Устройство для измерения ширины и площади длинномерных материалов Советский патент 1980 года по МПК G01B7/04 

. Изобретение относится к контроль но-измерительной технике легкой промышленности, конкретнее, к устро ствам контроля ширины и ПЛОЩсЩИ длинномерного плоского материала, а также к устройствам для контроля неисправных каналов в многоканальных системах, работающихс большим количеством фотодатчиков. Известно устройство для измерения ширины и площади длинномерных материалов, содержащее линейку с фо тодатчиками, расположенную перпенди кулярно направлению перемещения материала, две группы элементов И, первые входы каждой из которы связаны соответственно с прямыми и инверсными выходами фотодатчиков, а вторые входы обеих групп элементов И подключены к выходам коммутатора, соединенного с выходом элемента Память, единичный вход которого электрически связан с генератором тактовых импульсов, два элемента ИЛ ВХО.ДЫ каждого из которых подключейы соответственно к выходам первой и второй групп элементов И, а выхо.цы связаны с первым и вторым входами блока формирования и запоминания результата измерения, третий вход которого соединен с генератором так товых импульсов 1. Основной недостаток известного устройства заключается в том, что при обнаружении неисправных фотодатчиков в устройстве регистрируется только их количество, а место расположения неисправного фотодатчика остается неизвестным. А так как их количество на линейке може- достигать 200 (например, в Машинах для измерения кож), то поиск месторасположения (номера) неисправного фотодатчика требует больших затрат времени и присутствия, квалифицированного специалиста и специального оборудования. При неисправности двух и более фотодатчиков результат измерения будет иметь значительную погрешност ь., Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет автоматизации определения месторасположения неисправных датчиков . .Поставленная цель достигается благодаря тому, что устройство .имеет два переключателя, цифровой индикатор, одновибратор, дополнительный элемент ИЛИ, два дополнительных элемента И, и элемент ЙЁг при этом выхЬд первого перекхпочателя сЬединен с четвертым вхбдом блока форийрёйания и запоминания результата измерения и через элемент НЕ, первые входы двух дополнительных элементов И, пер вый и второй входы дополнительного элемента ИЛИ и одновибратор - с обнуляющим входом элемента Память, первый выход второго переключателя соединен с пятым входом блока формирования и запоминания результата из йёреШя и со вторым вхсэдоМ первого дополнительного элемента И второй быход второго переключателя соединен СО вторым входом второго дополнитель ного элемента И, а. третий выход вто; рЬТ(Э пёрёклйчателя подключен к цепи питания фотодатчиков, причем выходы коммутатора связаны с цифровым индикатбрОМ и -с тЁ ёТьйй-вхрдоЯ дополнительного элемента ИЛИ/ а выходы двух элементов ИЛИ электрически связаны с соответствующими третьими входами дополнительных элементов И. На чертеже представлена блок-схем предложенного устройства. Устройство содержит коммутатор 1, связа нный Свыходом элемента памяти 2, цифровыминдикатором 3, первой группой элементов И 4 и второй группой элемёня-ов И 5. Труппы элементов И 4 и И 5 связаны со входами элементов ИЛИ б и ИЛИ 7,а также с вЫхОдами фбтодатчйкЬв ФДТ,ФД27. . . ,ФДЫ и ФД1, ФД2, ..., ФДЫ. Ёьаходы элементов ИДИ и ИЛИ 7 связаны с блоком 8, состоящим из одновибратора 9, подключенного к элементу памяти 2, элемента ИЛИ 10 и Двух элементов И ГГ и И12. Входа элементов И 11 и И 12 связаны с ёыходами элементов ИЛИ 6, 7, с выходами инвертора (элемент НЕ) 13 и с переключателем режима контроля 14 (контакты 14-1, 14-2). Третий контакт переключателя 14 - (14-3) включается в цепь питания осветителя фотодатчйков. Блок 15 формированияи запоминания результата .измерёний свя зан ,с единичным входом элемента па-, мятй 2 ,6 выходами элёментрв ИЛИ б, коммутатором 1 и через пёpekлю. чатель (на чертеже не показан) с шиЗапрет) . Одновибратор 9 необходим дртя формирования сигнала малой длительности в про ивном случае элемент памяти 2 может находиться в неустойчивом состоянии, когда на его входы могут пос тупать одновременно два сигнала.В исходном положенйи коммутатор 1 и эл мент памяти 2 устанавливаются в нулевое со стряниё сигналом Таш. Устройство может работать в двух режимах: в режиме Измерение и в режиме Обнаружение неисправного фо тодатчика. ... В режиме Измерение на шину Запрет поступает постоянное разрешение и соответственно поступает на блок. 15 формирования и зйпоминания р1ёзультата измерений. В этом режиме на входы элементов 11, И 12 блока 8 через элемент НЕ 13 поступает запрет. В режиме Об наружение неисправного фотодатчика на шине Запрет бтсутствуеТ сигнал, соответственно на входы элементов И 11 и И 12 поступает сигнал Разрешение. В режиме Измерение устройство работает следующим образом. С поступлением сигнала Контроль, например, с датчика .перемещения, выполняющего роль генератора тактовых импульсов (на чертеже не показан), элемент памяти 2 устанавливается в единичноеположение, включается в работу коммутатор 1, который поочередно опрашивает состояние групп элементов И 4 и И 5. Переключатель 14 режимов контроля предварительно устанавливается в положение .Свет, показанное на чертеже, отчего замыкается цепь питания осветителя. Все фотодатчики освещены. В блок 15 формирования и з.апоминания результата измерений поступает с контакта 14-1 разрешение на пропускание сигналов с элемента ИЛИ 7. Так как фотодатчики освещены, то на вы-, ходе элемента ИЛИ б будут формиро-. . ваться импульсы, но .они не зафиксир уются в блоке 15 и не пройдут через закрытый эл.ёмент И 11 блока 8. По окончании цикла работы коммутатора 1 на его выходе сформируется, сигнал, который, пройдя через элемент ИЛИ 10 и одновибратор 9 блока 8, установит элемент памяти 2 в нулевое состояниё. Когда между осветителем и линейкой с фотодатчиками находится плоский материал (ткань, кожа и т.п.), то в цикле опроса коммутатором 1 элементов И 4 и И 5 на выходе элемента ИЛИ 7 сформируется количество импульсов, равное количеству затемненных фотодатчиков. Эти кмпульсы будут подсчитаны и запомнены в блоке 15 формирования и. запоминания результата измерений. Если измеряется ширина материала, то после каждого цикла работы коммутатора необходимо подавать сигнал Гашение на блок 15. Если измеряется площадь, то сигГашениене подается. .С приходом каждого сигнала Контроль в блоке 15 будет происходить суммирование результата измерения с предыдущим результатом. При выходе контролируемого материа ла из зоны измерения в блоке 15 формирования и запоминания будет записана площадь этого материала.. Измерение ширины материала может осуществляться также и подсчетом освещенных фотодатчиков. В этом случае в блоке 15 устанавливается разрешение на пропуск сигналов с выхода элемента ИЛИ 6 и запрешается пропуск сигналов с выхода элемента ИЛИ 7. Тогда в каждом цикле работы коммутатора 1 в блоке 15 формирования и запоминания результата измерений будет происходить вычитание из общего числа фотодатчиков, числа засвеченных фотодатчиков и запоми аться до следущего цикла измерения. Результатом измерения будет ширина материала в данном сечении.

В режиме Обнаружение неисправного фотодатчика переключатель 14 положения режимов контроля устанавливается в положение, показанное на чертеже (контакты 14-1, 14-3 замкнуты, контакт 14-2 разомкнут). При замыкании контакта 14-1 на второй вход элемента И 12 блока 8 подается сигнал Разрешение-, отчего он открывается, а при замыкании контакта 14-3 включается осветитель, отчего все фотодатчики освещаются (осветитель на чертеже не показан). Далее подается сигнал Контроль, элемент памяти 2 устанавливается в единичное состояние, отчего включается в работу коммутатор 1. Происходит поочередный опрос состояний групп элементов И 4 и И 5. Так как.все фотодатчики освещены, то открытыми будут элементы И 4, на выходе первого элемента ИЛИ б будут Формироваться импульсы, но они не пройдут через зарытый элемент И 11 в блоке 8. В конце цикла работы коммутатор 1 вырабатывает сигнал, который через элемент ИЛИ 10 и одновибратор 9 блока 8 устанавливает элемент памяти 2 в -нулевое состояние и коммутатор 1 выключается из работы. На цифровом индикаторе 3 высвечиваются нули. Датчики исправны. Если один фотодатчик будет неисправен, то в процессе опроса коммутатора 1 срабатывает один из элементов И 5 и через Элемент ИЛИ 7 поступит сигнал на открытый элем1энт И 12 блока 8 и далее через элемент ИЛИ 10, одновибратор 9 на нулевой вход элемента памяти 2. Он переключится в нулевое состояние, тем самлм коммутатор выключится из работы (остановится ) и на цифровом индикаторе 3 высветится номер неисправного фотодатчика.

Далее опять подается сигнал

Контроль

описанным образом отработает схема до следующего неисправного фотодатчика и остановится, на цифровой индикации высветится следующий номер и т.д.

В одном цикле работы коммутатбра 1 будут . зарегистрированы на цифроврй индикации номера всех фотодатчиков, ,не реагирующих на свет (один вид неисправности), но если на выходе фотодатчика будет короткое замыкание, то описанный контроль его не обнаружит. -

Для полного контроля необходимо переключатель режима контроля 14 установить в другое положение (контакты 4-1, 14-3 разомкнуты, контакт 14-2 замкнут). Нетрудно видеть,что . элемент И 11 в блоке 8 будет открыт, а элемент И 12 закрыт, кроме того, будет отключена подсветка фотодатчиков. . ; .

днова подается сигнал Контроль, срабатывает элемент памяти 2, вклю0чается в работу коммутатор 1, но теперь при исправных на затемнение датчиках импульсы будут формироваться .на выходе элемента ИЛИ 7, но они не пройдут на элемент И 12 прерыва5теля, так как он закрыт. Коммутатор отрабатывает цикл иостановится. . Если ни один из датчиков не сработает на затемнение (или на его выходе короткое замыкание), в цикле опроса сработает один из элементов И 4,

0 элемент ИЛИ 6 и через открытый элемент И 11 сработает блок 8, коммутатор остановится и на цифровом индикаторе высветится номер неисправногофотодатчика. При подаче сигнаша

5 Контроль поочередно обнаруживаются номера всех неисправных фотодатчиков.. .

Формула Изобретения

Устройство для измерения ширины и площади длинномерных материалов, содержащее линейку с фотодатчиками, расположенную перпендикулярно направлению перемещения материала, две группы элементов И, первые входы каждой из которых связаны соответственно с прямыми и инверсными выходами фотодатчиков, а вторые входы обеих групп элементов И подключены к выходам коммутатора, соединенного с выходом элемента Память

единичный

вход которого электрически связан с генератором тактовых импульсов, два элемента ИЛИ,- входы каждого из которых подключены cooTBeTCTBeliHO к выходам первой и второй групп элементов И, а выходы связаны с первым и вторым входами блока формирования и запоминания результата измерений, третий вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство за счет автоматизации определения местораспо- ложения неисправных датчиков , два переключателя, цифровой индикатор, . одновибратор. Дополнительный элемент ИЛИ, два дополнительных элемента И и элемент НЕ, при этом выход первого переключателя, соединен с четвертым.входом блока формирования и запоминания результата измерения и через элемент НЕ, первые входы двух дополнительных элементов И,

первый и второй входы дополнительного элемента ИЛИ и одновибратор - с обнуляющим входом элемента Память ,

первый выход второго переключателя

соединен с пятым входом блока формирования и запоминания результата измерения и со вторым, входом первого дополнительного элемента И, второй ваход второго переключателя соединен СО вторым входом второго дополнительного элемента И, а третий выход второго переключателя подключен к цепи питания фотодатчиков, причем выходы коммутатора связаны с цифровым индикатором и с третьим входом дополнительного элемента ИЛИv а выходы двух элементов ИЛИ электрически связаны с соответствующими третьими вxoдa 1H дополнительных элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка 2432965/28-12 f. от 21.12.76, по которой принято решение о -выдаче а втЪрскоГо свидетельства . .

KtHinptat