Способ определения поперечного размера движущегося изделия и устройство для его осуществления

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО РАЗМЕРА ДВИЖУЩЕЮСЯ ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯпа 1. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованодля измерения поперечного размера, например диаметра гибкой нити или толщины ленты в процессе их перемотки,Известны способы определения попе 3речного размера движущегося изделия,основанные на индикации перемещения щупа, упруго прижатого к изделию, и определении среднего по длине положения шуОднако такие способы не учитывают особенностей колебаний системы щупа при контакте его с движущимся изделием,15 что приводит к увеличению погрешности измерения.Известен также способ, при котором в процессе измерения определяют частоту колебаний системы щупа, по которой судят о влиянии отдельных технологических узлов и агрегатов на погрешности поперечного размера изготавливаемого изделия 2. Однако и этот способ не учитывает особенностей колебаний щупа при контакте его с изделием на частотах, превышающих частоту собственых колебаний системы щупа. Особенность этих колебаний состоит в том, что амплитуды их положительных цолуволн (на участках выхода щупа из контакта с изделием) превышают амплитуды отрицательных полуволн (на участках вдавливания щупа в контрэ лируемое изделие). Поэтому известные способы дают завышенные показания поперечного размера изделия.Для повышения точности определения поперечного размера изделия измеряют частоты собственных колебаний системы щупа при наличий и отсутствии контакта с изделием, измеряют амплитуду колебаний системы щупа на частотах, превышающих частоту собственных колебаний системы щупа, и вводят поправки в значение поперечного размера по усрепненному значению амплитуды свободных колебаний системы щупа на частотах, превьппаюшихчастоту собственных колебаний системы щупа при отсутствии кэнтакта с изделием, и пц соотношению частэт свэбодцых колебаний системы щупа,при наличии,и отсутствии контакта с изделием.Известный спэсоб реализуется с пэмощью устройства содержащего измерительный щуп с приспэсэблеццем для упругого поджатия его к изделию и последовательно соединенные преобразователь перемещения щупа в сигнал, частотный фильтр и измеритель амплитуды отфильтров ан ного с игн ала.Для повышения точности измерения предлагаемым способом устройство для определения поперечного размера движущегося изделия снабжено частотным детектором, подключенным к выходу фильтра, аттенюаторэм, управляющий вход ко - торэго пэдключен к выходу частотного детектора, а сигнальный вход - к выходу измерителя амплитуды, корректирующим элементом, первый вхэд которого подключен к выходу аттенюатора, и вторым измерителем амплитуды, вход которого под. ключен к выхэду корректирующего элемента.На фиг. 1 дана блок-схема устройства, реализующего предложенный способ, а на фиг, 2 показан график свободных колебапий системы щупа при контакте щупа с изделием.При перемещении изделия вдоль своей сосц по направлению стрелки вследствие контакта щупа с неровностями поверхности изделия система щуп-датчик приводится в кэлебательное движение. Измеряемое значение размера изделия оказываетсябольше его фактического размера (фиг. 2). Для повышения точности измерений вводят поправки в значение поперечного размера, которые зависят от среднего значения амплитуды свободных колебаний системы шуца на частотах, превышающих частоту собственных колебаний системы щупа при отсутствии контакта с изделием, и от соотношения частот свободных колебаний системы щупа при наличии и отсутствии контакта с изделием. В первом приближении такие поправки вводят пропорционально величине усредненной амплитуды и отношению частот в первой степени, где коэффициент пропэрциональности зависит от характеристик материала изделия,Устройство содержит измерительный щуп 1, упруго прижатый к изделию 27 З 41 щупа при этсутствии кэнтакта щупа с из- И дели ем,Колебания щупа трансфэрмируются преобразователем в электрический сигнал.Последний поступает ца фильтр. На выходы частотного детектора и измерителя амплитуды пэступает только высэкэчастотная составляющая сигнала, соответствующая собственным колебаниям системы щупапри наличии контакта щупа с контролируемым изделием.30Сигнал низкой частоты, обуслэвленныймедленными изменениями пэперечного размера изделия, через фильтр не проходит.Изменения частоты колебаний электрического сигнала преобразуются частотным 35детектором в напряжение. Это напряжениеподается с частотного детектора на управляющий вхэд аттенюатэра через промежуточный преобразователь, не пэказанный 40 50 51 О15 4пружнэй 3 последовательно сээпценные преобразователь 4 перемещения щупа в сигнал, например ндуктивцый, датчик перемещения, частэтный фильтр 5, измери гель 6 амплитуды отфильтрованнэгэ сигнала и частотный детектэр 7 подключ е нный к в ых оду фильтра.Устройство содержит также аттенюа - тор 8, управляющий вход кэтэрогэ подключен к выходу частотного детектора, а сигнальный вход - к выходу измерителя амплитуды корректирующий элемент 9, первый вход кэтэрого подключен к выходу аттенюатэра, и второй измеритель 10 амплитуды, вход кэторого подключен к выходу корректирующегэ элемента. Частота среза фильтра выбирается соответствующей частоте собственных колебаний системы на чертеже. На другой вхэд аттенюатора поступает сигнал измерителя амплитуды. С аттенюатора преобразованный сигнал, соответствующий поправке в значение измеряемого размера и прэпорциэнальныйизменению частоты и усредненному значению амплитуды, поступает на корректи (рующий элемент 9. Выходной сигнал с корректирующего элемента 9 с учетом указанных поправок поступает на второйизмеритель 10 амплитуды. Величина поправки может корректирэваться изменением характеристики аттенюатора или характеристики преобразователя 4 в зависимэсти от конкретных условий измерения,Формула изобретения1. Способ определения пэнеречнэгэразмера движущегося изделя с пэмэц 1 ьющупа упруго прижатэгэ к изалию за687341 20 Тираж 866 одписное род, у 11. Проектная, 4 яливл ППП "Патент" ключвющийся в тэм, чгэ эпределяют частот у колебаний системы ц 1 упв и измеряют полэжение щупа, по которому судят о пэперечном размере изделия, о т л и .ч вю ш и й с я тем, что, с целью пэвышения точности, измеряют частоты.собственных колебаний системы щупа при наличии и отсутствии контакта с изделием, измеряют амплитуду кэлебаний системы щупа на частотах, превьццвющкх чвстэту сэбст О венных колебаний системы шупв, и вводят поправки в значение поперечного размера по усредненному значению амплитуды свободных колебаний системы щупа йа частотах, превышающих частоту собственных 15 колебаний системы щупа при отсутствии контакта с изделием, и по соотношению частот свободных колебаний системы щупа при наличии и отсутствии контаткта с изделием.2, Устройство для определения поперечного размера движущегося изделия, содержащее измерительный щуп с приспособлением для упругого пэджатия его к25 1изделию и последовательно соединенные преобразователь перемещения щупа в сигЦНИИПИ Закал 5721/3 нвл, частотный фильтр и цлмэри Гл 1 эмпли туды отфильтрэввннэгэ сигнал л, э тл и ч а ю щ е е с я тем, чтэ, с цельюповышения точности измерения, энэ снвбженэ частотным детектором, подключеннымк выхэду фильтра, аттенювторэм, управляющий вход кэтэрогэ подключен к выходучастотного детектора, а сигнальный вхэцк выходу измерителя амплитуды, коррекстируюшим элементом, первый вход кэтэрэгэ пэдключен к выходу аттенюаторв, ивторым измерителем амплитуды, вхэл которого подключен к выходу корректируюшегэ элемента,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. "Справочник по прикладной измерительной технике под ред. И. Консидайнви С. Росса. МЭнергия", 1968, с. 204205.2. Черневский И. Н, Разрвбэткв прибора для технической диагностики кабельныхпрессов. Четвертая республиканская научно-техническая конференция энергетиков,Ташкент, Узбекский НИИ энергетики иавтоматики, 1973,