Устройство для измерения длины изделий

19 Н 37 ОПИСАН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикависимое от авт. свидетельст Кл. 42 Ь, 5 аявлено 16.Х 11.1964 ( 934087/25-2 исоединением заявкиПриоритетОпубликовано 14.1.1967Дата опубликования о ПК С Комитет по делам зобретений и открытий лри Совете Министров СССРания 9.111.19 Авторыизобретения И. А, Аронов и М, П. Морозоваучно-исследовательский и проектно-конститут металлургического машиностроения зный аявитель В ТРОЙ СТВ ИЗМЕРЕНИЯ НЫ ИЗДЕЛИЙ Известны устройства для измерения длины изделий, например проката, перемещаемых в продольном направлении, в которых узел для точного измерения длины изделий содержит путевые датчики, расположенные по линии перемещения изделия на заданном эталонном расстоянии один от другого, генератор линейно изменяющегося пилообразного напряжения, счетно-решающий элемент для деления двух интервалов времени, выполненный в виде соединенного с этим генератором КС-контура и ключа для соединения сопротивления и кон. денсатора в КС-контуре, время-импульсный преобразователь выходного напряжения счетно-решающего элемента в код с компенсационным конденсатором, и схему управления.Отличие предлагаемого устройства по сравнению с известными состоит в том, что для расширения допустимого диапазона измерения длин и скоростей движения изделия и уменьшения необходимой длины участка измерения оно снабжено узлом для грубого измерения длины и узлом для грубого измерения скорости изделия, выполненным в виде измерителя времени перемещения изделия на заданную длину, а,в КС-контур счетно-решающего элемента введены дополнительные конденсаторы и управляемые узлом для грубого измерения скорости ключи, при помощи которых указанные конденсаторы подключены к КС-контуру. Другое отличие предлагаемого устройствазаключается в том, что время-импульсный преобразователь снабжен ключом, соединяющим компенсационный конденсатор с выходом ука занного генератора.Это позволяет уменьшить погрешности, вызываемые нестабильностью параметров генератора линейно изменяющегося пилообразного напряжения.10 На чертеже представлено взаимное расположение датчиков на линии движения контролируемого изделия и блок-схема устройства.Полная длина 1, изделия 1 складывается избазового размера Е,-, за который принимают 15 минимальную длину изделия, нескольких (начертеже двух) отрезков 1, и отрезка 1,Количество отрезков 1, определяется с помощью узла 2 грубого определения длины, состоящего из базовых датчиков 3, 4, 5, б и ло гического блока 7.Длина отрезка 1. определяется как частноеот деления двух интервалов времени, один из которых (числитель длительностью 1,.) образуется от момента пересечения передним кон цом изделия соответствующего базового датчика (в данном случае датчика б) до момента пересечения задним концом изделия датчика 8, а другой (знаменатель длительностью 1) образуется от момента пересечения задним 30 концом изделия датчика 8 до момента пере45 50 55 60 65 сечения тем же концом датчика 9, расположенного от датчика 8 на эталонном расстоянии. Такое определение длины отрезка 1, позволяет исключить влияние скорости движения изделия ца точность измерения.Операцию деления осуществляет узел 10 точного измерения длины. Этот узел включает з себя датчики 8 и 9, схему управления 11, генератор 12 линейно изменяющегося пилообразного напряжения; счетно-решающий элемент для деления двух интервалов времени, выполненный в виде КС-контура, состоящего из сопротивления 13, одного из конденсаторов 14, 15, 18, ключей 17, 18, 19 выбора одного из коц. децсаторов 14, 15, 1 б и ключа 20 для соединения сопротивления 13 с выбранным конденсатором; время-импульсный преобразовательыходпого цапряже.ця счетно-решающего элемента в код, состоящий из компенсационного конденсатора 21, ключа 22, соединяющего конденсатор 21 с генератором 12, схемы сравнения напряжения на КС-контуре и компенсационном конденсаторе. Схема сравнения вклю.ает в себя нуль-орган на диоде 23 и усилитель-формирователь 24. Устройство содержитакже узел 25 грубого определения скорости изделия. Этот узел включает в себя два датчика 2 б, 27, установленные один от другого ца заданном расстоянии 1 генератор 28 эталоньой частоты, ключ 29 и счетчик 30 импульсов. Результаты измерений из узла 2 и узла 10 поступают в счетчик 31 выходного устройства 32 и воспроизводятся ца цифровом табло 33,Схема работает следующим образом.При движении изделия 1 его задний конец пересекает датчик 2 б. Сигнал с этого датчика сткрывает ключ 29, и импульсы с генератора 28 эталонной частоты поступают в счетчик 30. Когда задний конец изделия пересечет датчик 27, сигнал с него закроет ключ 29, и поступление импульсов в счетчик 30 прекратится. Количество импульсов, поступивших в счетчик 30, будет зависеть от скорости движения изделия.Весь диапазон изменения скорости изделия разбит ца поддиапазоцы. В зависимости от того, к какому поддиапазону будет относиться скорость измеряемого изделия, счетчик 30 откроет один из ключей 17, 18, 19, а именно тот, который должен включить емкость КС-контура, соответствующего нужному поддиапазоцу. Так, например, если будет открыт ключ 18, то в РС-контур будет введен конденсатор 15, Одповременно с сигналом ца закрытие ключа 29 датчик 27 выдает сигнал в логический блок 7, чем подготавливает к работе узел 2 грубого определения длины. Запуск узла в работу производится сигналом с того базового датчика, который первым будет пересечен передним концом изделия, после того, как узел 2 подготовлен к работе. В данном случае таким датчиком является датчик 5, Как только сигнал с датчика 5 поступит в логический блок 7, последний выдаст ца счетчик 31 код грубого определения длины, соответствующий датчику 5 (на чертеже длина равна 21 ). Одцовремец 5 10 15 20 25 30 35 40 цо логический блок 7 выдаст в схему управления 11 сигнал ца начало отсчета интервала гремеци 1, После этого логический блок 7 возвращается в исходное состояние, и пересечение передним концом изделия последующих базовых датчиков це может вызвать его срабатывания, Новый запуск узла 2 возможен только после того, как следующее изделие своим задним концом пересечет датчик 27.Перед началом работы элементы узла 10 точного измерения длины находятся в следующем исходном состоянии: генератор 12 и.ключи 17, 18, 20 и 22 закрыты. Напряжение ца конденсаторах 14, 15, 1 б отсутствует, потенциалы точек а и в равны нулю. Как только в схему управления 11 поступит сигнал из логического блока 7, откроется генератор 12 и конденсатор 15 начнет заряжаться. При этом потенциал точки в,будет изменяться по линейному закону (в данном случае уменьшаться). Как только задний конец изделия пересечет датчик 8, сигнал с него поступит в схему управления 11, которая закроет генератор 12, и потенциал точки а снова станет равным нулю. Напряжение ца коцдецсаторе 15 к этому моменту будет пропорционально интервалу времени 1., Одповремеццо открывается ключ 20, и конденсатор 15 начнет разряжаться ца сопротивление 13,Разряжение будет длиться в течение времени 1 до момента пересечения задним концом изделия датчика 9. Параметры КС-контура выбраны так, что при изменении скорости в пределах данного поддиапазоца экспонента, по которой происходит разряжение, очень близко совпадает с гиперболой. По окончании времени 1 ключ 20 закрывается и па конденсаторе 15 остается напряжение, пропорциональное частному от деления интервалов времени 1 ца 1, а следовательно, это напряжение будет пропорционально длине отрезка 1,. Одновременно с закрытием ключа 20 открывается генератор 12 и ключ 22, Конденсатор 21 сравнения начнет заряжаться, и потенциал точки а начнет изменяться по линейному закону, Это будет длиться до тех пор, пока потенциал точки а це станет равным потенциалу точки в, Когда напряжения ца конденсаторах 15 и 21 станут равны, откроется диод 23, ток заряда генератора 12 пройдет через конденсатор 15 и ключ 18 ца вход усилителя-формирователя 24, последний сработает и выдаст сигнал в схему управления 11 на возврат узла 10 в исходное состояние, Время заряда конденсатора 21 до напряжения, равного напряжению на конденсаторе 15, будет пропорционально величине этого напряжения и тем самым длине отрезка 1, В течение этого времени импульсы с генератора 28 через схему управления 11 поступают в счетчик 31, Количество этих импульсов представляет собой код длины 1, Счетчик 31 суммирует код узла 2 и узла 10 с постоянно заданным кодом базового размера Еб и результат измерения, соответстаказ З 85 Тираж 535 Подписное ЦНИИг.И Коите"а по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр. Сапунова, 2 вующий всей длине изделия ., фиксируется нацифровом табло 33,Предмет изобретения1. Устройство для измерения длины изделии, например проката, перемещаемых в продольном направлении, состоящее из путевых датчиков и узла для точного измерения длины, содерясащего генератор линейно изменяющегося пилообразного напряжения, счетно-решающий элемент для деления двух интервалов времени, выполненный в виде соединенного с этим генератором КС-контура и ключа для соединения сопротивления и конденсатора в КС-контуре, время-импульсный преобразователь выходного напряжения счетно-решающего элемента в код с компенсационным конденсатором, схему управления, от,гичагощееся тем, что, с целью расширения допустимого диапазо а измерения длин и скоростей движения изделия и уменьшения необходимой длины участка измерения, оно снабжено узлом для грубого определения длины и узлом для гру бого измерения скорости, выполненным в видеизмерителя времени перемещения изделия на заданную длину, а в КС-контур счетно-решающего элемента введены дополнительные конденсаторы и управляемые узлом грубого оп ределения скорости ключи, прп помощи кото.рых указанные конденсаторы подключены к КС-контуру.2. Устройство по и. 1, отлггчающееся тем,что, с целью уменьшения погрешностей, вызы ваемых нестабильностью параметров генератора линейно изменяющегося пилообразного напряжения, время-импульсный преобразователь снабжен ключом, соединяющим компенсационный конденсатор с выходом указанно го генератора.