Устройство для измерения толщины кожи Советский патент 1976 года по МПК G01B7/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ КОЖИ

1

Изобретение относится к электронноизмерительным устройствам, используемым в легкой промышленности, в частности в кожевенной, для измерения толщины кожи.

Известен способ определения категории

КОЖИ- путем измерения ее толщины в двух определенных точках (ГОСТ 1010-58 и щ).) Однако такой способ недостаточно объективен. Средняя толщина кожи является более объективным критерием для определения категории и, следовательно, наиболее рационального использования кожевенных материалов, однако, в отечественной промышленности устройства для измерения средней толщины кож еще не нашли применения. По этой причине требованиями ГОСТ 13818-68 предусматривается измерение средней толщины кожи.

Известны устройства для измерения сред ней толщины кожи (см. патент Франции М 1543310 по кл., G01 в, С14в за1967г авторские свидетельства. № 101521 по кл. 42 в, 11 за 1954 и Hi 15206.5 по кя. G-01 в, 42 в.11 за 196J. г.).

Эти устройства содержат измерительные ролики, связанные с датчиками толщины, с помощью которых измеренная величина толщины кожи преобразуется в электрические сигналы с напряжением, пропорциональным измеряемой толщине, а также генератор импульсов опроса, подключенный к управляющему блоку. По сигналу от управляющего блока значения измеряемой толщины суммируются в арифметическом устройстве. Одновременно число проведе ных измерений от управляющего блока подается сигналом в схему деления для деления числа, записанного в сумматоре, на число, записанное в счетчике. Результаты полученной средней толщины поступают в устройство печати и индикации.

Для получения средней толщины кожи по всей ее поверхности используют группу датчиков толщины. В этом случае в установке применяется схема опроса датчиков толщины. Однако при использовании как одного, так и группы датчиков толщины возможно нарушение их нулевого положения, т.е. положения, соответствующего отсутствию измеряемой кожи. Такое наруше ние щ)оисходит вследствие загрязнения роликов, изменения электрических параметров датчиков толщины и по ряду других причин. В результате нарушения нулевог положения снижается достоверность полученных данных. Надежность работы датчиков толдшнь и в частности периодическая проверка их нуля имеют особенно важное значение при использовании для измерения толпщны группы датчиков. При этом в результате измерения вносят погрешность стационарные отклонения от нулевого положения в то время как случайные отклонения, вызванные, например, кратковременным попаданием частичек от бахтармяной стороны кожи под измерительный орган, не имеют существенного значения, так как быстро и самопроизвольно исчезают, практически не влияя на точность измерения. Целью изобретения является повышение точности измерения толшины кож путем обнаружения стационарных отклонений нуля датчиков толщины и автоматической проверки нулевого положения датчиков толшины после обмера каждой кожи. Согласно изобретению указанная цель достигается введением в устройство блока контроля нуля датчиков толшины, один из входов которого подключен к коммутагтору датчиков толшины, другой вход - к преобразователю электрического сигнала от датчиков толшины в цифровой код, а выход подключен к блоку сигналиазции. Блок контроля нуля датчиков толщины содержит формирователь нулевого кода, соответствующего отсутствию измеряемой кожи, т.е. нулевой толшине и по числу датчиков толщины ключи опроса нулевого кода, элементы временной задержки, одновибраторы, выходные ключи и эпеме КЕТЫ память, причем выход формирователя нулевого кода подключен к одним входам ключей опроса, выход каждого из которых подключен к соответствующему элементу временной задержки и ко входу выходного ключа, а выход элемента задер ки через одновибратор соединен с другим входом входного ключа, выход которого, в свою очередь, подключен к элементу память. На фиг. 1 изображена блок-схема пред лагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока контроля нуля датчиков толщины. Устройство для измерения толщины кож содержит генератор 1 импульсов опроса, управляющий блок 2, датчики 3 толшины, коммутатор 4, датчик 5 наличия кожи, преобразователь б эпектричеокого сигнала датчика 3 толщины в цифро вой код, арифметическое устройство, состоящее из сумматора-накопителя 7, счерчика 8 числа замера и регистра 9 час-рного. Кроме того, устройство включает блок 10 печати и цифровой индикации, блок 11 сигнализации, блок 12 контроля нуля датчиков 3 толшины. Один из входов блока 12 контроля нуля датчиков 3 толщины подключен к кo 4мутатору 4, другой вход - к преобразователю 6, а выход блока 12 подключен к блоку 11 сигнализации. Блок 12 контроля нуля датчиков 3 толщины содержит формирователь 13 нулевого кода, вход которого подключен к выходу преобразователя 6. Выход формирователя 13 нулевого кода подключен к одним из входов ключей 14 опроса. Число ключей 14 опроса равно числу датчиков 3 толшины, используемых для измерения толщины. Вторые входы ключей 14 опроса соединены с коммутатором 4, а выход каждого из ключей опроса 14 подключен к элементу 15 временной задержки. Выход каждого элемента 15 временной задержки через одновибратор 16 подключен ко входу выходного ключа 17, другой вход которого соединен с выходом ключа опроса 14. Выход ключа 17, в свою очередь, соединен с элементом 18 память. Генератор 1 импульсов опроса служит для опроса датчиков 3 толщины по мере продвижения кожи. Управляющий блок 2 синхронизирует работу всех функциональных узлов устройства для измерения средней толщины кож. Датчики 3 толшины преобразуют измеренную величину толщины кож в электрический сигнал. С помощью коммутатора 4 производится последовательный опрос датчиков 3 толщины. Датчик 5 наличия кожи фиксирует начало и конец цикла измерения кожи. Преобразователь 6 предназначен для преобразования электрического сигнала датчиков 3 толщины в цифровой код, соответствующий толщине кожи в точке измерения. С помощью сумматораг-накопителя 7 производится суммирование результатов всех измерений. Счетчик 8 числа замеров предназначен для записи числа всех измерений, выполненнь1х датчиками 3 толщины. Регистр Э частного фиксирует частное от деления суммы результатов всех измерений на кобличество замеров, т.е. среднюю толщину измеряемой кожи в кодированной форме. Блок 10 нечати и цифровой индикации осуществляет управление работой печатаю щего устройства и устройства цифровой индикации средней толщины кожи. С помощью блока 11 сигнализации пр изводится технологическая и аварийная сигнализация состояний электронного устройства для измерения средней толщины кож. Блок 12 контроля нуля датчиков 3 толщины осуществляет проверку нулевого положения датчиков после обмера каждой кожи. Устройство работает следующим образом. После начала цикла измерения кожи, фиксируемого срабатыванием датчика 5 наличия кожи, импульсы от генератора 1 импульсов опроса поступают в управляоющий блок 2, где формируется сигнал нача ла опроса датчиков 3 тол шины. Этот сигнал поступает на вход коммутатора 4, с помощью которого опрашиваемые датчики 3 толщины последовательно подключаются к преобразователю 6, преобразующему сигналы от датчиков 3 толщины в цифровой код. При отсутствии измеряемой кожи сигналом от управляющего блока 2 преобразователь 6 устанавливает ся в начальное положение, соответствующее сигналу датчиков при нулевой толщине. Благодаря этому при изменении тол щины код числа, записываемого в преобразователе 6 при измерении толщины, будет пропорционален величине замера. После установки преобразователя 6 в начальное положение и последующего прихода очередного импульса опроса от генератора 1 импульсов опроса электрический сигнал от опрашиваемого датчика 3 толщины через коммутатор 4 поступает на преобразователь 6. Время опроса каждого датчика 3 толщины через коммутатор 4 строго регламентировано сигналом от управляющего блока 2. По окончании опроса каждого датчика 3 толщины в управляющем блоке 2 формируется сигнал ввода цифрового кода от преобразователя 6 в сумматор-накопитель 7. Одновременно этот сигнал поступает в счетчик 8 числа замеров. Таким образом, в течение времени измерения кожи, обусловленного включением датчика 5 наличия кожи, последовательно и периодически опрашиваются все датчики 3 толщины и производится суммирование результатов всех измерений в сумматоре12накопителе 7, а в счетчике 8 числа замеров фиксируется количество замеров. После окончания цикла измерения кожи, что фиксируется выключением датчика 5 наличия кони, в управляющем блоке 2 вырабатывается сигнал окончания режима суммирования и начала цикла деления суммы результатов всех замеров на число замеров, т.е. определения средней толщины кожи. Этот сигнал от управляющего блока 2 поступает на сумматор-накопитель 7 и счетчик числа замеров 8. Деление производится путем последовательного вычитания кода числа замеров записанного в счетчике 8, из кода суммы результатов всех измерений, записанного в сумматоренакопителе 7. Режим вычитания осуществляется с помощью сложения кода суммы результатов всех измерений с дополнительным кодом числа замеров. Дополнительный код с выхода счетчика 8 числа замеров по сигналу начала давления от управляющего блока 2 вводится в младшие разряды сумматора-накопителя 7, в остальные (старшие) разряды которого вводятся сигналы 1. В результате происходит переполнение сумматора-накопителя 7, и сигнал переноса, возникающий на его выходе, поступает в регистр 9 частного, а также в управляющий блок 2, в котором формирует ся сигнал продолжения деления. Поступление сигналов переноса в регистр 9 частного повторяется до тех пор, пока число, оставшееся в сумматоре-накопителе 7, не станет меньше числа, считываемого со счетчика 8 числа замеров. Код в регистре частного в этот момент и является кодом числа средней толщины измерений кожи. Окончание появления сигналов переноса фиксируется в управляющем блоке 2, который формирует сигнал окончания режима деления, поступающий в регистр 9 частного. Этот сигнал одновременно поступает в блок 10 печати и цифровой индикации, в результате чего печатающее устройство проставляет на коже ее среднюю толщину, а устройство цифровой индикации обеспечивает появление этого числа на цифровом табло. Одновременно с окончанием измерения аждой кожи (суммирование результатов) ри выключении датчика 5 наличия кожи в правляющем блоке 2 формируется сигнал еревода электронного устройства для изерения средней толщины кож в режим онтроля нуля датчиков 3 толшины. в коором проверяется и индуцируется на цифроBOM табло блока 10 печати и цифровой и дикации наличие нулевого сигнала на выходе датчиков 3 толщины.

В случае отсутствия нуля датчиков сигнал об этом подается в блок 11 сигнаг лизации для осуществления аварийной сигнализации, прекращения дальнейших измерений, а также для индикации неиспра&ного датчика 3 толщины.

Блок 12 контроля нуля датчиков 3 толщины работает следующим образом.

При появлении на выходе управляющего блока 2 сигнала начала проверки нуля датчиков 3 толщины последние опрашиваются обычным образом через коммутатор 4.

Опрос датчиков 3 толщины в режиме автоматического контроля нуля датчиков за время полного цикла работы устройства при измерении каждой кожи (сумм№рование, деление, вывод на печать и и)дикацию) производится непрерывно (многократно) за исключением промежутка времени, необходимого для осуществления режима суммирования полученных результатов измерений, когда код, соответствугощий измеренному значению толщины, отличен от нулевого. Такая непрерывность контроля в значительной степени повышает вероятность своевременного обнаружения отклонения показаний датчиков 3 толщины от нулевого значения, а также достоверность средней толщины кожи. При работе коммутатора 4 электрический сиг нал от каждого из датчиков 3 толщины поступает на преобразователь 6, на выходе которого формируется цифровой код, соответствующий нулевой толщине при отсутствии отклонения (исправности датчика 3 толщины) и несоответствующей ей при наличии отклонения (неисправность датчика 3 толщины). Этот цифровой код подается на формирователь 13 нулевого кода, сигнал на выходе которого может принимать значение О или 1 в зависимости от соответствия (О) или несоответствии (1) нулевой толщине.

С выхода формирователя 13 нулевого кода сигнал поступает на ключи 14 опроса, на другие выходы которых последовательно подаются сигналы от коммутатора 4.

При появлении на выходе формировавтеля 13 нулевого кода сигнала 1, на выходе соответствующего ключа 14 опроса (представляющего собой, например, логическую схему И) момент опроса также появляется сигнал 1. Этот сигнал подается на выходной ключ 17 и элемент

15 временной задержки. Время задержки элемента 15 должно быть больше длитель ности импульса на выходе ключа 14 опроса. С выхода элемента 15 задержки

импульс (сигнал 1) подается на одновибратор 16, длительность сигнала на выходе которого должна быть больше промежутка времени между двумя опросами одного и того же датчика 3 толщины.

Благодаря включению элемента 15 задержки сигнал 1 на выходе одновибратора 16 появляется лишь после окончания первого опроса, на котором выявилось (с помощью формирователя 13 нулевопо

кода) отсутствие нулевой толщины. Вследствие этого на обоих входах выходни о ключа 17 (например, логической схемы И) сигналы 1 при первом опросе возникают в разное время и на выходе ключа 15

поддерживается сигнал О.

Таким образом, случайные отклонения от нулевой толщины не фиксируются.

Если же при втором опросе (или любом последующем, что зависит от вь ц ержки

времени элемента 15 временной задержки) на выходе входного ключа 14 появится сигнал 1 в тот момент, когда на выходе одновибратора 16 еще поддерживается сиг нал 1, то на выходе ключа 17 также появится сигнал 1, поступающий на вход элемента 18 память. Таким образом, фиксируются лишь стационарные, обнаруживаемые при многократном опрсзсе, отклонения от нулевой толщины. Сигналь о таких отклонениях с выхода элементов 18 память подаются в блок 11 сигнализации. С началом каждого нового опроса работа цепей обнаружения стационарного отклон кия блока 12 контроля нуля датчиков 3 толщины повторяется.

Если при одном из опросов обнаружено отклонение, то опрос продолжается до ОЕ роса последнего датчика 3 толщины, после

чего по сигналу от блока 11 сигнализации управляющий блок 2 формирует сигнал на прекращение опроса и дальнейшей обработки информации для определения средней толщины кожи.

Включение в схему устройства блока

контроля нуля датчиков толщины позволяет исключить ошибки измерения, возникающие от загрязнения измерительных органов, расстройки датчиков топпины и по

другим причинам, повысить достоверносоь обрабатываемой устройством информадввВысокие требования к достовервости измерения средней толщины вызваны тем, что категория кожи, определяемая по -этому показателю, является важным центраобразующим элементом, определяющим стоимость кож. Кроме того, как уже указывалось выше, определение категории по средней толщине кожи позволит наиболее рационально использовать кожевенные материалы на обувных предприятиях.

Формула изобретения

блок контроля нуля датчиков толышны, один из входов которого подключен к коммутатору датчиков толщины, другой вход- к преобразователю, а выход электрически связан с блоком сигнализации,

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок контроля нуля датчиков толщины содержит ключи опроса, элементы временной задержки, одновибраторы, выходные ключи и элементы память , количество которых равно числу датчиков толщины, и формирователь нулевого кода, причем выход фс мирователя нулевого кода подсоединен к одним входам ключей опроса, выход каждого из которых подключен к соответствующему элементу временной задержки и ко входу выходного ключа, а выход элемента задержки через одновибратор соединен с другим входом входного ключа, выход которого подключен к элементу память.