Устройство для измерения линейных размеров равномерно движущихся объектов Советский патент 1987 года по МПК G01B7/04 

Изобретение бтносится к измерительной технике и может быть применено в металлургии при измерении длины проката.

Цель изобретения - повьшение точности измерения за счет исключения проскальзывания измери-сельных роликов относительно объекта и ограничения снизу цены импульса импульсного датчика угла поворота.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для измерения линейных

размеров равномерно движущихся объек- is первом выходе в момент срабатытов содержит первый и второй датчики 1 и 2 положения, выходы которых соответственно связаны с первым и вторым входными блоками 3 и 4, первый элемент И 5, второй злемент И 6, счетчик 7 базовой длины, вход которого соединен с выходом первого элемента И 5, счетчик 8 полной длины, входы предварительной установки которого соединены с задатчиком 9 постоянного кода, а выход через регистр 10 памяти связан с цифровым табло 11, первый RS-триггер 12, устанавливающий R-вход которого соединен с выходом первого входного блока 3, сбрасывающий вход - с выходом второго входного блока 4, а выход - с входом первого элемента И 5, второй RS-триггер 13, устанавливающий R вход которого соединен с выходом второго входного блока 4, сбрасывающий S-вход - с выходом первого входного блока 3, а выход - с входом второго элемента И 6 генератор 14 эталонной частоты, выход которого соединен с входом второго элемента И 6 и через делитель 15 частоты - с входом первого элемента И 5, третий счетчик 16, входы предварительной установки которого соединены с выходами счетчика 7 базовой длины, вычитающий вход - с выходом второго элемента И 6, синхровход - с выходом элемента ИЛИ 17, а выход переполнения - с суммирующим входом счетчика 8 полной длины и с входом элемента ИЛИ 17, первьй фop rapoвa- тель 18 импульса, вход которого соединен с выходом первого RS-тригге- ра 12, а выход - с входом элемента ИЛИ 17 и с синхровходом счетчика 8 полной длины, второй формирователь 19 импульса, вход которого соединен с выходом второго RS-триггера 13, а выход - с синхровходом регистра 10

памяти, выход второго входного блока 4 соединен с обнуляющими входами счетчика 7 базовой длины, счетчика 8 полной длины и третьего счетчика 16.

Устройство для измерения линейных размеров равномерно движущихся объектов работает следуюпщм образом.

В исходном состоянии все счетчики 7 , 8 и 16 обнулены. При движении измеряемого объекта (на чертеже - сверху вниз) вначале срабатывает датчик 1, сигнализируя о начале объекта. Сформированный входным блоком 3 на

0

5

0

5

0

5

0

5

вания датчика 1 короткий импульс устанавливает RS-триггер 12 в состояние 1. Через время, соответствующее прохождению движущимся объектом базовой длины - расстояния между датчиками 1 и 2, срабатывает датчик 2, в результате чего входным блоком 4 на его первом выходе формируется короткий импульс, сбрасьшающий RS-триггер 12 в состояние О и ус- танавливаю1ций RS-триггер 13 в состояние 1. По мере дальнейшего движения измеряемого объекта, когда его конец проходит мимо датчика 1, последний вновь срабатывает, и соответственно на втором выходе входного блока 3 появляется короткий импульс, сбрасывающий RS-триггер 13 в состояние О. При достижении концом объекта датчика 2 такой же короткий импульс появляется на втором выходе входного блока 4 и обнуляет счетчики 7, 8 и 16, подготавливая их к началу следующего цикла измерения.

За время нахождения RS-триггера 12 в состоянии 1 разрешается пропуск через элемент И 5 на счетчик 7 базовой длины тактовых импульсов с генератора 14, частота которых понижена делителем 15 частоты по сравнению с частотой генерации генератора 14 в 10 раз, где ,2,3,... Число тактовых импульсов, подсчитанных . счетчиком 7, однозначно определяет время, за которое измеряемый объект (его начало) преодолевает расстояние между датчиками 1 и 2. Это число прямо пропорционально частоте генерации генератора 14 и расстоянию между датчиками 1 и 2 и обратно пропорционально коэффициенту деления делителя 15 частоты и скорости движения объекта. Скорость движения измеряемого объекта является варьируемой. Сформированный

3

счетчиком 7 код идентифицирует эту скорость.

После перехода RS-триггера 12 из состояния 1 в состояние О формирователь 18 формирует короткий импульс , которьй проходит через элемент ИЛИ 17 и осуществляет запись уже сформированного кода с выхода счетчика 7 по входам предварительной установки в счетчик 16. Одновременно короткий импульс с формирователя 18 производит аналогичную .операцию записи кода с задатчика 9 постоянного кода по входам предварительной установки в счетчик 8 полной длины. Постоянный код задатчика 9 численно равен 10 и определяется коэффициентом деления делителя 15 частоты.

За время нахождения RS-триггера 13 в состоянии 1 разрешается пропуск через элемент И 6 на вычитающий вход счетчика 16 тактовьк импульсов непосредственно с генератора 1А. Их число однозначно определяет длительность промежутка времени от момента прохождения началом объекта датчика 2 до момента прохождения концом объекта датчика 1. При этом каждый раз, когда счетчик 16 досчитьтает до нуля т.е. происходит его переполнение, по выходу (4 0) формируется импульс. Данные импульсы подсчитываются счетчиком 8 полной длины, который суммирует их к ранее записанному числу 10 , а также,проходя через элемент ИЛИ 17, возобновляют запись кода с вькода счетчика 7 по входам предварительной установки в счетчик 16.

Таким образом, по окончании пребывания RS-триггера 13 в состоянии 1 код на выходе счетчика 8 соответствует числу расстояний между датчиками 1 и 2, уложившемуся в измеряемый линейный размер равномерно движущегося объекта и помноженному на Ю . С учетом этого для отсчета собственно линейного размера в полученном результате необходимо десятичную запятую сдвинуть на п разрядов влево. Тогда при расстоянии между датчиками 1 и 2, например, 1 м результат отсчитьша ется также в метрах с п знаками посл запятой.

После перехода RS-триггера 13 из состояния 1 в состояние О формирователь 19 формирует короткий импульс, который осуществляет запись информации со счетчика 8 в регистр 10

1348635

памяти, после чего она отображается на цифровом табло 11. При такой организации информация о результате замера на цифровом табло 11 сохраняется и после обнуления счетчика 8.

5

0

0

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных размеров равномерно движущихся объектов, содержащее два датчика положения, соединенные с их выходами соответственно, два входных блока, два элемента И, счетчик базовой длины, вход которого соединен с выходом первого элемента И, и последовательно соединенные задатчик постоянного кода, счетчик полной длины, регистр памяти и цифровое табло, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено первьм RS-триггерЬм, S-вхо- дом соединенным с выходом первого 5 входного блока, R-входом - с выходом второго входного блока, а выходом - с входом первого элемента И, вторым RS-триггером, S-входом соединенным с первым выходом второго входного блока, R-входом - с вторым выходом первого входного блока, а выходом - с входом второго элемента И, генератором эталонной частоты, выходом соединенным с вторым входом второго элемента И, делителем частоты, входом соединенным с выходом генератора эталонной частоты, а выходом - с вторым входом первого элемента И, дополнительным счетчиком, первым входом соединенным с выходом счетчика базовой длины, вторым входом - с выходом второго элемента И, третьим входом - с выходом второго входного блока, вторым входом счетчика базовой длины и вторым входом счетчика полной длины, а выходом - с третьим входом счетчика полной длины, первым формирователем импульсов, входом соединенным с выходом первого RS-триггера, элементом ИЛИ, первым входом соединенным с выходом первого формирователя и четвертым входом счетчика полной длины, вторым входом и вькодом - с выходом и четвертым входом дополнительного счетчика соответственно, и вторым формирователем импульсов, входом соединенным с выходом второго RS-триггера, а выходом - с вторым входом регистра памяти.

5

0

5

0

5

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключения проскальзывания измерительных роликов относительно объекта и ограничения снизу цены импульса импульсного датчика угла поворота. Два датчика 1 и 2 положения через соответствующие входные блоки 3 и 4 управляют состоянием двух RS-тригге- ров 12 и 13. Первый RS-триггер 12 находится во взведенном состоянии, пока начало объекта проходит расстояние между датчиками 1 и 2 положения. За это время разрешается пропуск через элемент И 5 на счетчик 7 базовой длины тактовых импульсов с генератора 14 эталонной частоты. По спаду сигнала с первого RS-триггера 12 формирователем 18 вырабатьшается импульс, который проходит через элемент ИЛИ 17 и записьтает сформированный код базовой длины по входам предварительной установки в счетчик 16. Этот импульс разрешает запись кода с за- датчика 9 по входам предварительной установки в счетчик 8 полной длины. За время нахождения во взведенном состоянии второго RS-триггера 13 тактовые импульсы через другой элемент И 6 поступают на вычитающий вход счетчика 16. При этом каждый раз когда счетчик 16 досчитывает до нуля, его импульс переполнения, число которых подсчитывается счетчиком 8 полной длины, проходит через элемент ИЛИ 17 и возобновляет запись прежней информации по входам предварительной установки в счетчик 16. По спаду сигнала с второго RS-триггера 13 другим формирователем 19 вырабатывается импульс, который осуществляет запись информации со счетчика 8 полной длины в регистр 10 памяти, после чего она отображается на цифровом табло 11. 1 1Ш. S (Л с: 00 4 00 О5 со ел