Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур Советский патент 1991 года по МПК G01B21/28 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для измерения площади непрозрачных плоских фигур.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет обеспечения возможности диагностического контроля устройства в процессе измерения площади контролируемого объекта.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур содержит оптически связанные излучатель 1 и приемник 2 излучения, датчик 3 строк, конвейер 4, механически связанный с датчиком 3 строк, последовательно соединенные первый счетчик 5, дешифратор 6 и первый индикатор, десять схем совпадения с 8 по 17, пят ь RS-триггеров с 18 по 22, первый, второй и третий генераторы 23, 24, 25, второй, третий, четвертый и пятый счетчики 26, 27. 28, 29, первую и вторую схемы ИЛИ 30, 31, усилитель 32, первый и второй инверторы 33, 34, пороговый элемент 35, датчик 36 контраста, блок 37 смены фона, блок 38 управления конвейером, второй индикатор 39 Авария, третий индикатор 40 Тест, четвертый индикатор 41 Работа, регистрирующий прибор 42 и кнопку 43 Пуск, соединенную с установочными входами пятого счетчика 29 и четвертого RS-триггера 21, выход которого соединен с входами блока 38 управления конвейером, второго индикатора 39 Авария, третьего генератора 25уИмпульсов и первым входом первой схемы 0 совпадения, второй вход котором соединен с выходом датчика 3 строк, выход - соединен с R-входом первого RS-триггера 18, обнуляющими входами второго и третьего счетчиков 26, 27, установочным входом третьего RS-триггера 20 и первым входом второго генератора 24, выход первого RS- триггера 18 соединен с первым входом второй схемы 9 совпадения, второй вход

которой соединен с первым выходом третьего генератора 25 импульсов и первым входом третьей схемы 10 совпадения, выход - соединен с первым входом первого генератора 23 импульсов, первый выход которого

соединен с управляющим входом приемника 2 излучения, второй выход соединен с R-входом второго RS-триггера i9 и установочным входом первого RS-триггера 18, второй вход соединен с выходом третьего счетчика 27, установочным входом второго RS-триггера 19 и первыми входами шестой, седьмой, восьмой и девятой схем 13, 14, 15, 16 совпадения, выход второго RS-триггера

19 соединен с вторым входом третьей схемы 10 совпадения, выход которой соединен со счетным входом третьего счетчика 27 и вторым входом второго генератора 24 импульсов, первый выход которого соединен с

первым входом четвертой схемы 11 совпа- дения, второй выход соединен со считывающим входом приемника 2 излучения, выход которого через усилитель 32 и пороговый элемент 35 соединен с входом первого инвертора 33 и первым входом десятой схемы 17 совпадения, второй вход которой соединен с входом второго инвертора 34 и выходом блока 37 смены фона, вход которого соединен с выходом датчика 36 контраста, выход первого инвертора 33 соединен с первым входом пятой схемы 12 совпадения, второй вход которой соединен с выходом второго инвертора 34, выход соединен с первым входом первой схемы ИЛИ 30,

второй вход которой соединен с выходом десятой схемы 17 совпадения, выход - соединен с вторым входом четвертой схемы 11 совпадения, счетным входом второго счетчика 26 и R-входоч третьего RS-триггера 20,

третий вход четвертой схемы 11 совпадения соединен с вторым выходом третьего генератора 25 импульсов, выход - соединен со счетным входом первого счетчика 5, второй выход которого соединен с информационным входом регистрирующего прибора 42,

управляющий вход соединен с первым выходом, а обнуляющий вход соединен с вторым выходом регистрирующего прибора 42, первый вход которого соединен с входом четвертого индикатора 41 Работа, вторым входом шестой 13 совпадения и прямым выходом ПЯ73. о г -триггер.5 2 второй вход- соединен с . третьего индикатора 40 Тест, обну «лч.шч ходом чо-л реоТОГО СЧеТЧИКЙ °8, СбН-ТЯЮЩПМ ЧХОЈ.М

пятого счетчи,п 29 и обратчь1 1. вь хэ/О того RS-триггера 22 выходы ЕЛ орого счегчи- кз 26 соединена с вхшузми ИЛИ 31, внход котоосй оединек с вторым входом седьмой xeMh ,ч соз таде..-я ьы- ход которой сиедичеч со СЧРТИЫМ пятого счетчика 29, еькод r-..,rL иен с вторым R-Bxocof. етверто.о RS-nir гера 21, выход схемы 13 сог-чадеьич соединен со счетным входом четвертого счетчика 23, вылод которого соединен с первым R-входом четвертого RS-триггеоа 21, прямой и обратным выходы третьего RS- триггера 20 соединены соответственно с вторыми входами восьмой и девятой схем 15, 16 совпадения, выходы которых соединены соответственно с R-входом и установочным входом пятого RS-триггера 22.

Устройство работает следующим образом,

Нажатием кнопки 43 Пуск осуществляется установка в исходное состояние пятого счетчика 29 четвертого RS-триггера 21. При этом на выходе четвертого RS-триггера 21 формируется команда, разрешающая запуск третьего генератора 25, включение блока 38 управления конвейером и прохождение через первую схему 8 совпадения на R-вход первого RS-триггера 18 сигналов с датчика 3 строк.

Датчик 3 строк, механически связанный с конвейером 4, формирует команду о разрешении начала считывания информации в строке, поступающую через первую схему 8 совпадения на R-вход первого RS-триггерз 18, и сбрасывает счетчики 26, 27. При этом на выходе триггера 18 формируется сигнал, разрешающий прохождение сигналов с третьего генератора 25 импульсов на вход первого генератора 23 импульсов, который формирует последовательность команд, необходимую для считывания информации с фотодатчика приемника 2 излучения на его электрическую схему. После окончания цикла считывания первый генератор 23 импуль- со-в формирует команду на запрет прохождения импульсов с генератора 25 через вторую схему 9 совпадения путем подачи сигнала на первый RS-триггер 18 и одновременно переключает второй RSтриггер 19 в положение, разрешающее прохождение импульсов с третьего генератора 25 через третью схему 10 совпадения на второй генератор 24 импульсов.

0Второй генератор 24 импульсов формирует на втором выходе последовательность команд, по которым элекюическая информация с приемника 2 излучен «а выводите г.ссгедовательной cept- er ИМПУ-ЬСС.). При

5 1вмь м цвете предмета измерения информационная последовательность импульсов через усилитель 32, пороговый эпемент 35, десятую схему 17 совпадения, первую схему ИЛИ 30, четвертую схему 11 совпадения поступает на первый счетчик 5, который суммирует полученную серию импульсов.

При белом цвете предмета измерения

датчик 36 контраста формирует сигнал на

- смену фона, а блок 37 смень: фона выдает

5 сигнал через второй инвертор 34 на пятую схему 12 совпадения и десятую схему 17 совпадения. При этом информационная последовательность импульсов через усилитель 32, пороговый элемент 35, первый

0 инвертор 33, пчтую схему 12 совпадения, первую схему ИЛИ 30. четвертую схему 11 совпадения поступает на первый счетчик 5, который суммирует полученную серию импульсов. Полученное число через дешифра5 тор 6 поступает на первый индикаюо 7. Для синхронизации и повышения помехоустойчивости второй ;енеоаюр 24 импульсов формирует на первом входе четвертой схемы 11 совпадения сигнал разрешения счета.

0 С второю Ва.хо Дс торпоего генератора 25 импутасов чз третий вход четвертой схемы 11 совпадения подается частота, кратная истинной измеряемой площади для приведения в соответствие показаний первого

5 сметчика 5. Так, например, при шаге изме рения по строке 2 мм и при шаге строк 2 мм на втором выходе третьего гечсратора 25 за время прохождения одного импульса информации по первому и второму входу чет0 вертой схемы 11 совпадения должно быть сформировано четыре импульса. Тогда показания счетчика 5 будут отражать полученную информацию о площади в мм2, т.е. будет получено истиннее значение площади

5 измеряемого объекта

Одновременно с циклом считывания информации и подсчетом ее первым счетчиком 5 третий счетчик 27 считает количество опрошенных ячеек приемника 2 излучения,,

0 получая сигнал от третьей схемы 10 совпадения. После опроса последней ячейки с выхода третьего счетчика 27 сигнал переводит второй RS-триггер 19 в положение, запрещающее прохождение импульсов с

5 третьего генератора 25 через третью схему

10 совпадения на второй генератор 24, а также устанавливает первый генератор 23 импульсов в исходное состояние. На этом цикл опроса строки окончен. Второй цикл работы начинается по второму сигналу датчика 3 строк. И так далее.

Применение приемников излучения, использующих принцип работы приборов с зарядовой связью, позволяет в процессе работы устройства проводить контроль его работоспособности, определить фазу его работы - Тест, Работа, Авария.

Информация, характеризующая исправность устройства, - все ячейки приемника излучения освещены, говорит об исправности устройства в целом и, следовательно, может быть использована в качестве тестовой.

Эта функция устройства реализуется третьим RS-триггером 20, восьмой и девятой схемами совпадения 15 и 16, а также пятым RS-триггером 22.

Третий RS-триггер 20 подготавливается сигналом начала строки с датчика 3 строк, поступающим на него через первую схему 8 совпадения. Информационные импульсы с порогового элемента 35 поступают на R- вход третьего RS-триггера 20. Если информации за всю строку нет, т.е. все элементы приемника 2 излучения освещены, то третий RS-триггер 20 останется в исходном состоянии и по приходу с выхода третьего счетчика 27 сигнала на первые входы восьмой 15 и девятой 16 схем совпадения информация с выхода третьего RS-триггера 20 перепишется в пятый RS-триггер 22. При этом на его инверсном выходе появится сигнал, который включит третий световой индикатор 40 Тест.

В случае, если одна или более ячеек приемника 2 излучения будут затемнены, третий RS-триггер 20 изменит исходное состояние и после прихода на первые входы восьмой 15 и девятой 16 схем совпадения информации перепишется с него также в пятый RS-трмггер 22. Однако при этом на него запишется сигнал на прямой выход, который включит четвертый световой индикатор 41 Работа. При этом световой индикатор 40 Тест гаснет.

Информация, которая характеризует потерю работоспособности устройства, может быть представлена в двух вариантах.

Первый вариант. Все ячейки приемника 2 излучения затемнены при опросе нескольких строк. Если затемнена одна-строка, то устройство должно воспринять эту информацию как сбой в работе.

Эта функция реализуется на втором счетчике 26, второй схеме ИЛИ 31, седьмой схеме 14 совпадения и пятом счетчике 29. По сигналу начала строки с датчика 3

строк, поступающему через первую схему 8 совпадения на вход установки нуля второго счетчика 26, он устанавливается в ноль. Емкость счетчика 26 должна быть равной количеству ячеек приемника 2 излучения.

Далее информация, поступающая с приемника 2 излучения через усилитель 32 и пороговый элемент 35, поступает на вход второго счетчика 26 и суммируется. Если все ячейки затемнены, что соответствует полностью отсутствующему сигналу с приемника 2 излучения, что оценивается схемой ИЛИ 31 по сигналам с выходов второго счетчика 26, то по сигналу Конец строки с выхода третьего счетчика 27 через седьмую схему

14 совпадения информация об этом заносится в пятый сченик 29. Если произошел сбой в работе устройства, то по сигналу с инверсного выхода пятого RS-триггера 22, т.е. по сигналу Тест, счетчик 29 обнуляется. Если все ячейки приемника 2 излучения затемнены на протяжении заданного пятым счетчиком 29 количества строк, на его выходе (счетчика 29) формируется сигнал на второй вход (второй R-вход)

четвертого RS-триггера 21, на выходе которого после этого формируется команда, включающая второй световой индикатор 39 Авария, а также запрещающая работу третьего генератора 25, прохождение сигнала с датчика 3 строк и предписывающая остановить конвейер 4 блока 38 управления конвейером.

Второй вариант. Длина объекта измерения явно превышает количество строк, заданных для его измерения, т.е. если известно, что максимальная длина шкуры, например, 2 м, то количество строк, необходимых для его полного измерения при шаге строки 2 мм, равно 103.

Если при этих условиях устройство измерит 10J+X строк (где X - число строк, набегающих при движении шкуры на транспортере из-за проскальзывания), то можно с уверенностью сказать, что устройство неисправно.

Эта информация обрабатывается шестой схемой 13 совпадения и четвертым счетчиком 28.

По сигналу Тест с инверсного выхода

пятого RS-триггера 22 четвертый счетчик 28 устанавливается в ноль. По окончании считывания строки сигнал с выхода третьего счетчика 27 через шестую схему 13 совпадения при наличии сигнала на втором ее выходе с прямого выхода пятого RS-триггера 22 поступает на счетчик 28 строк.

Если режим работа окончился до переполнения четвертого счетчика 28, то по сигналу Тест с инверсного выхода пятого RS-триггера 22 он будет установлен в ноль, и устройство продолжит работу,

Если наступило переполнение четзер- того счетчика 28, то по его сигналу на первый R-вход четаертого RS-триггера 21 на зыходе четвертого RS-триггерр 21 формируется команда, которая включает второй сае- товой индикатор 39 Авария 1, запрещает работу третьего генератора 25, прохождение сигнала с датчика 3 строк и прэдпис - вает остановить конвейер 4 блоку 3В управления конвейером. ,

Сигналы с выходов пятого Р3-три гера 22 поступают в регистратор 42 площади измеряемого объекта, который формирует сигнал считывания информации с первого счетчика 5 по сигналу с инверсного выхода пятого RS-триггера 22 и затем сигнал на его обнуление.

Формула изобретения

Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур, содержащее оптически связанные излучатель и приемник излучения, датчик строк, конвейер, механически связанный с датчиком строк и последовательно соединенные первый счетчик, дешифратор и первый индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено десятью схемами совпадения, пятью RS-триггерами, тремя генераторами импульсов, двумя схемами ИЛИ, усилителем, двумя инверторами, пороговым элементом, датчиком контраста, блоком смены фона, вторым, третьим, четвертым и пятым счетчиками, блоком управления, конвейером, вторым, третьим и четвертым индикаторами, регистрирующим прибором и кнопкой Пуск, соединенной с установочными входами пятого счетчика и четвертого RS-триггера, выход которого соединен с входами блока управления конвейером, второго индикатора Авария, третьего генератора импульсов и первым входом первой схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом датчика строк, выход соединен с R-входом первого RS-триггера, обнуляющими входами второго и третьего счетчиков, установочным входом третьего RS-триггера и первым входом второго генератора, выход первого RS-триггера соединен с первым входом второй схемы совпадения, второй вход которой

соединен с первым выходом третьего генератора импульсов и первым входом третьей схемы совпадения, выход соединен с первым входом первого генератора импульсов, 5 первый выход которого соединен с управляющим входом приемника излучения, второй выход соединен с R-входом второго RS-триг- ера и установочным входом первого RS- триггера, второй вход соединен с выходом

0 третьего счетчика, установочным входом второго RS-триггера и первыми входами шестой, седьмой, восьмой и девятой схем совпадения, выход второго RS-триггера соединен с вторым входом третьей схемы

совпадения, выход которой соединен со счетным входом третьего счетчика и вторым входом второго генератора импульсов, первый выход которого соединен с первым входом четвертой схемы совпадения, второй

0 выход соединен со считывающим входом приемника излучения, выход которого через усилитель и пороговый элементы соединен с входом первого инвертора и первым входом десятой схемы совпадения, второй вход

5 которой соединен с входом второго инвертора и выходом блока смены фона, вход которого соединен с выходом датчика контраста, выход первого инвертора соединен с первым входом пятой схемы совпаде0 ния, второй вход которой соединен с выходом второго инвертора, выход соединен с первым входом первой схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом десятой схемы совпадения, выход соединен

5 с вторым входом четвертой схемы совпадения, счетным входом второго счетчика и R- входом третьего RS-триггера, третий вход четвертой схемы совпадения соединен с вторым выходом третьего генератора им0 пульсов, выход соединен со счетным входом первого счетчика, второй выход которого соединен с информационным входом регистрирующего прибора, управляющий вход соединен с первым выходом, а обнуляющий

5 вход - с вторым выходом регистрирующего прибора, первый вход которого соединен с входом четвертого индикатора Работа, вторым входом шестой схемы совпадения и прямым выходом пятого RS-триггера, вто0 рой вход соединен с входом третьего индикатора Тест, обнуляющим «ходом четвертого счетчика, обнуляющим входом пятого счетчика и обратным выходом пятого RS-триггера, выходы второго счетчика сое5 динены с входами второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с вторым входом седьмой схемы совпадения, выход которой соединен со сметным входом пятого счетчика, выход которого соединен с вторым R-входом четвертого RS-триггера, выход шестой схемы

11166343112

совпадения соединен со счетным входомвторыми входами восьмой и девятой схем

четвертого счетчика, выход которого соеди-совпадения, выходы которых соединены сонен с первым R-входом четвертого RS-триг-ответственно с R-входом и установочным

гера, прямой и обратный выходы третьеговходом пятого RS-триггера.

RS-триггера соединены соответственно с5

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет обеспечения возможности диагностического контроля устройства в процессе измерения площади контролируемого объекта. Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур содержит оптически связанные излучатель 1 и приемник 2 излучения, импульсы с выхода которого, пройдя через усилитель 32, пороговый элемент 35, десятую схему 17 совпадения, первую схему ИЛИ 30 и четвертую схему 11 совпадения, суммируются в первом счетчике 5. При смене цвета объекта срабатывает датчик 36 контроля и блок 37 смены фона, сигнал с выхода которого закрывает десятую схему 17 совпадения и через второй инвертор 34 открывает пятую схему 12 совпадения, импульсы с выхода приемника 2 излучения с помощью первого инвертора 33 приводятся к стандартному для данного устройства виду и поступают в первый счетчик 5. Сигнал с выхода датчика 3 строк во время работы устройства, т. е. при нажатой кнопке "Пуск" 43, подготавливает к работе второй и третий счетчики 26, 27, третий RS-триггер 20, через первый RS-триггер 18 и вторую схему 9 совпадения разрешает работу первого генератора 23, управляющего режимом записи приемника 2 излучения и подготавливает к работе второй генератор 24, который управляет режимом считывания приемника 2 излучения. Определением режима работы устройства занимаются третий и пятый RS-триггеры 20 и 22 и восьмая и девятая схемы 15, 16 совпадения, режимы идентифицируются на индикаторах 40 и 41 "Тест" и "Работа". Контролем правильности работы приемника 2 излучения занимаются второй счетчик 26, вторая схема ИЛИ 31, седьмая схема 14 совпадения, пятый счетчик 29 и четвертый RS-триггер 21. Контролем допустимого размера объекта занимаются шестая схема 13 совпадения, четвертый счетчик 28 и четвертый RS-триггер 21. Ошибки контроля идентифицируются индикатором "Авария" 39. Результат измерений заносится в регистратор 42 площади. 1 ил.