Устройство для измерения длины дви-жущиХСя издЕлий B пРОдОльНОМ пОТОКЕ Советский патент 1981 года по МПК G01B7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ДВИЖУЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ В ПРОДОЛЬНОМ ПОТОКЕ

I

Изобретение относится к технике измерений, а именно к технике измерения длины движущихся изделий в продольном потоке.

Известно устройство для измерения длины движущегося изделия, в котором использована расстановка фотодатчиков по схеме точного.и грубого отсчета с применением нескольких щелевых диаграмм на один фоточувствительный элемент Uj.

Недостатком устройства является возникновение методической погрешности при изменении скорости изделия во время замера его длины.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для бесконтактного измерения длины движущихся предметов, содержащее, путевые базовые датчики, установленные вдоль линии движения изделия на одинаковых рас.стояниях друг от друга, генератор импульсов, три счетчика импульсов.

три ключевых элемента, инвертор и арифметический блок, который соединен входами с выходами счетчиков Импульсов, выход первого по ходу изделия путевого базового датчика соединен с первым входом первого ключевого элемента и через инвертор - с первыми входами второго и третьего ключевых элементов, выход второго путевого базового датчика соединен со вторыми Входами ключевых элементов, выходы остальных путевых базовых датчиков соединены с третьими входами первого и третьего ключевых элементов, выход генератора импульсов соединен с третьим входом второго ключевого элемента и с четвертым входом третьего ключевого элемента, выход первого ключевого элемента соединен со входом 2 первого счетчика импульсов, выводы второго и третьего ключевых элементов соединены со входами второго; и третьего счетчиков импульсов соответственно Г2.

Недостатком этого устройства явля ется низкая точность измерения при изменении скорости изделия во время замера. Возникающая погрешность прямо пропорциональна ускорению и диапазону изменения длины и обратно пропорциональна квадрату сердней ско;РОСТИ.

j Цель изобретения - повьппение точности измерения. .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены датчик края проката, который установлен между первым и вторым путевыми базовымиодатчиками на одинаковых расстояниях от них, второй и третий инверторы, триггер, четвертый, пятый, шестой и седьмой.ключевые элементы, причем выход датчика края,проката соединен с первум входом четвертого ключевого элемента-и через втЬрой инвертор - с первыми входами пятогоj шестого и седьмого ключевых элементов, второй вход четвертого ключевого элемента соединен с выхо дом первого инвертора, третий входс выходами третьего и последующих путевых базовых датчиков, выход со входом триггера, единичный выход триггера соединен со вторыми входами пятого и шестого ключевых элементов, нулевой выход - со вторым входом седьмого ключевого элемента, выход пятого ключевого элемента соединен со входом 2 первого счетчика импульсов, выход шестого ключевого элемента через третий инвертор соединен с четвертым входом второго ключевого элемента и с пятым входом третьего ключевого элемента, выход седьмого ключеврго элемента соединен со входом сброса второго счет,чика импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства: на фиг. 2график зависим&сти (-к2) , где Д€ погрешность измерения; fg - базова длина изделия; j длина части изделия, меньшей базовой длины. Кривая А - при использовании известного измерителя, криваяВ - предлагаемого.

Как видно из графика, максимум. погрешности имеет место при L.0,5 L причем этот максимум тем больше чем больше базовая длина и ускорение измеряемого изделия и чем меньше сред няя скорость движения изделия.

Устройство содержит базовые дат;чики. 1 (например, фотодатчики) , расположенные вдоль линии движения измеряемого изделия на равных базовых ft расстояниях друг от друга (базовая длина выбирается из выражения 7., где ,1,2,...), датчик 2 края проката, расположенный между первым и вторым путевыми базовыми датчиками на одинаковых расстояниях от них, ключевые элементы 3-9.

Устройство также содержит генератор 10 , триггер 11, три двоичных счетчика 12-14 импульсов, арифметический блок 15, три инвертора 16-18.

Ко входу арифметического блока 15 подключены выходы счетчиков 2-14, входы 2 и 2 счетчик а 12 подключены Соответственно к выходам ключевых элементов 3 и 7, выход ключевого элемента 6 подключен к единичному входу триггера 11, выход ключевого элемента 4 - ко входу счетчика 13 импульсов, выход ключевого элемента 8 через третий инвертор 18 подключен к соответствующим входам ключевых элементов 4 и 5, выход ключевого элемента 9 - ко входу сброса счетчика 13, выход генератора 10 - ко входам ключевых элементо 4 и 5, выход первого базового датчика - ко, входу ключевого элемента 3, а через первый инвертор 6 - ко входу ключевых элементов 6, 4 и 5, выход второго базового датчика - ко входам ключевых элементов 3, 4 и 5, сборка остальных базовых датчиков - к ключевым элементам 3 и 5, а выход датчика 2 края проката через второй инвертор 17 подключен ко входам ключевых элементов 6, 8, 7 и 9.

Устройство работает следующим образом.

В момент прохождения переднего торца мимо первого по ходу изделия базового датчика отпирается ключевой элемент 3, разрешая прохождение на вход 2 счетчика 12 импульсов, образующихся при дальнейшем движении этого торца изделия мимо последующих базовых датчиков. Счетчик 12 отйчитывает количество целых базовых длин, укладьшающихся в измеряемом изделии.

При прохождении заднего торца изделия мимо первого датчика ключевой элемент 3 запирается, ключевой элемент 4 открывается и импульсы от генератора 10 поступают на счетчик 13. Далее возможны два случая.

Если задний торец изделия выйдет из поля зрения датчика 2 раньше, чем передний конец пройдет мимо очередного базового датчика, содержимое счетчика 1 3 будет сброшено датчиком 2 через открытьгй ключевой элемент 9, после чего начнется новыйсчет импульсов этим счетчиком. При прохождении передним торцом изделия очередного базового датчика ключевой элемент 5 открывается и импульсы с генератор ч 10 проходят на счетчик 14. В момент прохождения заднего торца мимо второго по ходу базового датчика ключевые :элементы 4 и 5 закрываются, прохождение импульсов на счетчики 13 и 14 прекращается, rt

Если l( t то передний торец изделия пройдет мимоочередного базового датчика раньше (или одновременно при ) чем задний торец, выйдет из поля зрения датчика 2, тогда открывается ключевой элемент 5 для прохождения импульсов на счетчик 14, а через ключевой элемент 6 опрокидывается триггер II, который закры«ч вает ключевой элемент 9, запрещая сброс счетчика 13, и подготавливает к открытию ключевые элементы 8 и 7. В момент прохождения заднего торца изделия мимо датчика 2 открываются ключевые элементы 8-и 7, что приводит к закрытию ключевых элементов 4 и 5 и посылке импульса на вход 2 счетчика 12.

. В обоих рассмотренных случаях содержимое счетчиков 12-14 поступает в арифметический блок 15, который вычи сляет длину t изделия по формуле -п fl П /где п ., Пд, п. - соответственно содержимое счетчиков 12-14 Предлагаемое устройство по сравне нию с известными позволяет увеличить точность измерения при одной и той же базовой длине или при той же точности измерения увеличить вдвое базо вую длину, т.е. уменьшить количество датчиков. Например, если для изме рения длины проката в диапазоне; от 2 дб 18м известным устройством и ;пользуётся девятнадцать датчиков, то предлагаемое устройство позволяет при той же точности использовать одиннадцать датчиков. Коэффициент уменьшения количества датчиков определяют из выражения Y S тач+4.

где L верхний предел измерения длины. Зависимость погрешности измерения &.t от отношения использовании предлагаемого(кривая В) И известного (кривая А) устройств при тех же самых условиях (базовой длине, ускорении, скорости движения) показывает, что предлагаемое устройство обеспечивает уменьшение погрешности, вызванной изменениями скорости движения изделия в зоне измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения длины движущихся изделий в продольном потоке, например труб, содержащее путевые базовые датчики, установленные вдоль линии движения изделия на одинаковых расстояниях друг от друга, генератор импульсов, три счетчика импульсов, три ключевых элемента, инвертор и арифметический блок, который соединен входами с выходами счетчиков импульсов, выход первого по ходу изделия путевого базового датчика соединен с первым входом первого ключевого элемента и через инвертор - с первыми входами второго и третьего ключевых элементов, выход второго путевого базового датчика соединен со вторыми входами ключевых элементов, выходы остальных путевых базовых датчиков соединены с третьими входами первого и третьего ключевых элементов, выход, генератора импульсов соединен с третьим входом второго ключевого элемента и с четвертым входом третьего ключевого элемента, выход первого ключевого элемента соединен со входом 2 первого счетчика импульсов, выходьПторого и третьего ключевых элементов соединены со входами второго и третьего счетчиков импульсов соответственно, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения, в устройство дополнительно введены датчик края проката, который установлен между первым и вторым путе - выми базовыми датчиками на одинаковых расстояниях от них, второй и третий инверторы, триггер, четвертый, пятый, шестой и седьмой ключевые элементы, причем выход датчика края проката соединен с первым входом четвертого ключевого элемента и ,

через второй инвертор - с первыми входами пятого, шестого и седьмого ключевых элементов, второй вход четвертого ключевого элемента соединен с выходом первого инвертора, третий вход - с выходами третьего и последующих путевых базовых датчиков, выход - со входом триггера,единичный вьЬсод триггера соединен со вторыми входами пятого и шестого ключевых элементов, нулевой выход - со вторым входом седьмого ключевого элемента, выход пятого ключевого элемента соединен со входом первого счетчика импульсов, ВЫХОД шестого ключево ai.T

го элемента через третий инвертор соединен с четвертым входом второго ключевого элемента и с пятым входом третьего ключевого элемента, выход седьмого ключевого элемента соединен со входом сброса второго счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 145008, кл. G О В t3/04, 1960.

кл. 42в 5, опублик. 1964 (прототип) .

0,25