Устройство для определения относительной деформации материалов Советский патент 1980 года по МПК G01B7/04 

1

Изобретение относится к области измерительной техники в легкой промышленности и можег быть использовано для определения усадки или вытяжки материалов в различных технологических процессах, например текстильного производства.

Известно устройство для определения относительной деформации материала, содержащее входной и выходной импульсные датчики длины материала, установленные на входе и выходе зоны обработки материала, связанные с измерителем деформации, включающим два ключа, счетчик и элемеит задержки, и иидикатор, связаипый с выходом измерителя деформации 1.

Недостаток известного устройства заключается в том, что ири его исиользовании невозможно определить знак деформации материала.

Целью изобретения является расширение функциоиальных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что измеритель деформации имеет последовательно подключенные блок памяти и иивертор, дополнительный элемент задержки, блок занрета и блок определения зиака дефор.мации, при этом выходиой датчик длины материала и выходы ключей через блок заирета связаны с первым входом счетчика, первый выход которого иодключеи к первому входу блока памяти, входной датчик длины материала подключен к первому входу первого ключа, к второму входу блока памяти, входу элемента задержки и пер5 вому входу блока определения знака деформации, второй вход которого связан с вторым выходом счетчика, а выход - с иервым входом инвертора, выход элемента задержки иодключен к входу второго ключа, 10 третьему входу блока памяти, второму входу иивертора и через дополнительный элемент задержки - к вторым входам иервого ключа и счетчика.

На чертеже представлена принциппаль15 иая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит импульсные датчики 1, 2 длины материала, причем выходной датчик 2 является измерительным и имеет передаточное отношение не менее чем на 20 порядок большее передаточного отношения входного датчика 1, являющегося базовым. Под передаточным отношением в данном случае имеется в виду число выходных импульсов датчиков, ири.ходящееся на базо25 вую длину материала. Таким образом, передаточный коэффициент нзмерительного датчика 2 таков, что ири про.хождении базовой длины материала на его выходе появляется 10 импульеов. Показатель п оп30 ределяет теоретически возможную точность

измерении, т. е. с увеличением п иоьышаетея теоретическая точноеть измерений. Датчики иодеоединены к измерителю 3 деформации, который состоит 13 блока заирета 4, э.чектричееки связанного с иервым (активным) 5 и вторым (иаесивным) 6 ключами, счетчика 7, соеднпеииого с блоком намяти 8 и иивертором 9, блока 10 онределенля знака деформации, один из входов кочорого связан с выходом счетчика 7. Другой вход блока 10 оиределення знака деформаЦН11 соединен с входным датчиком 1 длины, а выход связан с первым входом инвертора 9. Вход элемента 11 задерл :ки еоедннен с входиым датчиком длины, а выход связан с входом насснвного ключа 6, с третьим входом блока намятн 8, вторым входом иивертора 9 и входом дополнительного элемента 12 задержки, выход которого иодсоединен ко вторым входам счетчика 7 и активного ключа 5. Выход иивертора 9 иодключей к индикатору 13 деформации, который еостоит из блока 14 цифровой индикации и блока 15 вывода на цифронечатающее устройство.

Блок 10 определения знака деформации обеспечивает счнтывание данных из блока памяти 8 и передачу показаний в иря.мом коде (если имеет место процесс вытяжки при проведеипп измерепий ио формуле

1 iz - k

А -- или если имеет место ироцесс

1

усадки при проведении измереиий ио фор2ч

муле Л --) пли в противокоде (если

4

имеет меето процесс вытяжки ирп измерег

ПИИ по формуле А

-- или усадки

k-l

при измерении ио формуле Л k

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При включении устройства с иомощью мгновеииой перезарядки посредством специального средства (на чертеже не показано) достигается обнуление счетчика 7, блока иамяти 8 и блока 10 определения зиака деформации, а также установка пассивного ключа 6 в состоянне, запрещающее прохождение сигнала с датчика 2 через блок запрета 4 на счетчик 7.

Импульс, пришедший с выхода базового датчика 1, переключает активный ключ 5 в положение, обеспечивающее подачу второго сигнала на вход блока заирета 4, нодает повторный сигнал на обнуление блока иамяти 8 и поступает на блок 10. Задержанный элементом 11 задержки импульс от базового датчика 1 поступает на пассивный ключ 6, который фиксирует начало цикла измерений и снимает запрет на прохождение сигнала с датчика 2 на счетчик 7 через блок запрета 4. Одновременно этим же импульсом дается команда на перепись информации 13 рабочего счетчика 7 в блок иамяти 8 п передачу этой информации через инвертор у иа индикатор 1о деформации.

Пассивный ключ G принимает устойчивое иоложеннс при иоступлеиии исрвого импульса с элемента И задержкп и при дальнейшей работе прибора этого еостояния не изменяет. Инвертор 9 нрп отеутетвии сигнала от блока оиределеиия зпака деформации и иоступленнн импульса с элемента 11 задержки обеснечивает передачу данных из блока иамяти 8 иа индикатор 13 в иротивокоде со зиаком «минус и «иуль. После

этого имиульс, задержанный донолнительным элементом 12 задержки, обнуляет счетчик 7 и нодключает с по.мощью активного ключа 5 и блока заирета 4 выход датчика 2 к счетчику 7.

Емкость счетчика 7 и блока иамяти 8 должиа быть не меньше иередаточиого числа датчика 2 п определяется требуемой точиостью п диапазоном измерений. Так, например, нри необходимости измерення с

точностью до 1 % емкость счетчнка и блока иамяти 8 должна быть не менее 10, а прп необходимости измерений с точностью до 0,1% - не менее 10. Максимально возможная точность измерения лежггг в границах +( ), где п - ноказатель иередаточиого отношення, а максимальные пределы измерений лежат в границах + 10 -1-4- 10«-2.

Прп необходимости проведения измереЛ-/2

НИИ ио формуле А

оазовыи датЛ

чик 1 устанавливается в начале зоны деформации материала, а ири необходимости ироведения измерений ио формуле А -

-- в конце зоны деформации.

2

Если процесс ироиеходит е вытяжкой измеряемого материала и датчик 2 установлен на выходе зоны деформации, то имнульс с этого датчика поступает на счетчик 7 до поступления в схему измерителя 3 деформации второго импульса с базового

датчика 1. В этом случае счетчик 7 автоматически обнуляется, с него подается нмиулье на блок 10 оиределения знака деформации, который переводится в состояние, обеспечивающее постуилеппе сигнала на

вход пнвертора, им подготавливается считывание информации из блока иамяти 8 в прямом коде и высвечивание на индикаторе 13 знака +. Имиульеы свыше продолжают фиксировать в памяти счетчика 7.

При прохождении второго импульса с базового датчика 1 подается импульс на блок 10 определения знака деформации, производится обнуление блока иамяти 8 и переключается активный ключ 5. После ирохождения элемента 11 задержки этим же импульсом дается команда на запись в блок памятп 8 данных из счетчика 7 и передачу этих данных нз блока памяти 8 через инвертор 9 на индикатор 13. Переключением активного ключа 5 достнгается нрекращение ностуиления импульсов с датчика 2 в рабочий счетчик 7 на время переписи данных из него в блок памяти 8, а передача даииых с блока памяти 8 па ипдикатор 13 деформации производится инвертором 9 в прямом коде и с подачей знака ,+ . При дальнейшем прохождении имиульса с базового датчика 1 через дополнительный элемеит 12 задержки ироизводится обнуление счетчика 7 и опрокидывание актпвпого ключа 5. Импульсы с датчика 2 иачинают вновь фиксироваться счетчиком 7, и цикл работы новторяется. Сигнал на выходе блока 10 определения знака деформации появляется при поступлепии импульса от счетчика 7 и сохраняется при поиеременном прохождении импульсов от счетчика 7 и датчика 1, что имеет место при регистрации процесса вытяжки по формуле А или процесса усадЛ - /2 гки по формуле А -:. Снимается сигнал с выхода блока 10 при иоследовательиом поступлении на него двух сигналов от датчика 1, что имеет место при регистрации процесса усадки по формуле А ° или вытяжки ио формуле А - - этом случае не ироисходит переполнения емкости счетчика 7 и с него не выдается импульс на блок 10 определения знака деформации, на который от датчика 1 прп этом будет подано два импульса подряд - первый в начале, а второй в конце цикла. При этих условиях устройство ; аботает в описаииой выше последовательности, но передача данных с блока памяти 8 на индикатор 13 деформации будет пропзводиться в противокоде с высвечиванием знака «минус. Предлагаемое устройство имеет мпнпмальную базу измереипя и малый иитервал получеипя результатов измерения, что позволяет использовать его для обслуживаипя нескольких технологических процессов. Формула изобретения Устройство для определения относительной деформации материала, содержащее входной и выходной имнульсные датчики длины материала, установленные на входе и выходе зоны обработки материала, связанные с измер1ггелем деформации, включающим два ключа, счетчик и элемент задержки, и индикатор, связанный с выходом измерителя деформации, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, измеритель деформации имеет последовательно подключенные блок памяти и инвертор, дополнительный элемент задержки, блок запрета и блок оиределения знака деформации, при этом выходной датчик длины материала и выходы ключей через блок запрета связаны с первым входом счетчпка, первый выход которого подключеи к первому входу блока памятп, входной датчик длины материала подключен к первому входу первого ключа, к второму входу блока памяти, входу элемента задержки и первому входу блока определения знака деформации, второй вход которого связан с вторым выходом счетчика, а выход - с первым входом инвертора, выход элемента задержки подключен к входу второго ключа, третьему входу блока памяти, второму входу инветора и через дополнительный элемент задержки к вторым входам первого ключа и счетчика. Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N° 453557, кл. G 01В 7/04, 1972.