Устройство для измерения объема бревен Советский патент 1980 года по МПК B07C5/08 G01B7/12 

1

Изобретение относится к технике измерения объемов твердых тел, в частности к устройствам для измерения объема бревен, транспортируемых продольными конвейерами.

Известно устройство для измерения объема бревен, перемещаемых транспортером, содержащее блок определения середины бревна, включающий фотодатчики, плунжер для измерения диаметра бревна и электропневматический клапан, связанный со счетчиком fl .

Недостаток этого устройства состоит в том, что для измерения диаметра бревна требуется его остановка. Кро- 5 ме того, точность измерения невысока, поскольку объем вычисляется по величине среднего диаметра бревна.

Наиболее близким к изобретению по 2Q технической сущности является устройство, содержащее фотоэлектрический блок измерения диаметра бревна, импульсный датчик перемещения бревна и вычислительно-регистрирующий блок 2X25

В таком устройстве вычислительнорегистрирующий блок выполнен в виде кодового диска и считывающих фотоэлементов. Кодовая маска нанесена на диск в виде отверстий, расположенных .JQ

по концентрическим окружностям и образующих кодовые дорожки, на которых в число-импульсном коде записаны средние значения объемов отрезков измеряемых бревен. Число кодовых дорожек и считывающих фотопар равно числу групп диаметров.

Указанное устройство не обеспечивает требуемой точности, так как на кодовом диске практически может быть выполнено ограниченное число отверстий, что вносит ошибку в измерение диаметра бревна. Кроме того, выполнение кодового диска с большим числом отверстий технологически затруднительно.

Точность и надежность известного устройства не могут быть высокими и потому, что кодовый диск механически связан с приводным транспортером и на него передаются динамические колебания.

Цель изобретения - повышение точности измерения и надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что регистрирующий блок содержит два сдвигакядих регистра, пять элементов ИЛИ, два элемента совпадения, счетчик, генератор тактовых импульсов и переключатели, причем разряды в сдв гающих регистрах связаны между собо через переключатели, управляющие входы которых подключены к выходам фотодатчиков фотоэлектрического бло ка измерения диаметра бревен, а выходы переключателей каждого из регистров подключены- к элементам ИЛИ, выход первого из которых подключен входу третьего элемента ИЛИ и к вхо ду записи тактовых импульсов второго регистра, выход второго элемента ИЛИ подключен к входу установки в О три гера, вход установки в 1 которого подключен к выходу первого элемента совпадения, первый вход которого параллельно с вторым входом третьего элемента ИЛИ и входом записи 1 в первый разряд второго регистра подключен к выходу импульсного датчика перемещения бревен, а выход триггера подключен к первому входу второго элемента совпадения, второй вход которого параллельно с тактовым входом первого регистра подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход второго элемента совпадения через счетчик соединен с индикатором, при этом выходы фотодатчиков фотоэлектри ческого блока измерения диаметра бре вен соединены также с входами четвер того элемента ИЛИ, выход которого св зан с вторым входом первого элемента совпадения. Описываемое устройство построено на принципе разбиения измеряемого бревна на элементарные цилиндры и суммировании их объемов. Длина бревна 8 разбивается на элементарные участки , диаметр d которых принимается на отрезке & постоянным. Объем элементарного участка дV определяется известным выражением лч/ . Объем бревна V определяется в эт случае как. „ -.. , V, TCdl. V-TAV.I. 4 °l. где N - число элементагрных участ ков л2 . диаметр бревна при измерении раз бивается на элементарные участки-Ad так что с1-| М; d, где М В результате объем бревна вычисляется по формуле .(,,)Z,,,- щ- гнНа фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 схема блока измерения диаметра брев Устройство содержит сдвигающие регистры 1 и 2, фотодатчики 3 блока измерения диаметра, элементы ИЛИ - элемент 7 совпадения, триггер 8, элемент 9 совпадения, счетчик 10, индикатор 11, элемент ИЛИ 12. Регистры 1, 2 состоят из разрядов 13, связанных между собой через переключатели 14. Устройство содержит также генератор 15 тактовых импульсов, импульсный датчик 16 перемещения бревен и элемент 17 сброса в О индикатора 11. Выход генератора 15 тактовых импульсов подключен к входу А (вход тактовых импульсов) регистра 1 и входу элемента 9 совпадения. Выход датчика 16 соединен с входом Б (вход записи 1) регистра 2, входом элемента ИЛИ 5 и входом элемента 7 совпадения. Фотодатчики 3 блока измерения диаметра подключены к управляющим входам переключателей 14 регистров 1, 2, разряды 13 которых связаны между собой через переключатели 14;.. Выходы переключателей 14 подключены к элементам ИЛИ 4. Блок измерения диаметра бревен (фиг. 2) содержит набор фотодатчиков 3 и осветителей 18, установленных с шагом Ud, между которыми перемещается бревно 19 по транспортеру 20. Работает устройство следующим образом. При прохождении через блок измерения диаметра транспортируемого бревН(,а 19 последнее перекрывает световой поток от части осветителей 18, в результате чего срабатьзвают соответствующие фотодатчики 3. .. .Выходы фотодатчиков 3 управляют работой переключателей 14 таким образом, что при освещенном фотодатчике 3 соответствующий переключатель 14 пропускает импульсы на элемент ИЛИ 4, а при неосвещенном фотодатчике 3 -v на следующий разряд 13 регистров 1, 2. На вход А регистра 1 и вход элемента 9 совпадения все время постуnaiOT тактовые импульсы от генэратора 15. На вход Б регистра 2 и входы элемента ИЛИ 5 и элемента 7 совпадения поступают импульсы от датчика 16, которые вырабатываются через промежутки времени, соответствующие перемещению бревна на расстояние д2 . На вход Б регистре 1 импульсы записи 1 поступают через элемент ИЛИ 5 от датчика 16 и с выхода элемента ИЛИ 4, входы которого подключены к выходам переключателей 14 регистра 1. С выхода элемента ИЛИ 4 регистра 1 импульсы поступают также на вход А регистра 2. Потенциалы, соответствующие неосвещенному состоянию фотодатчиков 3, через элемент ИЛИ 6 подаются на элемент 7 совпадения, на второй вход которого поступают импульсы от датчика 16. Таким образом, если имеется хотя бы один неосвещенный фотодатчик 3, то импульсы от датчика 16 проходят на выход элемента 7 совпадения и поступают на триггер 8, устанавливая его в состояние 1. Потенциал 1 с триггера 8 поступает на элемент 9 совпадения, разрешая прохождению через последний тактовых импульсов генератора 15 на счетчик 10, соединенный с индикатором 11. Коэффициент пересчета, счетчика 10 выбирается из условия обеспечения индикации объема бревен в удобнЕлх единицах. Например, при заданных значениях дР 0,2 м и Ad 0,005 м для получения объема в м- коэффициент пересчета должен быть 4 - 4 о,2-Ь,14-0.005 В состояние О триггер 8 переводится импульсом с выхода элемента ИЛИ 4 регистра 2. Этот импульс выра батывается тогда, когда 1, записанная в регистре 2 импульсом с датчик 16, будет продвинута в разряд 13, соответствующий первому освещенному фотодатчику 3. Если это будет, например, i-ый фотодатчик 3, то в регистре 1 импул 1 запишется i раз через элемент ИЛИ 5. Этот же импульс для регистра 2 будет тактовым. Поэтому число такто вых импульсов, прошедших через элемент 9 совпадения на счетчик 10, бу дет равно 1 . Частота тактовых импульсов генератора 15 выбирается из условия малости перемещен-ия бревна за цикл из мерения его диаметра, например рыби рается такой, чтобы за цикл измерен бревно переместилось на расстояние не более О,1 Л . Элемент ИЛИ 12 служит для устано ки устройства в исходное состояние, которое производится подачей потенциала сброс на все фотодатчики 3 от элемента 17 (связи элемента 17 с фотодатчиками 3 на фиг. 1 не показа ны) . При этом на выходах всех фотодатчиков 3 появятся потенциалы, соответствующие их неосвещенному состоянию, и регистры 1, 2 очищаются тактовыми импульсами, а импульсы с выходов регистров 1 и 2 через, элеме ИЛИ 12 обнуляют счетчик.10 и индика тор 11. Предлагаемое устройство позволяет вести учет полного объема поступающей на обработку древесины, что существенно повышает технико-экономические показатели деревообрабатывающих предприятий. Формула изобретения Устройство для измерения объема бревен, содержащее .фотоэлектрический блок измерения диаметра бревен, импульсный датчик перемещения бревен и регистрирующий блок с индикатором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы устройства, регистрирующий блок содержит два сдвигающих регистра, пять элементов ИЛИ, два элемента совпадения, счетчик, генератор тактовых импульсов и переключатели, причем разряды в сдвигающих регистрах связаны между собой через переключатели, управляющие входы которых подключены к выходам фотодатчиков фотоэлектрического блока измерения диаметра бревен, а выходы переключателей каждого из регистров подключены к элементам ИЛИ,- выход первого из которых подключен к входу третьего элемента ИЛИ и к входу записи так1:овых импульсов второго регистра, выход второго элемента ИЛИ подключен к входу установки в О триггера, вход установки в 1 которого подключен к выходу первого элемента совпадения, первый вход которого параллельно с вторым входом третьего элемента ИЛИ и входом записи 1 в первый разряд второго регистра подключен к выходу импульсного датчика перемещения бревен, а выход триггера подключен к первому входу второго элемента совпадения, второй вход которого параллельно с тактовым входом первого регистра подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход второго элемента совпадения через счетчик соединен с. индикатором, при этом выходы фотодатчгков фотоэлектрического блока измерения диаметра бревен соединены также со входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого связан с вторым входом первого элемента совпадения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент СССР 376975, кл. G 06 М 7/00, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР 385856, кл. В 65 G 43/00, 1970 (прототип) .