Высокочастотный измеритель диаметра микропроволоки Советский патент 1988 года по МПК G01B7/06 

: Изобретение относится к измерительной технике и может быть исноль- зЬпаио в приборостроении.

Цель изобретения - nosbimefn-ie точ- ности, которая достигается путем из- мере1-шя частоты сигнала автогенератора и сравнения его с предыдущим значением.

На фиг.1 приведена функциональная схема описываемого устройства; на Фиг.2 - измеритель, поперечный раз- ррз; на фиг.З - вариант выполнения брока формирования управляющих сиг- н|алов.

I Высокочастотный измеритель диамет- р микропроволоки содержит экранный корпус 1, выполненный из эсектропро- в:одного материала, и колебательньй кЬнтур, выполненный в виде цилиндри- ческой кату1ики 2 индуктивности и измерительного конденсатора 3, .образованного цилиндрическим электродом 4 с р(азрезом по его образующей и зазем- х енной микропроволокой 5, располагае- Цой в процессе контроля по оси измерительного конденсатора 3, который Электрически связан с высокопотенци- альным выводом катушки 2 игщуктивнос- ти, соединенной с автогенератором 6, и частотомер 7.

Выход автогенератора 6 соединен с т ервыми входами элементов 2И-НЕ 8 и 9, вторые входы которых соединены со- 0тветственно с первым и вторым выво- ;|;ами блока 10 формирования управляю- ф1Х импульсов, а выходы элементов 2И-ЫЕ 8 и 9 подключены соответствен- ijto к суммирующему и вычитающему выхо- 4ам частотомера 7, выполненного в ви- де последовательно соединенных ревер- йивного счетчика 1, дешифратора 2 и индикатора 13, входы Индикация IJ Сброс частотомера, соединены соответственно с третьим и четвертым вы- Ходами блока 10 формирования управляющих импульсов, выходы дешифратора 12 соединены с входами элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с первым входом блока 15 сигнализации, второй вход которого соединен с третьим выходом блока 10 формирования управляющих импульсов.

Блок 10 формирования управляюпдах импульсов может быть выполнен по схе Me, приведенной на фиг.З, и состоит из генератора 16 кварцованных импульсов, контакта 17 Пуск, элемента 2И-НЕ 18, триггеров 19 и 20, инверторов 21, 22, резисторов 23, 24, конденсатора 25, элементов 2И-НЕ 26 - 2 с инверторами 30-33.

Высокочастотный измеритель диаметра микропроволоки работает следующим образом.

При размещении контролируемой микропроволоки 5 соосно с электродом измерительного конденсатора 3 колебательный контур вырабатьшает резонансную частоту/ величина которой определяется индуктивностью катушки 2 и емкостью измерительного конденсатора 3, которая зависит от диаметра микропроволоки 5. Одновременно с включением привода волочения микропроволоки (на фиг.1 не показан) подается напряжение питания +Е, на блок 10 формирования управляющих импуль- сов, что обеспечивает исходное состояние триггеров 19 и 20.

Генератор 16 кварцо ванных импульсов вырабатьюает импульсы, которые при замыкании контакта 17 поступают на С-вход триггера 19. Триггер 19 тактируется фронтом приходящих импульсов, а триггер 20 - фронтом импульсов, приходящих с инверсного выхода триггера 19. Следовательно, частота импульсов на выходе триггера 20 в два раза ниже. Импульсы с выходов триггеров 19 и 20 поступают на входы элементов 2И-НЕ 26 - 29 с инверторами .30 - 33, выходы которых явлгются выходами блока 10 формирования управ ляюи;их импульсов; на выходах инверторов образуются последовательности четырех импульсов, которые поступают cooTBeTCTBeiuio на входы элементов 2И-ПЕ В и 9, а также на входы Индикация и Сброс частотомера 7,

При поступлении управляющ,его импульса с первого выхода блока 10 управляющих импульсов на второй вход схемы 2И-НЕ 8 импульсы автогенератора 6 проходят на суммирующий вход реверсивного счетчика II и записываются в нем в виде пачки импульсов fJ , длительность которой определяется длительностью кварцованного временного интервала, формируемого блоком 10 управляющих импульсов, например 10 мс. Если частота генератора 6 равна, например, 1 МГц, то в счетчик записывается число f, 100,

При поступлении управляющего импульса с второго выхода блока 10 формирования управляющих сигналов на

рой вход схемы 2И-НЕ 9 сигнал автогенератора 6 поступает на вычитающи вход реверсивного счетчика 11 и из записанного ранее значения f вычи- тается значение f, при этом длительность пачки импульсов будет такой же, а количество импульсов в паке зависит от емкости измерительног конденсатора 3, которая зависит от диаметра сечения микропроволоки; пр

постоянном сечении f| f, а uf 0. Следовательно, при поступлении третьего импульса на вход Индикация на индикаторе 13 высвечивается О, т.е. отклонение диаметра сечения проволоки от заданного равно нулю.

Если же диаметр проволоки изменился, то частота генератора f ф f, тогда f, - f , в пачке.

1 на

пример, записывается 97 импульсов и iif/3, т.е. на индикаторном табло записывается цифра 3, а на выход элемента ИЛИ 14 поступает уровень Лог. Одновременно на второй вход блока 15 сигнализации поступает уровень Лог. 1 с третьего выхода блока 10 формирования управляющих сигналов, который включает блок 15 сигнализации., предупреждающий о появлении брака, и от- 30 выми входами элементов 2И-НЕ, вторые

сов. Для удобства считьшания отклонения в единицах диаметра проволоки длительность импульсов и частоту автогенератора 6 выбирают таким образом, чтобы частота f была пропорциональна диаметру проволоки.

Формула изобретения

Высокочастотный измеритель диаметра микропроволоки, содержащий автогенератор, экранный корпус и размещенный в нем колебательный контур, вьшолненный в виде цилиндрической катушки индуктивности и измерительного конденсатора в виде цилиндра с разрезом по образующей, установленного во внутренней полости катушки индуктивности, электрод которого электрически связан с высокопотенциальным выводом катушки индуктивности, соединенной с входом автогенератора, и частотомер, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, в него введены два элемента 2И-НЕ, блок формирования управляющих импульсов, элемент ШШ и блок сигнализации, выход автогенератора соединен с пер

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении. Целью изобретения является повыпение точности, которая достигается путем измерения ча.стоты сигнала автогенератора и сравнения его с предыдущим значением. При размещении контролируемой микропроволоки 5 соосно с электродом измерительного конденсатора 3 колебательный контур вырабатывает резонансную частоту, величина которой зависит от диаметра микропроволоки 5. Блок 10 формирования управляющих импульсов вырабатывает четыре последовательности импульсов, которые поступают на входы Индикация и Сброс частотомера 7 и на первые входы элементов 2И-ИЕ 8, 9. Импульсы автогенератора 6 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 11 в виде пачки импульсов, длительность которой определяется длительностью кварцованного интервала. При постулении на второй вход элемента 2И-НЕ 9 управляющего импульса из записанного ранее в реверсивный счетчик 11 значения вычитается количество импульсов, зависящее от емкости измерительного конденсатора 3, При постоянном сечении микропроволоки 5 показания индикатора 13 равны нулю. При изменении диаметра микропроволоки 5 в реверсивный счетчик 11 записывается число, отличное от нуля, а сигнал с выхода элемента ИЛИ. 14 вк лючает блок 15 сигнализации. 3 ил. Ф (Л со о со 4

ключает привод волочения проволоки. Повторный пуск привода волочения от- существляется только после устранения причин появления брака и настройки на заданный диаметр проволоки.

В цепь подключения к дешифратору 12 элемента ИЛИ 14 могут быть поставлены ключи,, которые позволяют увеличить допуск на разброс величины диаметра проволоки, т.е. (при невысоких требованиях к стабильности диаметра проволоки). При этом на индикаторе высвечивается цифра 1 или 2, сигнализирующая о волочении проволоки в пределах заданного допуска (2), а сигнализация не срабатывает. Сброс индикации осуществляется управляющим импульсом с четвертого выхода блока 10 управляющих импульвходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования управляющих импульсов, выходы элементов 2И-НЕ подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам частотомера, выполненного в виде последовательно соединенных реверсивного счетчика, дешифратора и индикатора, входы Индикация и Сброс частотомера соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока фop шpoвaния управляющих импульсов, выходы дешифратора соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока сигнализации, второй вход которого соединен с третьим выходом блока формирования управляющих импульсов .

фиг,2

(игЗ