Устройство для измерения перемещения кромки ленточного материала Советский патент 1979 года по МПК G01B13/04 

(54) УСТРОЙСТВО Д ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КРОМКИ Л Изобретение относится к измерительно: ; технике и может быть использовано для измерения перемещения кромки ленточного материала, например кинофотонленки, и последующего центрирования материала, а также для контроля обрыва ленты. Известны пневмоэлектрические преобразователи для отсчета линейных размеров, содержащие две параллельно соединенные пневматические ветви с выходными дросселями, измерительными камерами и измерительными насадками в виде сонел нневмокалибров с одинаковыми цилиндрическими отверстиями, размещаемыми над опорным валиком но краям движущейся ленты 1. Измерительные камеры сообщены с атмосферой через каналы электротермоанемометра, размещенного в отдельных камерах, каждая из которых содержит регулируемый дроссель противодавления. Чувствительные элементы в виде терморезисторов, разогретых электрическим током, в свою очередь, включены в электрическую измерительную схему. Однако известное устройство в случае контроля поперечного смещения или обрыва движущейся ленты имеет низкую точность из-за влияния толщины пленки на расход воздуха через сопла. 5 10 15 20 25 30 ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НТОЧНОГО МАТЕРИАЛА Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности являются усстройства для измерения перемещения кромки ленточного материала, содержащие пневматический чувствительный элемент, выполненный в виде щелочного питающего сопла и приемной трубки и предназначенный для размещения в его зазоре кромки контролируемого материала, и связанный с элементом преобразователь расхода воздуха в электрический сигнал, выполненный например на бусинковых терморезисторах 2. Однако из-за нелинейности преобразователя точность и диапазон измерения известных устройств невелики. Цель изобретения - новышение точности и расщирение предела измерения путем взаимной компенсации нелинейности чувствительного элемента и преобразователя. Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве трубка снабжена коническим раструбом с конусностью, равной 0,5, и диаметром приемного отверстия, равным длине щели сопла, а ширина щели равна 0,1-0,2 ее длины. На фиг. 1 изображена принципиальная пневмоэлектрическая схема устройства; на фиг. 2 - устройство, разрез; на фиг. 3 - сечение А-Л на фиг. 2. Устройство для измерения перемещения кромки ленточного матер:иала содержит пневматический чувствительный элемент - скобу /, в которой вынолнены камера 2 с дросселем 3 на входе, щелевым питающим сонлом 4 и регулируемым дросселем 5 на ее выходах, и камера 6 с коническим раструбом 7 приемной (входной) трубки 8 и регулируемыми дросселями 9 и 10 на выходах камеры, и преобразователь расхода поздуха в электрический сигнал, выполненный в виде мостовой электрической схемы с бусинковыми терморезисторами 11 я 12 w. шнейными резисторами 13 и 14, составляю цими стороны мостовой схемы, и включенным в диагональ моста блоком 15 сигнализации или управления исполнительным механизмом (не показан). Исполнительный механизм осуществляет, например, центрирование ленточного материала. Бусииковые терморезисторы 11 и 12 размещены соответственно в камерах 2 и 5 скобы /. Раструб 7 выполнен с конусностью 0,5, диаметр d приемного отверстия раструба равен длине щели питающего сопла 4, а ширина b щели равна 0,1-0,2 ее длины. Скоба / располагается так, чтобы кромка материала 16, перемещалась между соплом 4 и раструбом 7, предельное смещение Л KpOAiKH в поперечном направлении, перпендикулярном оси раструба 7, не превыщало 1 Н- 1,2 диаметра d, а зазор б между материалом 16 и торцом сопла 4 составлял пе менее 1/4 от эквивалентного диаметра сопла. Указанное соотнощение размеров обеспечивает постоянство давления в камере 2 при любом положении и толщине материала 16 и функциональную зависимость воздуха в камере 6 от положения кромки материала 16. Устройство работает следующим образом. В камеру 2 через дроссель 3 с постоянным расходом поступает сжатый воздух. Часть этого воздуха, определяемая дросселем 5, обдувает терморезистор 12, а Д1зугая часть воздуха направляется в питающее сопло 4. Воздух, выходящий из сопла 4, делится контролируемым материалом 16 на два потока, один из которых попадает в раструб 7 и камеру 6. Из камеры 6 часть воздуха, определявмая дросселями 9 и 10, осуществляет обдув терморезистора //. Для работы устройства в режиме непрерывного слежения за смещением кромки материала 16 в положении, когда материал перекрывает раструб 7 наполовину, с помощью регулируемых дросселей 5, 9 и 10 и линейных резисторов J3 и 14 добиваются полного баланса электрического моста. Если в процессе измерения кромка материала 16 сместится от настроечного положения в ту или иную сторону, то в диагонали мостовой схемы появится ток, направление и величина которого однозначно зависит от направления и величины смещения движущейся ленты. Вследствие различия в форме щелевого сопла 4 и конического раструба 7 расход воздуха, обдувающего терморезистор //, изменяется непропорционально смещению кромки ленточного материала. При перекрытии периферийных участков раструба градиент расхода воздуха меньще, чем при перекрытии центральных участков раструба, что обеспечивает компенсацию нелинейности бусинкового терморезистора // и, как следствие, высокую точность измерения персмси1,ения кромки ленточного материала в широком диапазоне. Формула изобретения Устройство для измерения перемещения кромки ленточного материала, содержащее пневматический чувствительный элемент, выполненный в виде щелевого питающего сопла и приемной трубки и предназначенный для размещения в его зазоре кромки контролируемого материала, и связанный с элементом преобразователь расхода воздуха в электрический сигнал, выполненный, например, на бусинковых терморезисторах, отличающееся тем, что, с целью повыпления точности и расширения предела измерения путем взаимной компенсации нелинейности чувствительного элемента и преобразователя, трубка снабжена коническим раструбом с конуйностью, равной 0,5, и диаметром приемного отверстия, равным длине щели сопла, а ширина щели равна 0,1- 0,2 ее длины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 354259, кл. G 01 В 13/04, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 229259, кл. G 01 В 13/02, 1967.

,13

d 16

И

w. /

A-A

Фиг.З