Устройство для измерения натяжения рулонного материала Советский патент 1989 года по МПК G01L5/04 

CD ОЭ

Изобретение относится к приборам для контроля технологических параметров производственных процессов в легкой и текстильной промышленности, а именно для контроля натяжения рулонных материалов. Цель изобретения является снижение погрешности измерения. Преобразователь снабжен экраном-магнитопроводом, базовый элемент выполнен упругим, упругий и базовый элементы имеют П-образное сечение, двухсекционная дифференциальная катушка индуктивности расположена в пространстве, образованном упругим и базовым элементами, и размещена в экране-магнитопроводе, закрепленном на упругом элементе, а сердечник установлен на базовом элементе, причем упругий и базовый элементы выполнены из магнито-мягкого материала, а масштабирующий преобразователь снабжен интегрирующей РС-цепочкой. Экран-магнитопровод имеет чашеобразную форму с двумя плоскими вырезами, выполненными симметрично относительно оси, высота которых равна внутренней высоте грани упругого элемента, а расстояние между плоскостями вырезов равно внутренней ширине упругого элемента. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к приборам для контроля технологических параметров производственных процессов в легкой и текстильной промьшшеннос- ти, а именно для контроля натяжения рулонных материалов.

Целью изобретения является снижение погрешности измерения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид спереди; на фиг. 3 - раз- рез А-А на фиг. 1 (средство для индикации взаимного перемещения); на фиг. 4 - катушка индуктивности, помещенная в экран-магнитопровод; на фиг. 5 т схема преобразователя.

Устройство для измерения натяжения рулонного материала содержит базовый элемент 1, на котором посред-- ством крепежного элемента 2 консоль

но закреплен упругий элемент 3, На базовом элементе 1 закреплена опорная скоба 4, на концах которой по разные стороны.от базового элемента 1 установлены вращающиеся опорные ролики 5. На упругом элементе 3 также установлен вращающийся опорньй ролик 6. Базовый 1 и упругий 3 элементы выполнены из магнитомягкого материала, имеют П-образное сечение и установлены таким образом, что в пространстве между ними расположена двухсекционная дифференциальная катушка 7 индуктивности, помещенная в экран-магнитопровод 8. Экран-магни- топровод 8 имеет чашеобразную форму (фиг, 4), Два выреза, выполненных симметрично относительно оси, имеют размеры, обусловленные размерами сечения упругого элемента 3; высота h вьфезов равна внутренней высоте грани упругого элемента 3, а расстояние между ними S равно внутренней ширине упругого эпемета,

Соблюдение этих соотношений позволяет увеличить диаметр катушки 7 индуктивности, а следовательно, и число витков на ней, что приводит к повьппению чувствительности устройства.

Сердечник 9 катушки 7 индуктивности установлен на базовом элементе и закреплен на регулировочном винте 10, смонтированном в резьбовой втулке регулировочного винта 11, установленной на базовом элементе 1. Между сердечником 9 и втулкой 11 размещена пружина 12 сжатия, служащая для исключения люфта. сердечника 9, Средство для кajraбровки содержит микрометрический винт 13, имеющий рукоятку 14 и нониус 15. Микрометрический винт 13 установлен в резьбовой втулке 16, закрепленной на упругом элементе 3 соосно сердечнику 9. Для удобства работы устройство снабжено рукояткой 17, закрепленной в месте консольного соединения упругого 3 и базового 1 элементов о Двухсекционная дифференциальная катушка 7 индуктивности соединена с преобразователем посредством кабеля 18 и разъема-19,

Преобразователь (фиг. 5) содержит фазочувствительный детектор (ФД) выполненный по кольцевой схеме на полупроводниковых диодах Д, стрелочный измерительный прибор

0

5

0

5

0

5

0

5

0

(и) магнитоэлектрической системы, соединенный с фазочувствительным детектором, генератор синусоидально- го напряжения звуковой частоты (г), , нагруженный на разделительный трансформатор (Тр), а также набор конденсаторов С - С „ и переключатель постоянной времени, включенные параллельно измерительному прибору И.

Устройство работает следующим образом.

Удерживая устройство за рукоятку 17, его располагают относительно натянутого материала 20, как показано на фиг. 2.

Сила натяжения материала 20 стремится раздвинуть опорные ролики 5 и 6, вызывая взаимное перемещение базового 1 и упругого 3 элементов, при зтом происходит также и перемещение сердечника 9 относительно дифференциальной катушки 7 индуктивности, результатом чего является изменение индуктивности обмоток катушки 7, что и регистрируется преобразователем, который работает следующим образом.

Переменное напряжение звуковой частоты от генератора Г через разделительный трансформатор Тр поступает на первичную обмотку дифференциально-трансформаторного датчика перемещений ДТ. Вторичная обмотка ДТ - вьтолнена из двух одинаковых секций, включенных встречно. При смещении сердечника 9 относительно двухсекционной дифференциальной катушки 7 индуктивности напряжение в одной обмоточной секции возрастает, а в другой убывает, так что амплитуда результирующего напряжения на выходе ДТ является линейной функцией перемещения сердечника 9, причем при переходе последнего через среднее положение амплитуда основной гармоники убывает до нуля, а фаза изменяется на 180. Выходной сигнал ДТ подается на сигнальный вход фазочувствитель- ного детектора ФД, в котором диоды ДJ|- Д работают в режиме управляемых ключей. Управляющее напряжение посту- пает в схему с третьей обмотки разделительного трансформатора Тр. В качестве нагрузки используется стрелочный .измерительный прибор И магнитоэлектрической системы, регистри- рующий среднее значение тока сложной; формы. Усреднение показаний осуществляется

костей С,подключениемС..

Сопротивление измерительного прибора и емкости С,- С образуют интегрирующую RC-цепь. Для того, чтобы эффективно подавлять влияние пульсаций натяжения полотна, постоянная времени этой цепи превьшает период основной гармоники вариации натяжений.

Настройка устройства производится вращением регулировочного винта 10. При этом происходит перемещение сердечника 9 внутри катушки 7 индуктивности.

Для калибровки устройства микрометрический винт 13 вводят в контакт с торцовой поверхностью сердечника 9 и по шкале нониуса определ5тют положение сердечника, которое однозначно связано с натяжением рулонно- о материала 20.

Упругий 3 и базовый 1 элементы выполнены из магнитомягкого материала, являясь таким образом дополнительным магнитопроводом для катушки

индуктивности. Упругий элемент 3, кроме того, является непосредственно элементом экрана-магнитопрово- да 8, Выполнение же этих элементов имеющими П-образное сечение в совокупности с применением магнитомягкого материала дает возможность экранировать катушку 7 индуктивности, что защищает ее от внешних воздей- стрий и позволяет снизить погрешность измерения.

Фиг.1

f

W

фиг, 2

фаг.З

(frus.