Устройство для измерения толщины движущейся протекторной ленты Советский патент 1990 года по МПК G01B7/04 

ния аддитивной составляющей погрешности измерения. Величина емкости чувствительных элементов 1 и 2 определяет период следования импульсов на выходе измерительных генераторов 3 и 4, разность длительностей периодов которых пропорциональна измеряемой толщине. Счетчики 7 и 8 формируют измерительные импульсы, схема исключающее ИЛИ 9 вырабатывает импульс, пропорциональный разности измерительных импульсов счетчиков 7 м 8, который заполняется в схеме И 11 импульсами стабильной частоты второго генератора.12, количество которых пропорцио- нально измеряемой толщине и подсчитывается третьим счетчиком 13, значение сигнала на выходе которого при отсут- ствии материала равно по величине аддитивной погрешности. После коррекции аддитивной составляющей перед первым емкостным чувствительным элементом 1 помещается образцовая мера. Если присутствует мультипликативная погрешность (сигнал на выходе третьего счетчика 13 не соответствует толщине меры), то дискриминатор 27 меры выдает сигнал, разрешающий прохождение импульсов с генератора 18 калибровки через пятую схему И 23 на вход первого реверсивного счетчика 16, при этом меняется коэффициент пересчета первого счетчика 7 до тех пор, пока не будет скомпенсирована мультипликативная погрешность и сигнал на быходе третьего счетчика не будет соответствовать толщине меры. Для исключения изменения настройки нуля в режиме коррекции мультипликативной погрешности, импульсы генератора 18 калибровки через делитель 25 частоты, шестую схему И 24, схему ИЛИ 21 поступают на вход второго реверсивного счетчика 17. направление счета которого определяется сигналом на выходе дискриминатора 28 знака меры (знаком мультипликативной погрешности). ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения. Это достигается путем коррекции аддитивной и мультипликативной составляющих погрешности измерения. Первый чувствительный элемент 1 взаимодействует с движущейся лентой, второй чувствительный элемент 2 используется для уменьшения аддитивной составляющей погрешности измерения. Величина емкости чувствительных элементов 1 и 2 определяет период следования импульсов на выходе измерительных генераторов 3,4, разность длительностей периодов которых пропорциональна измеряемой толщине. Счетчики 7 и 8 формируют измерительные импульсы, схема 9 Исключающее ИЛИ вырабатывает импульс, пропорциональный разности измерительных импульсов счетчиков 7 и 8, который заполняется в схеме И 11 импульсами стабильной частоты второго генератора 12, количество которых пропорционально измеряемой толщине и подсчитывается третьим счетчиком 13, значение сигнала на выходе которого при отсутствии материала равно по величине аддитивной погрешности. После коррекции аддитивной составляющей перед первым емкостным чувствительным элементов 1 помещается образцовая мера. Если присутсвует мультипликативная погрешность (сигнал на выходе третьего счетчика 13 не соответствует толщине меры), то дискриминатор 27 меры выдает сигнал, разрешающий прохождение импульсов с генератора 18 калибровки через пятую схему 23 И на вход первого реверсивного считчика 16, при этом меняется коэффициент пересчета первого счетчика 7 до тех пор, пока не будет скомпенсирована мультипликативная погрешность и сигнал на выходе третьего счетчика не будет соответствовать толщине меры. Для исключения изменения настройки нуля в режиме коррекции мультипликативной погрешности импульсы генератора 18 калибровки через делитель 25 частоты, шестую схему 24 И, схему ИЛИ 21 поступают на вход второго реверсивного счетчика 17, направление счета которого определяется сигналом на выходе дискриминатора 28 знака меры (знаком мультипликативной погрешности). 1 ил.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано в шинной промышленности. например, для измерения толщины протекторной ленты.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже представлена функциональная схема измерителя толщины.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 емкостные чувствительные элементы, подключенные соответственно к первому и второму измерительным каналам, состоящим из первого 3 и второго 4 измерительных генераторов, первой 5 и второй 6 схемы И, первого 7 и второго 8 счетчиков, подключенных к входам схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и дискриминатора 10 знака, третью схему И 11, второй генератор 12 иимпульсов, третий счетчик 13, подключенный к блоку индикации 14, а также первый генератор 15 импульсов, первый 16 и второй 17 реверсивные счетчики, генератор 18 калибровки, схему 19 сравнения кодов, блок 20 задания уставки, схему ИЛИ 21, четвертую 2.2. пятую 23 и шестую 24 схемы И, делитель 25 частоты, коммутатор 26, дискриминатор 27 меры, дискриминатор 28 знака меры и блок 29 управления калибровкой.

Устройство работает следующим образом.

Протекторная лента базируется на опорной поверхности (не показаны), а первый емкостной чувствительный элемент 1 взаимодействует оС поверхностью ленты..

Второй емкостной чувствительный элемент 2 не взаимодействует с лентой и используется для уменьшения аддитивной составляющей погрешности, поскольку оба 5 чувствительных элемента 1 и 2 расположены рядом и находятся в одинаковых условиях. Величина емкости чувствительных элементов 1 и 2 определяет период следования импульсов на выходе измерительных 10 генераторов 3 и 4. причем разность длительностей периодов пропорциональна иэмери- ямой толщине. Первый генератор 15 импульсов формирует короткий импульс, который сбрасывает показания счетчика 13 и

5 устанавливает в счетчиках 7 и 8 коды, которые подаются с первого и второго реверсивных счетчиков 16 и 17 соответственно. Предположим, что в начале коды-на выходе реверсивных счетчиков 16 и 17 равны нулю.

0 Сигналы с выходов измерительных генераторов 3 и 4 через схемы 5 и 6 И поступают на входы первого 7 и второго 8 счетчиков, которые формируют первый и второй измерительные импульсы. В данном устройстве

5 счетчики 7 и 8 работают в качестве делителей частоты (умножителей кода). Сигналы, подаваемые на инверсные входы схем 5 и 6 И, берутся с выходов 2 счетчиков, где К - коэффициент пересчета. Таким образом, по0 еле сброса счетчика логическое состояние на выходе 2 счетчика изменится на инверсное по приходу на вход К импульсов.

. Передние фронты измерительных импульсов синхронны, поэтому схема ИСКЛЮ5 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 вырабатывает разностный

1ульс, длительность которого равна раз :ти первого и второго измерительных им LbcoB, В третьей схеме И 11 разностны 1ульс заполняется импульсами стабиль частоты, вырабатываемыми вторым ге затором 12 импульсов. При этом ичество импульсов в пачке на выходе ьей схемы И 11 пропорционально изме мой толщине. Третий счетчик 13 подсчи ает это количество импульсов, которое 1ицируется блоком 14 индикации. Длительность импульса на выходе схе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ или Э равна Т (Свх + Со1)КгК2-Со2-Кз-К4. Свх - емкость первого емкостного чувст- ельного элемента 1, определяемая вход- сигналом;

Со1 - емкость первого емкостного чувст- эльного элемента 1 при нулевом вход- сигнале;

Со2 - емкость второго емкостного чувст- ;льного элемента 2;

KI и Кз - коэффициенты преобразова- емкость - период первого 3. и второго 4 ерительных генераторов; К2 и К4 - коэффициенты пересчета пер- I 7 и второго 8 счетчиков. Процесс производства протекторной ы характеризуется тем, что, во-первых, многочисленные перерывы в изго- протекторной ленты, при которых сигнал измерителя равен нулю. Эти используются для автоматической нуля и коэффициента преобразо- я предлагаемого устройства. Во-вторых любого профиля протекторной ленты минимально возможное значение I, заложенное в технологическом ре- , причем превышающее возможный нуля измерителя толщины. Последнее различить режим установки нуля измерения по результату измереОЛЩИНЫ;

Три нормальном течении процесса ве- толщины ленты больше величины )ки, которая выбирается в диапазоне максимальным значением аддитив- погрешности устройства и минималь- значением толщины. Выходное жие третьего счетчика 13 сравнивает- схеме 19 сравнения кодов с кодом, 1НЫМ в блоке 20 задания уставки. В случае на выходе схемы 19 устанав- ;тся нуль, коррекция аддитивной поне происходит.

отсутствии измеряемого материала сигнала на выходе третьего счет- 13 равно по величине аддитивной по- На выходе схемы 19 сравнения t появляется логическая 1, которая

где вит ныги

вит

HOIV

вит

ния изм

ВОГ(

лен

ВОЗГ|10ЖНЫ

тов/ении

входной

перерывы

установки

вам

для

имеется

толи1ины

гл агенте

уход

позволяет

от р(жима

ния

личина

уста

ной

ным

знач

ся в

зада

данн|ом

Лива

греш|ности

При

значфние чика

грешен ости коде

10

15

20

25

30

35

40

5

0

5

разрешает прохождение импульсов с генератора 18 калибровки через четвертую схему И 22, и схему ИЛИ 21 на счетный вход второго реверсивного счетчика 17. Выходной сигнал дискриминатора 10 знака определяет направление счета второго реверсивного счетчика 17 (сложение или вычитание) и зависит от соотношения длительностей первого и второго измерительных импульсов на выходах первого 7 и второго 8 счетчиков, т.е. от знака а,адитивной погрешности. Второй реверсивный счетчик 17 подсчитывает импульсы с генератора 18 калибровки и соответственно меняет коэффициент пересчета второго счетчика.

Длительность импульсов на выходе 2 счетчика 8 равна

T2 Ti(K4-AK),

где TI - период импульсов на входе второго счетчика 8;

К4 - коэффициент пересчета счетчика 8; АК - код на выходе второго реверсивного счетчика 17, который записывается во второй счетчик 8 по приходу импульса от генератора 15 импульсов.

Величина А К изменяется до тех пор. пока не произойдет компенсация аддитивной погрешности, при этом код на выходе третьего счетчика 13 будет равен нулю. Схема 19 сравнения кодов вырабатывает нулевой сигнал в двух случаях; при значении кода на выходе счетчика 13, большем кода уставки, и при нулевом коде на выходе счетчика 13. При этом четвертая схема И 22 и запрещает прохождение импульсов от генератора 18 калибровки на счетный вход второго реверсивного счетчика 17, который начинает работать в режиме хранения информации, компенсируя аддитивную составляющую погрешности.

После аддитивной коррекции между опорной поверхностью и первым емкостным чувствительным элементом 1 помещается образцовая мера. При этом на выходе блока 29 управления калибровкой появляет- .ся единичный сигнал. Если при этом величина на выходе третьего счетчика 13 будет равна толщине меры (отсутствует мультипликативная погрешность), то измеритель толщины переходит в режим ожидания запуска процесса производства протекторов и, в дальнейшем, к измерению.

Если же величина на выходе третьего счетчика 13 не равна толщине меры (присутствует мультипликативная погрешность), то дискриминатор 27 меры выдает единичный сигнал, который разрешает прохождение импульсов с выхода генератора 18 калибровки через пятую схему И 23 на счетный

вход первого реверсивного счетчика 16. При этом изменяется код на выходе первого реверсивного счетчика 16, и следовательно, коэффициент пересчета первого счетчика 7 до тех пор, пока не будет скомпенсирована мультипликативная погрешность и величина на выходе третьего счетчика 13 не станет равна толщине меры. При этом на выходе дискриминатора 27 меры появляется нулевой сигнал и прекращается подача импульсов от генератора 18 калибровки на первый реверсивный счетчик 16.

При нулевом входном сигнале емкость первого емкостного чувствительного элемента не равна нулю, поэтому при изменении коэффициента пересчета первого счетчика 7 будет происходить изменение настройки нуля устройства. Для исключения этого в режиме мультипликативной коррекции при единичных сигналах на выходах блока 29 управления калибровкой, дискриминатора 27 меры импульсы с генератора 18 калибровки через делитель 25 частоты, шестую схему И 24, схему ИЛИ 21 поступают на счетный вход второго реверсивного счетчика 17, смещая нуль измерителя толщины. Коэффициент деления делителя 25 частоты подобран так, чтобы при коррекции коэффициента передачи первого счетчика 7 отсутствовало смещение нуля измерителя, Направление второго реверсивного счетчика 17 в этом случае определяется сигналом на выходе дискриминатора 28 знака меры, т.е. знаком мультипликативной погрешности.

После окончания коррекциии мультипликативной погрешности код на выходе третьего счетчика 13 соответствует толщине меры, на выходе дискриминатора 27 меры появляется нулевой сигнал, прекращается подача импульсов от генератора 18 калибровки на счетные входы первого 16 и второго 17 реверсивных счетчиков.

Таким образом, в предлагаемом устройстве реализована компенсация аддитивной и мультипликативной погрешности измерителя, что приводит к повышению точности измерения. Применение счетчиков с переменным коэффициентом пересчета позволяет повысить надежность устройства.

Формула изобретен и я Устройство для измерения толщины движущейся протекторной ленты, содержащее последовательно соединенные первый емкостный чувствительный элемент, первый измерительный генератор, первую схему И и первый счетчик, последовательно

соединенные второй емкостный чувствительный элемент, второй измерительный генератор, вторую схему И и второй счетчик, последовательно соединенные схему ИСК- 5 ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, третью схему И, третий счетчик, блок индикациии и схему сравне-. ния кодов, первый генератор импульсов, подключенный к установочным входам счетчиков, второй генератор импульсов, под0 ключенный к второму входу третьей схемы И, блок задания уставки, подключенный к второму входу схемы сравнения кодов, дискриминатор знака и коммутатор, выход первого счетчика подключен к инверсному

5- входу первой схемы И и соответственно к ггервым входам схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и дискриминатора знака, выход второ- го счетчика подключен к инверсному входу второй схемы И и соответственно к вторым

0 входам схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и ди-, скриминатора знака, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено двумя реверсивными счетчиками, четвертой, пятой и шестой схе5 мами И, дискриминатором меры, дискриминатором знака меры, схемой ИЛИ, генератором калибровки, делителем частоты и блоком управления калибровкой, выход которого подключен к первым входам пятой и шестой

0 схемы И и к управляющему входу коммутатора, входы дискриминатора меры и дискриминатора знака меры подключены к выходу третьего счетчика, выход дискриминатора меры подключен к вторым входам пятой и

5 шестой схем И, выход дискриминатора знака меры подключен к управляющему входу первого реверсивного счетчика и к первому входу коммутатора, генератор калибровки подключен к первому входу четвертой схе0 мы И, к третьему входу пятой схемы И и к входу делителя частоты, выход которого подключен к третьему входу шестой схемы И, входы схемы ИЛИ соответственно подключены к выходам четвертой и шестой схе5 мы И, счетные входы первого и второго , реверсивных счетчиков подключены соответственно к выходу пятой схемы И и к выходу схемы ИЛИ, а выходы первого и второго реверсивных счетчиков - соответст0 венно к входам параллельной записи первого и второго счетчиков, выход дискриминатора знака подключен к второму входу коммутатора, который выходом подключен к управляющему входу второго

5 реверсивного счетчика, а выход схемы сравнения кодов подключен к второму входу четвертой схемы И.