момент времени t, 30 (Выходное напряжение Щ счетчика 6

метража переходит в состояние низкого уровня, устанавливающее тем самым исходные значения напряжений Uj...Uj. При этом электропривод 5 останавливается и контроль конденсаторной бумаги 16 прекращается.

Таким образом, первый счетчик 10 импульсови блок 7 индикации фиксируют все участки конденсаторной бумаги 16, проходящие через зону контакта приводного 2 и контактного 3 валиков, с электрическим сопротивлением меньше (200 + 20) кОм, что обеспечивает контроль бумажного полотна 16 в соответствии с требованиями ГОСТ 16747-80.

Остальные п-1 счетчиков 10 импульсов подсчитывают количество токопро- водящих включений, сгруппированных по величине электрических сопротивлений .

По окончании измерения по команде оператора или автоматически (через определенные интервалы времени) происходит последовательная пересылка содержимого п-1 счетчиков 10 импульсов в блок 7 индикации.

Расширение функциональных возможностей достигается согласно изобре40

45

50

55

тению за счет обеспечения возможности определения количества токопроводящих включений с разделением их по величине электрического сопротивления, что позволяет более объективно оценивать электроизоляционные свойства контролируемой конденсаторной бумаги и, как следствие, более гибко подходить к

перемотки бумажного полотна и блок индикации, отличающееся ,тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и

повышения точности определения, в него дополнительно введены пиковый детектор, п схем сравнения цифровых кодов, п счетчиков импульсов, блок уп- оценке качества и области использова- IQ равления и последовательно соединен- ния готовой продукции, а также соз- ные компаратор, схема И, блок синхро- дает предпосылки для выявления при- низации и аналого-цифровой преобразователь, при этом выход измерительной схемы соединен с входом компаратора и первым входом пикового детектора, выход которого соединен с второды самих токопроводящих включений и источников их возникновения.

Повышение точности достигается за ig счет вьзделения с помощью пикового детектора и дальнейшей обработки максимального амплитудного значения напряжения и.

рым входом аналого-цифрового преобразователя, выход счетчика метража соединен с вторым входом схемы И и

jj в пределах каждого токопро- водящего включения, что соответствует 2о входом блока управления, первая груп- минимальному значению переходного со- па выходов которого соединена с элек- протйвления между контактными валиками и контролируемой конденсаторной

троприводом, а вторая группа выходов

соединена с соответствующими управляющими входами счетчиков импульсов

бумагой.

Формула изобретения

Устройство для определения количества токопроводящих включений в конденсаторной бумаге, содержащее устройство для перемотки бумажного полотна с приводным валиком, контактный валик, соединенньй с измерительной схемой, электропривод, счетчик метража, связанньй с устройством для

перемотки бумажного полотна и блок индикации, отличающееся ,тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и

рым входом аналого-цифрового преобразователя, выход счетчика метража соединен с вторым входом схемы И и

входом блока управления, первая груп па выходов которого соединена с элек

входом блока управления, первая груп- па выходов которого соединена с элек-

троприводом, а вторая группа выходов

входом блока управления, первая груп- па выходов которого соединена с элек-

соединена с соответствующими управяющими входами счетчиков импульсов

и блока индикации, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами счетчиков импульсов, счетные входы которых соединены с выходами одноименных схем сравнения

КОДОВ; управляющие входы которых соединены с вторым выходом блока синхронизации и вторым входом пикового детектора, а информационные входы соеинены с соответств тощими выходами аналого-цифрового преобразователя.

Q-W

-

ю

Uonf

t

Редактор М. Петрова

Составитель ЛоПрохорова Техред М.Моргентал

Заказ 3821Тираж 776Подписное

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

Фиг. 2

Корректор М.Шароши

Изобретение относится к испытанию конденсаторной бумаги и может быть использовано для контроля качества продукции целлюлозно-бумажной и электротехнической отраслей народного хозяйства. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности определения. Во время включения электропривода (момент t) выходное напряжение счетчика метража переходит в состояние высокого уровня, которое поступает на второй вход схемы И и разрешает прохождение импульса напряжения с выхода компаратора на вход блока синхронизации и вход блока управления, подтверждая тем самым состояние включения электропривода. При прохождении через зону контакта приводного и контактного валиков 1 м контролируемой бумаги (момент t) выходное напряжение и счетчика метража переходит в состояние низкого уровня, после чего на первой группе выходов блока упраз- ления формируется управляющий сигнал, выключающий электропривод. Количество выходов второй группы блока управления может быть определено как сумма входов п счетчиков импульсов и входов блока индикации, а первой группы выходов - как сумма входов электропривода. Напряжение низкого уровня на i-M выходе второй группы выходов соответствует подключению на вход блока индикации счетчика импульсов, а высокого уровня - его отключение. По окончании измерения по команде оператора или автоматически через определенные интервалы времени происходит последовательная пересьшка содержимого п-1 счетчиков импульсов в блок индикации. 2 ил. §. (Л с со ю CD СО ф