Измеритель плотности намотки длинномерных материалов

союз советских ЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИК О 9) Ц ЯООПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Гю делАм изоБРетений и ОткРыт(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт автоматизированных систем управления в .легкой промышленности и Ивановский текстильный институт им. М.Ф.Фрунзе (53) 677.053(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 825444, кл. В 65 Н 77/00, 1979,(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЛОТНОСТИ НАМОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий датчики диаметра и числа оборотов паковки, интегратор, через блок сравнения связанный с первым входом вычислительного блока, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения плотности путем ее определения на каждом обороте паковки, он имеет элемент И, генерад) С О 1 Ю 9/00, В 65 Н 77/О тор синхроимпульсов, источник опорного напряжения, триггер, аналоговыйключ и счетчик импульсов, при этомвзаимоинверсные входы триггера соединены соответственно с первым выходом счетчика импульсов и с выходомдатчика числа оборотов паковки; авзаимоинверсные выходы триггера - ссоответствующими управляющими входами аналогового ключа, инФормационныевходы которого подключены соответственно к выходам датчика диаметра паковки и источника опорного напряжения, а выход - к входу интегратора,выходы блока сравнения и генераторасинхроимпульсов через элемент И подключены к суммирующему входу счетчика импульсов, обнуляющим входом связанного с первым выходом счетчикаимпульсов, а вторым выходом - с вто-.рым входом. вычислительного блока,причем суммирующий вход счетчикаимпульсов дополнительно соединен свыходом датчика числа оборотов паковки.Изобретение относится к техникеавтоматизированных систем управлениятехнологическими процессами (АСУ ТП)текстильной промышленности, конкретнее к измерителям плотности намоткидлинномерных материалов, например,в процессе основания пряжи.Известен измеритель плотности намотки длинномерных материалов, содержащий датчики диаметра и числа , 10оборотов паковки, интегратор, черезблок сравнения связанный с первымвходом вычислительного блока Я .Основной недостаток известногоустройства - невысокая точность измеремня плотности, так как оно дает интегральную оценку плотности и необеспечивает ее измерение на каждомобороте паковки,Цель изобретения - повышение точ- дОности измерения плотности путем ееопределения на каждом обороте паковки.Поставленная цель достигается тем,что измеритель, содержащий датчики 25диаметра и числа оборотов паковки,интегратор, через блок сравнения свя, занный с первым входом вычислительного блока, имеет элемент И, генераторсинхроимпульсов, источник опорногонапряжения, триггер, аналоговый ключи счетчик импульсов, при этом взаимоинверсные входы триггера соединенысоответственно с первым выходом счетчика импульсов и с выходом датчикачисла оборотов паковки, а. взаимоинверсные выходы триггера - с соответствующими управляющими входами аналоговоко ключа, информационные входыкоторого подключены соответственно квыходам датчика диаметра паковки иисточника опорного напряжения, а выход - к входу интегратора, выходыблока сравнения и генератора синхроимпульсов через элемент И подключены 4к суммирующему входу счетчика импульсов, обнуляющим входом связанного спервым выходом счетчика импульсов,а вторым выходом - с вторым входомвычислительного блока, причем суммирующий вход счетчика импульсов дополнительно соединен с выходом датчикачисла оборотов паковки.На чертеже представлена структурная схема измерителя,55Укатывающий валик 1 датчика диа"метра паковки 2 связан с преобразова. телем 3 перемещения в аналоговый сигнал. Выход преобразователя 3 является выходом датчика диаметра маковки 2. Число оборотов паковки определяется с помощью датчика 4 числа оборо тов паковки 2. Выход интегратора 5 (интегратор выполнен на базе аналогового усилителя и С-цепочкн) связан с входом блока 6 сравнения. Генератор 7 синхроимпульсов и блок 6 сравнения своими выходами через элемент И 8 подключены к суммирующему входу счетчика 9 импульсов, обнуляющим входом связанного со своим первым выхо" дом, при этом суммирующий вход счетчика 9 дополнительно соединен с выходом датчика 4Взанмоинверсные вход триггера 10 соединены соответственно с выходами датчика 4 и счетчика 9, а вэаимоинверсные выходы триггера 10 - с соот- ветствующими управляющими входами аналогового ключа 11, информационные входы которого подключены соответственно к выходам преобразователя 3 датчика диаметра паковки 2 и источника 12 опорного напряжения. Выход бло-. ка 6 сравнения и второй выход счетчика 9 связаны с соответствующими входами вычислительного блока 13. Измеритель работает следующим образом,Датчик 4 числа обортов паковки формирует одиночный импульс при каждомобороте паковки, По этому импульсутриггер 10 устанавливается в положение, при котором выход преобразовате-,ля 3 через ключ 11 связан с входоминтегратора 5. Блок 6 сравнения, подключенный к выходу интегратора 5, выдает разрешающий потенциал на элементИ 8, .по второму входу которого проходят тактовые импульсы с генератора 7синхроимпульсов в счетчик 9 импульсов.Время первого цикла интегрирования зазадается разрядностью счетчика 9. Вэтом случае сигнал переполнения обнуляет счетчик 9 и осуществляет переброс в нулевое состояние триггера10, который через аналоговый ключ 1 1.подключает опорное напряжение от источника 12 на вход интегратора 5.Напряжение на выходе интегратора5 начинает уменьшаться до нуля. Втечение этого времени в счетчик 9импульсов по второму входу элементаИ 8 поступают синхроимпульсы с генератора 7,В момент времени Т, напряжение навыходе интегратора 5 достигает нуле(2) о абаз .4969/31 аж 8 од,ул.Проектная,ад ЩШ фЯатежтфф 3 1103 вого уровня, блок б сравнения по второму входу элемента И 8 запрещает прохождение импульсов с генератора 7 синхроимпульсов в счетчик 9 и выдает сигнал прерывания в вычислитель ный блок 13 на. считывание кода из счетчика 9 импульсов.Временной интервал Т 2 отрицательной фазы напряжения на выходе интегратора 5 ранен суммарной длительнос О ти импульсов, зафиксированных в счетчике импульсов 9.Напряжение на .выходе интегратора 5 в этом случае определяется выражением 15 напряжение с датчика диамет.ра намотки, Э)опорное напряжение с источника 12,временной интервал первойфазы интегрирования,временной интервал второй 25(отрицательной) фазы интегрирования. Принимая во внимание, что напряжение 0 .пропорционально текущему диаметру намотки 0 , выражение (1) принимает вид 4, огде- с К.есопв 1;С учетом этого, выражение (2) запи- шется Таким образом, диаметр намотки пропорционален числу импульсов (цифровому коду) счетчика 9.По сигналу прерывания с блока 6 сравнения происходит считывание цифрового кода из счетчика 9 в вычислительный блок 13который рассчитывает длину ь нитей путем суммирования выражения (3) по каждому обороту сновального вала 1 = Е О=цкЕ т(4) 1 а Ц Дальнейший алгоритм расчета плотности намотки вычислительным блоком 13 следующий, По измеренному текущему диаметру и известным размерам сно" вального вала определяется объем намотки, а по длине, количеству нитей в ставке и нх линейной плотности - масса пряжи. По отношению массы намотанных нитей к единице объема определяется значение плотности намотки.Зкономический эффект от использо- вания данного измерителя достигаетсяза счет высокой точности измерения плотности определением ее на каждом обороте паковки,