ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ИНФОРМАЦИОННО- ЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УЧЕТА ОБЪЕМОВ И КОЛИЧЕСТВА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ Советский патент 1971 года по МПК G01F17/00 

Известно измерительное устройство информационно-логической системы автоматического учета объемов и количества лесоматериалов, например бревен, включающее ряд электромеханических рычажных датчиков диаметров и коррекций, установленных по градациям длины бревна, датчик формирования команды и входной вычислительный блок. Однако такое устройство не обеспечивает необходимой точности измерения минимального диаметра и максимальной длины бревен независимо от их геометрической формы и состояния наружной поверхности в условиях неориентированной поштучной поперечной подачи без остановки в момент измерений.

В целях устранения указанного недостатка рычаги датчиков диаметров и коррекций выполнены сдвоенными и кинематически связаны с подвижными рамками с нанесенными на них кодовыми масками, установленными в пазах бесконтактных релейных индуктивных элементов, выходы которых вместе с выходом датчика формирования команды подключены к формирователям кодов диаметров, коррекции и длины. На другие входы последних поданы выходы схемы логического выделения крайних датчиков.

На фиг. 1 схематически изображен принцип измерения геометрических параметров бревен предлагаемым измерительным устройством;

на фиг. 2 - электромеханические контактные датчики диаметров и коррекций, установленные по градациям длины бревен; на фиг. 3 - унифицированный канал измерительного устройства; на фиг. 4 - блок-схема измерительного устройства.

Устройство содержит датчики / диаметров, датчики 2 коррекций, датчик 3 формирования команды измерения и количества, опорный щит 4, перпендикулярный оси измеряемого бревна 5, конвейера 6, цепь 7 и упоры 8 цепей. Датчики 1 выдают значения превышений диаметров бревна и его длины в точках 5о - Sn, LI - Ln измерения, а датчики 2 - значения коррекций в точках РО - Рп измерения. Блок 9 формирует превышение диаметра и коррекции у опорного щита в коде Грея - SQ и РО. Блок 10 формирует превышения диаметров, коррекций и длин и логически выделяет крайнее превышение диаметра и коррекции в коде Грея - S и Р и длины -

LK (макс). Блок 11 преобразует параллельный код Грея в последовательный двоичный код- 5о,, SK,, Poj, РК,. Блок 12 выделяет минимальный диаметр в параллельном двоичном коде - /Зминг- Блок 13 преобразует двоичный код диаметра в один из табличных кодов диаметра - DT;. Кроме того, устройство имеет кулачок 14, подвижную рамку 15 с зубцами 16 и бесконтактные индуктивные элементы 17. Работает устройство следующим образом. При поперечном движении раздельно подаваемых бревен (объектов измерения) устройство обмеряет их диаметры и длины с помощью датчиков 1 Я 2, выполняющих функции преобразования диаметра в разностный код Грея и функцию «ДА-НЕТ по координате «длина. Оба датчика совместно образуют электромеханический контактный датчик с бесконтактным съемом информации. Количество датчиков 1 равно величине n+:l, где п - требуемое число градаций длины. «Нулевой датчик устанавливается в непосредственной близости у опорного щита 4. Объект измерения при перемещении по поперечному конвейеру 6 при помощи упоров 5 цепей, будучи прижат торцом к опорному щиту, воздействует на рычаги датчиков 1 п 2. Каждый из датчиков имеет по два задублированных рычага, так что при наличии кривизны или при попадании сучка под один из рычагов на кулачок 14 воздействует другой рычаг, отклоненный на меньшую, чем его дублер, величину. Углы поворота рычагов датчиков / и 2 преобразуются в код Грея при помощи кулачка и контактирующей с ним подвижной рамки /5 с зубцами, вырезанными в коде Грея, причем кулачок и рамка выполнены так, что всегда получают дискретные и целые значения превышений и коррекций. После прохождения объекта измерения рычаги датчиков возвращаются в исходное положение, а рамки 15, перемещающиеся в пазах неподвижных бесконтактных индуктивных элементов 17, остаются зафиксированными в положениях, соответствующих значениям превышений диаметров 5о - 5, коррекций PQ - РК И значениям LI-LK в точках измерения. При дальнейшем перемещении объект измерения воздействует на датчик 3 формирования команды измерения и количества, который вырабатывает одиночный командный импульс, являющийся сигналом опроса всех датчиков и сброса (через схему задержки) подвижных рамок 15 в исходное положение (а также добавляющий одновременно «I в счетчик количества в вычислительном устройстве), По этому импульсу в блоки 9 и 10 подаются значения превышений диаметров 5о - S и коррекции PQ - РК и сигналы длин LI - LK в виде импульсов бесконтактных индуктивных элементов. Задача блоков 9 и 10 заключается в первичной обработке геометрической информации и выдаче двух диаметров - «нулевого и «k-oro в виде пяти- и трехразрядных кодов Грея - SJ, S, Р},, Р - (по датчикам 1 и 2 соответственно), передаваемых в виде одиночных импульсов (например, ФТМ) по восьми шинам, и длины бревна в виде одиночного импульса LK (макс). Передаваемого по одному из п проводов (по числу градаций длины). В связи с этим в устройстве отдель, но обрабатывается информация «нулейыХ датчиков 1 и 2 блоком Я а поиск диаметра конца бревна и длины производится методом исключения «младших (близких к «нулевым) значений длины и диаметров блоком 10. На фиг. 3 представлена схема преобразования информации датчиков / и 2, наиболее удаленных от «нулевых датчиков. Таких однотипных каналов в блоке 10 п (по числу градаций длины). Бесконтактные элементы БЭ1-БЭ5 соответствуют кодовой информации датчика /, БЭ11 - БЭ31 - информации датчика 2. БЭ «L - условный датчик длины. Сущность работы одного канала заключается в следующем. Одиночный командный импульс в такте ti готовит формирователь Я25. Если датчик / срабатывает, Я25 выдает импульс и подготавливает три модуля Я34-Я36, два из которых образуют схему «запрет. Я34 считается в такте а и выдает одиночный импульс в схему «запрет предыдущего по порядку градаций длины канала. Все каналы с номерами меньше «старшего по длине получают импульсы гашения от Я34 своего последующего канала, так как их БЭ «L сработали. Последний срабатывающий по длине канал не получает импульса гашения, так как в более «старшем канале БЭ «L остается в исходном состоянии. Итак, еслн БЭ «L срабатывает, готовится схема «запрет, которая может быть погашена в такте h. Если импульса гашения нет, Я35 и Я36 считаются в такте /4 и готовят Я37 и размножитель Я38-Я40, который записывает формировате ли Я26-ЯЗЗ, выдающие диаметры (SJj и Р) по восьми шинам. Из всех п возможных каналов всегда работает только один, обрабатывающий информацию самых удаленных датчиков / и 2. В остальных каналах, если не срабатывает БЭ «L или погашена схема «запрет, размножитель не подготовлен и диаметр не выдается. Это позволяет объединить выходы всех п каналов поразрядно. Таким образом, по общим восьми шинам всех я каналов выдается один код последних датчиков 1 и 2. После обработки кодов блок 12 посылает в блок 10 импульс запроса длины, который в акте /з опрашивает модули Я37 во всех п / налах. Срабатывает только один канал (последний по длине), в который не приходит импульс гашения. Модуль Я37 в этом канале ыдает одиночный импульс L (-мако), СООТетствующий длине бревна, по одному из п озможных проводов длины (который подаетя в вычислительное устройство ИЛ СИУ). Полученные значения превышений диаметов - 5о и S и коррекций - РО и Р постуают в блок преобразования параллельного ода Грея в последовательный двоичный код, аботающий по алгоритму: Л, (mod2) i-i

Л(г+1) Ai-}-Di(mod2),

где AI - младший разряд двоичного кода, A(i+i) - каждый последующий разряд

двоичного кода,

Di - разряды числа в коде Грея.

Из формул видно, что для полного преобразования код Грея должен быть дважды пропущен через преобразователь, осуществляющий операцию сложения по modz. Значения превышений диаметров и коррекций в последовательном двоичном коде - So,, SK Яо, Ркг поступают в блок 12 выделения минимального диаметра мин, в параллельном двоичном коде, где коррекции вычитаются из значения превышений - So - Ро, и SK -Ркг , а затем сравниваются два диаметра - «нулевой и «k-Hbm,H3 которых выбирается минимальный Dum,- Последний поступает в блок 13 преобразователя двоичного кода в один из табличных кодов диаметра, который представляет собой дешифратор на диодно-ключевых схемах совпадения. На выходе этого блока получают искомый табличный код диаметра D-Tf.

Предмет изобретения

Измерительное устройство информационнологической системы автоматического учета объемов и количества лесоматериалов, например бревен, включающее ряд электромеханических рычажных датчиков диаметров и коррекций, установленных по градациям длины бревна, датчик формирования команды и входной вычислительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения минимального диаметра и максимальной длины бревен независимо от их геометрической формы и состояния наружной поверхности в условиях неориентированной поштучной поперечной подачи без остановки в момент измерения, рычаги датчиков диаметров и коррекций выполнены сдвоенными и кинематически связаны с подвижными рамками с нанесенными на них кодовыми масками, установленными в пазах бесконтактных релейных индуктивных элементов, выходы которых вместе с выходом датчика формирования команды подключены к формирователям кодов диаметров, коррекции и длины, на другие входы которых поданы выходы схемы логического выделения крайних датчиков. LH ) принудит. npumarnue ff

/4

A)

J

/7

rautSHt:-s 6 преоыду- LU.uu канап (tz)

-UffJ4

-(t,)

,

-H (-макс)

Запрос длиныу:)

Гашение о/л crnapu-ssa пая ал я ft )

iff35} ffjff

jjAU J/i -L--I

РН

Puz3