Устройство для контроля структуры дискретных элементов длинномерного материала Советский патент 1992 года по МПК G01N21/89 

Изобретение относится к средствам контроля и может быть использовано для анализа дискретных составляющих длинномерного материала.

Известно устройство, содержащее ламели с флажками, каждая из которых связа- на с соответствующим дискретным элементом длинномерного материала. Флажки выполнены с возможностью пересечения оптической оси оптопары при обрыве материала.

Устройству присущ ряд существенных недостатков: для контроля состояния материала необходимо на каждую его составную часть подвешивать флажок, что приводит к вытяжке материала; устройство не позволяет определять структуру сравнивать ее с эталонной каждого дискретного элемента и определить, какой именно элементоборван.

Известно устройство, содержащее осветитель, линейку световодов, фотоприемник и исполнительный механизм. Это устройство не приспособлено для контроля дискретных структур, т к. опрос производится посредством вибрационного механизма. Контроль осуществляется по среднему значению светопропускания материала, а не по каждому конкретному элементу.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля структуры, содержащее линейный осветитель и многоканальный приемный элемент с устройством последовательного опроса каналов, компаратор, генератор тактовых импульсов с синхронизатором, набор задат- чиков уровня С коммутатором, устройство отработки сигнала ошибки

-ч| 00

-N

оо

00

Это устройство не позволяет контролировать структуры с различными составляющими.

Цель изобретения - повышение точности контроля многоэлементных материалов путем повышения отношения сигнал/шум,

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля структуры дискретных элементов длинномерного материала, содержащем линейный осветитель, направляющие для контролируемого материала, мхогокЬ нальный приемный элемент с устройством последовательного опроса каналов, компаратор, генератор тактовых импульсов с синхронизатором, набор задат- чиков уровня с коммутатором, устройство отработки сигнала ошибки, при этом вход компаратора соединен с выходом многоканального приемного элемента и набора за- датчиков уровня, его выход с устройством отработки сигнала ошибки, а генератор тактовых импульсов соединен со входом коммутатора набора задатчиков уровня, направляющие для контролируемого материала выполнены в виде гребенки с углом наклона зубцов относительно их продольных осей в диапазоне от 15 до 25°.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - общий вид напра- вителя материала.

Устройство состоит из гребенки напра- вителей 1 контролируемого материала 2 (например, проволоки, металлических полос, синтетических нитей и т.д.), внутри которых вмонтированы торцы световодов 3, другие торцы которых связаны с соответствующими входами оптического коммутатора 4, выход которого оптически связан с фотоприемником 5, которые составляют многоканальный приемный элемент с устройством последовательного опроса каналов. Над гребенкой направителей установлен осветитель 6. Выход фотоприемника 5 связан с входом компаратора 7, выход которого соединен с входами включенных параллельно индикатора 8 и исполнительного механизма 9 останова машины. Пороговый вход компаратора 7 связан с выходом коммутатора 10, информационные входы которого соединены с набором задатчиков 11 уровня, а управляющие входы оптического коммутатора 4 и коммутатора 10 связаны с соответствующими выходами синхронизатора 12 работы, вход которого соединен с выходом генератора 13 тактовых импульсов.

Форма направителей 1 выполнена таким образом, что при прохождении через ее пазы материала 2 торцы световодов 3 полностью перекрыты и свет на них попадает

только через материал 2. Для этого угол скоса направителей 1 относительно их продольных осей выполняется в пределах а 15-25° . Такой угол позволяет проходить материалу 2 через пазы направителя 1 практически без дополнительного натяжения и в то же время полностью перекрывать световой канал световода 3.

Устройство работает следующим образом, Перематываемый контролируемый материал 2 заправляется в направители 1. Световой поток проходит через материал 2 и по световоду 3 поступает на вход оптического коммутатора 4. Выход оптического коммутатора 4 связан с фотоприемником 5. Электрический сигнал, полученный с фотоприемника 5, несет в себе информацию о состоянии материала 2, т.е. о его толщине,

цвете и т.д. Для сравнения с эталонным значением (состояния материала) используется набор задатчиков 11 уровня, соответствующий из которых подключается к входу коммутатора 10, выход которого связан с

входом компаратора 7. Опрос составляющих материала 2 производится по очереди последовательно, посредством оптического коммутатора 4, последовательно соединяющие световоды 3 с фотоприемником 5. Для

управления коммутаторами 4 и 10 (последовательного опроса световодов 3 и соответствующего подключения к компаратору 7 задатчика 11 уровня) используется синхронизатор 12 работы коммутаторов, который

может быть выполнен, например, в виде счетчика, вход которого связан с выходом генератора 13 тактовых импульсов, а счетные выходы с соответствующими входами коммутаторов 4 и 10.

В случае, если сигнал с компаратора 7 превосходит заданный уровень, компаратор 7 выдает управляющее воздействие на исполнительный механизм 9 и индикатор 8. Выполнение направителей 1 под углом

позволяет материалу 2 занимать все пространство над световодом 3. Подобранный угол, в свою очередь, не создает практически торможения при движении материала 2. Данное устройство позволяет повысить

точность контроля путем контроля каждого элемента, составляющего материал, и расширить технологические возможности за счет возможности контроля составляющих материала.

Формула изобретения

Устройство для контроля структуры дискретных элементов длинномерного материала, содержащее линейный осветитель, направляющие для контролируемого материала, многоканальный приемный элемент

с устройством последовательного опроса каналов, компаратор, генератор тактовых импульсов с синхронизатором, набор задат- чиков уровня с коммутатором, устройство отработки сигнала ошибки, при этом вход компаратора соединен с выходами многоканального приемного элемента и набора за- датчиков уровня, его выход - с устройством отработки сигнала ошибки, а генератор так

товых импульсов соединен с входом коммутатора набора задатчиков уровня, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля путем повышения отношения сигнал/шум, направляющие для контролируемого материала выполнены в виде гребенки с углом наклона зубцов относительно их продольных осей в диапазоне от 15 до 25°.

Сущность изобретения: контролируемый материал проходит через гребенчатый направитель с углом нак лона зубцов относительно продольной оси 15-25 , в основаниях которых расположены входы многоканального приемного элемента, фиксирующего освещенность за каждым эле- ментом. Сигнал с выхода многоканального приемного элемента сравнивается с пороговым для данного контролируемого элемента значением и в случае превышения над пороговым значением компаратор выдает сигнал ошибки. 2 ил.

L

нинншни

/

ФигЈ