УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИН БРЕВЕН НА ПРОДОЛЬНЫХ ТРАНСПОРТЕРАХ Советский патент 1972 года по МПК B27B27/00 G01D5/36 

Изобретение относится к области лесной и деревообрабатывающей промышленности.

Измерение длин бревен является обязательной операцией при учете объемов и сортировке круглых лесоматериалов. Поэтому устройство автоматического обмера длин бревен- датчик длин - является неотъемлемым функциональным узлом любой системы автоматического учета или автоматической сортировки круглых лесоматериалов.

Специфическими особенностями процесса автоматического обмера длин бревен являются: условный характер обмера и изменчивость объекта измерений. Обе эти особенности обусловлены действующими ГОСТ, согласно которым бревна обязательно должны иметь припуск по длине, а результат обмера длины этот припуск учитывать не должен. Для каждого конкретного бревна фактическая длина припуска b является случайной положительной величиной, изменяющейся в пределах &мш1. b b iaKc- Вместе с тем, все известные датчики длин, независимо от их те.хнической реализации, представляют собой устройства сравнения длин бревен с масштабной шкалой, т. е. измеряют физическую длину бревна с точностью до отсчетного деления шкалы о. Эти обстоятельства приводят к тому, что при каждом отдельном измерении длины бревна возникает случайная погрешность б - (где

i

Li - условная, сортиментная длина обмеряемого бревна), являющаяся следствием того, что датчик длин измеряет физическую длину, а должен градуироваться в условных, сортиментных длинах.

Условный характер обмера и изменчивость

объекта измерений при использовании любых известных датчиков длпн для продольных транспортеров порождает существенно положительную (по знаку) погрешность обмера; причем как собственно величина этой погрешности, так и ее вариации по меньшей мере на порядок превышают значение инструментальной погрешности современных датчир ов длин. Цель изобретения - исключить припуски по длине из результатов обмера, а также предотвратить ложные отсчеты длины в моменты установки триггерного счетчика имиульсов в исходное состояние.

Достигается это тем, что между выходом датчика пути трансиортера и импульсным

входом схемы совпадения, включен трпггерный счетчик пмпульсов, вырабатывающий один импульс переполнения на каждые т входных импульсов, между выходом датчика наличия бревна в измерительной зоне и устачен дифференциальный усилитель, а между выходом датчика наличия бревна в измерительной зоне и нотенциальным входом схемы совпадения включена интегрирующая цепочка. Принцип работы устройства состоит в том, что обеспечивается возможность привязки переднего торца движущегося бревна к началу отсчета по щкале длин с точностью, достаточной для полного исключения длин припусков из результатов обмера. При этом при правильность результатов обмера полностью зависит от относительного положения переднего торца измеряемого бревна: если передний торец бревнаОказывается в интервале , то получаем лищний отсчет длины, если же - ймакс / 0 то погрещность обмера из-за припуска равна нулю. Точность нривязки должна быть такая, чтобы наименьщее возможное расстояние между торцом обмеряемого бревна и ближайшим (по ходу движения бревна) делением отсчетной шкалы оказалось

, т - 1

ннн -

а все возмол ные значения этих расстояний

должны лежать внутри интервала - .

Для нрактической реализации привязки передних торцов бревен к делениям отсчетной щкалы с нужной точностью необходимо различать каждую т часть щага отсчета а. Следовательно, для полного устранения погрещностей из-за припусков необходимо дважды трансформировать отсчетную шкалу: сначала на входе датчика длин сжать шкалу в т раз, а затем на выходе датчика длин для восстановления выбранного щага отсчета учитывать и фиксировать лишь каждое т отсчетное деление входной щкалы.

Л елаемый результат может быть достигнут при любых значениях . Вместе с тем, техническая реализация предлагаемого устройства оказывается тем проще, чем меньше число т.

Блок-схема устройства приведена на чертеже, где приняты следующие обозначения. У -датчик пути транспортера, выходные импульсы которого образуют входную (сжатую в т раз) шкалу длин; 2 -счетчик импульсов (например, триггерный), выполняющий функцию делителя частоты в т раз; 3 - схема совпадений; 4- интегрирующая цепочка (например, RC-цепочка), задерживающая сигнал разрещения измерения длин в начале обмера каждого бревна до окончания нереходного процесса в счетчике импульсов, возникающего при его установке в исходное состояние (в начале обмера каждого бревна); 5 - датчик наличия бревна измерительной зоны (например, фотоэлектрический), вырабатывающий электрический сигнал разрешения замера длины; 6 - дифференцирующий усилитель, формирующий усилитель, формирующий сигнал (импульс) установки счетчика импульсов в исходное состояние из перенада напряжения, появляющегося на выходе датчика наличия в момент входа переднего торца бревна в измерительную зону.

Функциональные узлы, образующие устройство, могут быть реализованы с помощью различных технических средств. Датчик наличия бревна в измерительной зоне может представлять собой фотопару, размещенную по обе

стороны транспортера. При засветке фотоприемника - при отсутствии бревна в измерительной зоне - напряжение на выходе фотоприемника близко к нулю, а при затемнении фотоприемника бревном - равно напряжению источника питания. Датчик пути транспортера представляет собой диск с прорезями, по обе стороны которого размещена фотопара. Вал этого диска через редуктор связан с ведущей звездочкой транснортера. Передаточное число выбирается так, чтобы полному обороту диска соответствовало линейное перемещение транспортера на целое число щагов отсчета. Число прорезей на диске берется равным этому числу шагов отсчета. Фотоприемник этой фотопары аналогичен фотоприемнику датчика наличия. Следовательно, в момент засветки фотоприемника (через нрорези) на его выходе будет появляться импульсы положительной полярности, которые и будут образовывать отсчетные деления шкалы длин. Если нринять т 2, то необходимо удвоить число нрорезей на диске выход его фотоприемника через триггер соединить со входом схемы совпадений (для восстановления принятого шага отсчета длин) и обеспечить автоматическую установку этого триггера в исходное состояние (0) перед началом обмера каждого бревна. Такая начальная установка триггера необходима потому, что непрерывно переключающийся (синхронно с движением транспортера) триггер может оказаться в момент появления переднего торца в измерительной зоне в состоянии I, в результате чего выходная отсчетная щкала сдвинется на половину шага

отсчета и ошибка измерения из-за припуска по длине не исключается.

Для принудительной установки триггера в исходное состояние (0) перед началом обмера каждого бревна можно использовать продифференцированный с помощью дифференциального усилителя перепад напряжения на выходе фотоприемника датчика наличия, появляющийся в момент входа переднего торца бревна в измерительную зону.

Таким образом, основные конструктивные признаки устройства состоят в следующем:

и) между датчиком пути транспортера и схемой совпадений вводится счетчик импульсов, который выдает один импульс переполнения на каждые т импульсов, вырабатываемых датчиком пути транснортера, т. е. восстанавливает выбранную шкалу длин;

которого обеспечивается установка счетчика импульсов в исходное состояние иеред началом измерения длины каждого бревна:

в) между выходом датчика наличия н соответствующим входом схемы совпадений вводится интегрирующая цепочка, с помощью которой осуществляется задержка разрешающего сигнала на схеме совпадений до окончания переходного процесса в счетчике импульсов, возникающего при его установке в исходное состояние.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического измерения длин бревен на продольных транспортерах, включающее датчик транспортера, датчик наличия бревна в измерительной зоне и . схему совпадений, отличающееся тем, что, с

целью исключения припусков на длине из результатов обмера, между выходом датчика пути транспортера и импульсным входом схемы совпадений включен триггерный счетчик

импульсов, вырабатывающий один импульс переполнения на каждые т входных импульсов, а между выходом датчика наличия бревна в измерительной зоне и установочным входом счетчика импульсов включен дифференциальный усилитель.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью предотвращения ложных отсчетов длины в моменты установки триггерного счетчика импульсов в исходное состояние,

между выходом датчика наличия бревна в измерительной зоне и потенциальным входом схемы совпадений включена интегрирующая цеиочка.