Устройство для измерения плотности и отмеривания заданной длины намотки длинномерных материалов Советский патент 1983 года по МПК B65H77/00 G01N21/13 

Изобретение относится к автоматическим устройствам для измерения плотности намотки и отмеривания заданной длины намотки длинномерных материалов и может быть использовано в текстильной и других отраслях промышленности, где осуществляется перемотка материалов.

Известно устройство для измерения плотностн и длины намотки длинномерных материалов, содержащее датчик числа оборотов паковки, интеграторы, датчик диаметра паковки, выход которого подключен ко входу первого интегратора, блок задержки, контактный элемент, сумматор, умножительделитель, аналоговые умножители, входные и выходные клеммы 1.

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения плотности.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения плотности и отмеривания заданной длины намотки длинномерных материалов, содержащее датчик числа оборотов паковки, интеграторы, датчик диаметра паковки, выход которого подключен к входу первого интегратора, блок задержки, контактный элемент, сумматор, умножитель-делитель, аналоговые умножители, входные и выходные клеммы, имеет

блок останова сновального валика, перестраиваемый делитель частоты, цифроаналоговый преобразователь, блок выборки хранения, генератор тактовых импульсов, ключи, двоичный счетчик и пороговый

10 элемент, причем вход перестраиваемого делителя частоты соединен с выходом датчика числа оборотов паковки, а выход - с первым входом двоичного счетчика, второй вход которого подключен к первой входной клемме и посредством контактного элемента - к выходу блока задержки и первому входу блока выборки хранения, выход двоичного счетчика посредством последовательно включенных аналого-цифрового преобразователя и второго интегра20 тора связан с первыми входами первого аналогового умножителя и первого ключа, второй вход которого соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого ключей, выходом генератора тактовых импульсов и входом блока задержки, выход первого интегратора подключен к вторым входам блока выборки хранения, четвертого ключа и первого аналогового умножителя, вход блока останова сновального валика посредством порогового элемента связан с выходом второго аналогового умножителя, первый вход которого соединен с выходом первого аналогового умножителя, второй вход - с второй входной клеммой, выход блока выборки хранения подключен к второму входу третьего ключа, первый вход умножителя-делителя связан с выходом сумматора, входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого ключей, второй и третий входы умножителя-делителя подключены к выходам соответственно первого и второго ключей, причем второй вход второго ключа связан с третьей входной клеммой, выход второго аналогового умножителя - с первой выходной клеммой, выход умножителя-делителя - с второй выходной клеммой. На чертеже изображена структурная схема устройства. Устройство содержит датчик 1 числа оборотов паковки, ,перестраиваемый делитель 2 частоты, двоичный счетчик 3, цифроаналоговый преобразователь 4, интегратор 5, ролик 6, подпружиненный рычаг 7, закрепленный в шарнирной опоре 8, датчик 9 диаметра паковки, интегратор 10, блок 11 выборки хранения, генератор 12 тактовых импульсов, блок 13 задержки, аналоговые ключи 14-17, сумматор 18, умножитель-делитель 19, аналоговые умножители 20 и 21, пороговый элемент 22, блок 23 останова сновального валика, паковку 24, контактный элемент 25, входные клеммы 26-28, выходные клеммы 29 и 30. Элементы взаимосвязаны между собой следующим образом. Выход датчика 9 диаметра паковки подключен к входу первого интегратора 10. Вход перестраиваемого делителя 2 частоты соединен с выходом датчика 1 числа оборотов паковки, а выход - с первым входом двоичного счетчика 3, второй вход которого подключен к первой входной клемме 26 и посредством контактного элемента 25 - к выходу блока 13 задержки и пер вому входу блока 11 выборки хранения. Выход двоичного счетчика 3 посредством аналого-цифрового преобразователя 4 и второго интегратора 5 связан с первыми входами первого аналогового умножителя 20 и первого ключа 16, второй вход которого соединен с первыми входами второго 17, третьего 15 и четвертого 14 ключей, выходом генератора 12 тактовых импульсов и входом блока 13 задержки. Выход первого интегратора 10 подключен к вторым входам блока 11 выборки хранения, четвертого ключа 14 и первого аналогового умножителя 20. Вход блока 23 останова сновального валика посредством порогового элемента 22 связан с выходом второго аналогового умножителя 21, первый вход которого соединен с выходом первого аналогового умножителя 20, а второй вход - со второй входной клеммой 27. Выход блока 11 выборки хранения подключен к второму входу третьего ключа 15, первый вход умножителя-делителя 19 связан с выходом сумматора 18, входы которого соединены соответственно с выходами третьего 15 и четвертого 14 ключей. Второй и третий входы умножителя 19 подключены к выходам первого 16 и второго 17 ключей. Второй вход второго ключа 17 связан с третьей входной клеммой 28. Выходные клеммы 23 и 30 соединенысоответственно с выходом второго аналогового умножителя 21 и выходом умножителя-делителя 19. На входные клеммы 26-28 подается соответствующее управляющее и опорное напряжение, а с выходной клеммы 29 и 30 соответственно снимается сигнал на измерительные устройства или в АСУТП о длине и плотности. Устройство работает следующим образом. С датчика 1 числа оборотов паковки импульсы поступают на перестраиваемый делитель 2 частоты, с помощью которого устанавливается необходимая частота следования импульсов на первый вход двоичного счетчика 3. Преобразованный в двоичный код сигнал с выхода двоичного счетчика 3 преобразуется далее аналого-цифровым преобразователем 4 в напряжение, которое интегрируется вторым интегратором 5 и поступает на первый вход первого аналогового ключа 16 и первый вход первого аналогового умножителя 20. Одновременное датчика 9 диаметра паковки, на вход первого интегратора 10 поступает сигнал текущего диаметра паковки 24, а проинтегрированный сигнал с выхода первого интегратора 10 далее подается на вторые входы блока 11 выборки хранения, четвертого аналогового ключа 14 и первого аналогового умножителя 20. Перед началом очередного измерения устройство устанавливается в исходное состояние путем подачи управляющего сигнала с входной клеммы 26 на второй вход двоичного счетчика 3 и посредством контактного элемента 25 (кнопки) - на первый вход блока 11 выборки хранения. При этом двоичный счетчик 3 очищается, а блок 11 выборки хранения повторяет входной сигнал, запоминает его мгоновенное значение и переходит в режим хранения до момента подачи следующего управляющего сигнала. Таким образом, на входы аналоговых ключей 14-17 подаются аналоговые напряжения, причем на второй вход аналогового ключа 14 и на первый вход аналогового ключа 16 подаются соответственно напряжения, пропорциональные диаметру паковки 24 и углу ее поворота. На второй вход третьего аналогового ключа 15 подается напряжение предшествующего измерения. В момент прихода тактового импульса с генератора 12 тактовых импульсов аналоговые ключи 14-17 открываются и напряжения с них и с входа сумматора 18 поступают далее на входы умножителяделителя 19. Так как в сумматоре 18 реализуется операция вычитания текущего значения напряжения с напряжением, хранящимся на выходе блока 11 выборки хранения, то на выходе умножителя-делителя 19 формируется н-апряжение, пропорциональное плотности паковки 24. Измерение длины намотки реализуется двумя аналоговыми умножителями 20 и 21, первый из которых.реализует операцию умножения напряжений, -пропорциональных диаметру паковки и углу поворота паковки 24, а второй реализует операцию умножения, полученного с выхода первого аналогового умножителя 20 произведения на постоянную величину, определяемую опорным напряжением, подаваемым на вторую входную клемму 27. При достижении на выходе второго аналогового умножителя 21 определенного напряжения, соответствующего заданной длине, срабатывает пороговый элемент 22 и блок 23 останова сновального валика. Изобретение позволяет повысить точность измерения плотности и отмериваемой длины длинномерных материалов и за счет этого снизить обрывность и повысить качество выпускаемой продукции на последующих технологических операциях обработки материалов. Формула изобретения Устройство для измерения плотности и отмеривания заданной длины намотки длинномерных материалов, содержащее датчик числа оборотов паковки, интеграторы, датчик диаметра паковки, выход которого подключен к входу первого интегратора, блок задержки, контактный элемент, сумматор, у множитель-делитель, аналоговые умножители, входные и выходные клеммы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно имеет блок останова сновального валика, перестраиваемый делитель частоты, цифро-аналоговый преобразователь, блок вы(рки х-ранения, генератор тактовых импульсов, ключи, двоичный счетчик и пороговый элемент, причем вход перестраиваемого делителя частоты соединен с выходом датчика числа оборотав паковки, а выход - с первым входом двоичного счетчика, второй вход которого подключен к первой входной клемме и посредством контактного элемента - к выходу блока задержки и первому входу блока выборки хранения, выход двоичного счетпосредством последовательно включенных аналого-цифрового преобразователя и второго интегратора связан с первыми входами первого аналогового умножителя и первого ключа, второй вход которого соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого ключей, выходом генератора тактовых импульсов и входом блока задержки, выход первого интегратора подключен к вторым входам блока выборки хранения, четвертого ключа и первого аналогового умножителя, вход блока останова сновального валика посредством порогового элемента связан с выходом второго аналогового умножителя, первый вход которого соединен с выходом пе|эвого аналогового умножителя, второй вход - с второй входной клеммой, выход блока выборки хранения подключен к второму входутретьего ключа, первый вход умножителя-делителя связан с выходом сумматора, входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого ключей, второй и третий входы умножителя-делителя подключены к выходам соответственно первого и второго ключей, причем второй вход второго ключа связан с третьей входной клеммой, выход второго аналогового умножителя - с первой выходной клеммой, выход умножителя-делителя - с второй выходной клеммой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 825444, кл. В 65 Н 77/00, 1979.