Фотоимпульсивное устройство для измерения поперечных размеров ленты Советский патент 1980 года по МПК G01B11/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения параметров поперечных сечений лент, жгутов и т. п.

Известны фотоимпульсные устройства для измерения толщин листового материала, содержащие оптическую систему с апертурной диафрагмой в виде щели, систему зеркал, развертывающий барабан, конденсор с находящимся за ним фотоэлементом 1.

Недостатком этих устройств является не возможность измерения одного и того же участка ленты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является фотоимпульсное устройство, содержащее располагаемые по разные стороны от контролируемой ленты и оптически связанные между собой осветитель и фотоприемную систему, включающую развертывающий барабан с отверстиями на его боковой поверхности, конденсор и фотоприемник, последовательно подключенные к выходу фотоприемника усилитель и формирователь и блок регистрации 2.

Недостатком известного устройства является невозможность измерения одним устройством обоих контролируемых поперечных размеров (щирины и толщины).

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено установленным в ходе излучения от осветителя экраном, роликом, расположенньш на фиксированном расстоянии

10 от экрана и предназначенным для изгибания контролируемой ленты, селектором тактовых импульсов, логической схемой, селектором минимальной длительности импульсов, измерителем длительности пачки импульсов и дополнительным блоком регистрации. Селектор тактовых импульсов входом связан с выходом усилителя, а выходом через логическую схему - со входами селектора минимальной длительности импульсов и измерителя длительности пачки импуль20 сов, вторыми входами связанными с выходом формирователя, а выходами - со входами соответственно основного и дополнительного блоков регистрации. Отверстия на .поверхности барабана нанесены по винтоВОЙ линии, а проекция фиксированного расстояния ролика от экрана на поверхность барабана равна расстоянию между его отверстиями. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - развертка барабана; на фиг. 3 - форма сигналов на различных элементах схемы устройства. Устройство содержит измерительный ролик 1, который огибает измеряемая лента 2, экран 3, например в виде клина, установленный на фиксированном расстоянии (зазор) от ролика 1, осветитель 4. По другую сторону зазора находится фотоприемная система, включающая объектив 5, систему зеркал 6 и 7, развертывающий барабан 8 с отверстиями на его боковой поверхности нанесенными по винтовой линии (на фиг. 1 не показаны; на фиг. 2 А - отверстия формирования тактовых импульсов). Внутри барабана 8 расположен конденсор 9, в фокусе которого находится фотоэлемент 10. К выходу фотоэлемента 10 подключен усилитель 11. К выходу усилителя 11 подключены последовательно соединенные блок 12 формирования, блок 13 селекции минимальной длительности импульсов и блок 14 регистрации. К выходу блока 12 формирования подключены последовательно соединенные измеритель 17 длительности пачки импульсов и дополнительный блок 18 регистрации. К выходу усилителя 11 подключены последовательно соединенные селектор 15 тактовых импульсов и логическая схема 16, выход которой подклнэчен ко вторым входам блока 13 селекции минимальной длительности импульсов и измерителя 17 длительности пачки импульсов. Устройство работает следующим образом. Зазор между измерительным роликом 1 и экраном 3, освещенный осветителем 4, проецируется объективом 5 через зеркала 6, 7 на наружную поверхность барабана 8. Проекция зазора между измерительным роликом 1 и экраном 3 на наружную поверхность барабана 8 равна расстоянию М между отверстиями развертывающего барабана. Световой поток через отверстия барабана 8 проходит через конденсор 9 и попадает на фотоэлемент 10. При отсутствии на ролике 1 ленты 2 фотоэлемент 10 постоянно освещен. При прохождении отверстия барабана 8 по проекции зазора, где находится лента 2, фотоэлемент 10 затемнен в течение времени, -г- t W где t -мгновенное значение толщины измеряемой ленты 2, И -число оборотов барабана 8, N - число отверстий в барабане 8. На входе фотоэлемента 10 появляются импульсы, состоящие из тактовых импульсов И последовательности импульсов затемнения, пропорциональных толщине контролируемой ленты 2 (фиг. За). Импульсы с фотоэлемента 10 усиливаются усилителем 11 и подаются на вход селектора 15 тактовых импульсов. На выходе селектора появляются импульсы, соответствующие одному обороту барабана 8. Эти импульсы подаются на вход логической схемы 16. Включение этой логической схемы 16 осуществляется от заднего фронта тактового импульса, а выключение - от переднего фронта (фиг. 36). Импульсы с усилителя 11 поступают также на вход блока 12 формирования, на выходе которого появляются прямоугольные импульсы с длительностью, идентичной соответственным импульсам с фотоэлемента 9 (фиг. Зв). Эти импульсы поступают на вход селектора 13 минимальной длительности импульсов, сигнал с выхода которого соответствует в данном случае максимальному значению толщины ленты. Эта величина замеряется и регистрируется блоком 14 регистрации. Импульсы с выхода блока 12 формирования поступают также на вход измерителя 17 длительности пачки импульсов, на второй вход которого также поступают импульсы с логической схемы 16. Отсчет длительности начинается при подаче на второй вход измерителя 17 положительного сигнала со схемы 16. На выходе измерителя 17 появляется импульс, длительностью равный временному интервалу между первым и последним импульсами одной пачки (фиг. Зг), что соответствует в данном случае ширине полосы. Эти импульсы регистрируются дополнительным блоком 18 регистрации. Формула изобретения Фотоимпульсное устройство для измерения поперечных размеров лент, содержащее располагаемые по разные стороны от кон тролируемой ленты и оптически связанные между собой осветитель и фотоприемиую систему, включающую развертывающий барабан с отверстиями на его боковой поверхности; конденсор и фотоприемник, последовательно подключенные к выходу фотоприемника усилитель и формирователь и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено установленным в ходе излучения от осветителя экраном, роликом, расположенным на фиксированном расстоянии от экрана и предназначенным для изгибания контролируемой ленты, селектором тактовых импульсов, логической схемой, селектором минимальной длительности импульсов, измерителем

длительности пачки импульсов и дополнительным блоком регистрации, селектор тактовых импульсов входом связан с выходом усилителя, а выходом через логическую схему - со входами селектора минимальной длительности импульсов и измерителя длительности пачки импульсов, вторыми входами связанными с выходом формирователя, а выходами - со входами соответственно основного и дополнительного блоков регистрации, отверстия на поверхности барабана

нанесены по винтовой линии, а проекция фиксированного расстояния ролика от экрана на поверхность барабана равна расстоянию между его отверстиями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 109214, кл. G 01 В 11/06, 1956.

2.Воронцов Л. Н. Фотоэлектрические системы контроля линейных величин. М., 1965, С- 156-167 (прототип).

5

Ф«г. /

л А П А П

)

rzT

иг.2

Фиг. 5