Устройство для измерения линейной плотности ленты

СО 103 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН П 9) (П) зз/з ЗЩ Э 01 Н 5/32 ф Сь 0 ГОП ДОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 211 340.2290/28-12(,56 1. Авторское свидетельство СССРР 953029, кл.0 01 Н 5/32, 1980.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ЛИ.НЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ЛЕНТЫ, содержащееизмерительные ролики, верхний из которых установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, аего ось через опору кинематическисвязана со ступенчатым светопроницаемым экраном, фотометрическую матрицу, источник излучения и генератор импульсов, выходом соединенныйс управляющим входом коммутатора,(выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы которых подклю,чены к соответствующим фотоприемникам фотометрической матрицы, а выходы объединены и связаны со счетнымвходом счетчика, обнуляющим входомсоединенного с выходом триггера,взаимоинверсные входы которого связаны с первым и последним выходамикоммутатора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения, фотоприемники фотометрической матрицы расположены в точках пересечения радиусов и дуг концентрических окружностей с центром, лежащим на линии, проходящейчерез опору перпендикулярно плоскости ступенчатого светонепроницаемогоэкрана,. высота ступеней которого вы;полнена переменной, увеличивающейсяв направлении от опоры к периферииступенчатого светонепроницаемогоэкрана.Изобретение относится к текстиль ной промышленности, конкретнее к устройствам для измерения линейной плотности ленты.Известно устройство для изМерения линейной плотности ленты, содержащее измерительные ролики, верхний нз которых установлен с возможностью возвратно-поступательного движения, а его ось через опору кинематически связана со ступенчатым светонепро ницаемым экраном, фотометрическую матрицу, источник излучения и генератор импульсов, . выходом соединенный с управляющим входом коммутатора, выходы которого подключены к пер вым входам соответствуюцих элементов И, вторые входы которых подключены к соответствующим фотоприемникам Фотометрической матрицы, а выхо-, ды объединены и связаны со счетным входом счетчика, обнуляющим входом соединенного с выходом триггера, взаимоинверсные входы которого связаны соответственно с первым и последним выходами коммутатора 1 .Основной недостаток данного устройства состоит в невысокой точности измерения, Обусловленной расположением фотоприемников на фотометрической матрице.Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержацем измерительные ролики, верхний иэ которых установлен с возможностью возвратно поступательного движения,а его ось через опору кинематически связана со ступенчатым светонепроницаемым экраном, фотометрическую матрицу, источники излучения и генератор им ,пульсов, выходом соединенный с управляющим входом коммутатора, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые ВхОды кОтОрых пОдключены к сООтВет 45 ствующим фотоприемникам фотометрической матрицы, а выходы объединены и связаны со счетным входом счетчика, обнуляющим входом соединенного с выходом триггера, взаимоинверсные входы 50 которого связаны соответственно с первым и последним выходами коммутатора, фотоприемники фотометричес. кой матрицы расположены в точках пересечения радиусов и дуг концентрических окружностей с центром, лежащим на линии, проходящей через опору перпендикулярно плоскости ступенчатого светонепроницаемого экрана, высота ступеней которого выполнена переменной, увеличивающейся в направлении от опоры к периферии ступенчатого светонепроницаемого экранаНа Фиг.1 представлена конструкция предлагаемого устройства иа фиг,2- электрическая схема устройства; на 65 фиг.3 - Форма фотометрической матрицы и светонепроницаемого экрана,Устройство состоит из светонепроницаемого экрана 1, Фотоприемников 2, образующих фотометрическую матрицу 3, освещаемую источником 4 излучения осветителем) через конденсор 5. Экран 1 укреплен на рычаге б с точкой 7 опоры. Другой конец рычага б соединен с роликом 8, на котором имеется выступ, входящий в паз ролика 9, Ролик 9 механически соединен с валом цифрового тахометра 10. Позицией 11 обозначена лента, Цифровой тахометр 10 подключен через делитель 12 частоты и ключ 13 к входу коммутатора 14. Блок 15 выбора частоты измерения подключен к делителю 12. Генератор 16 импульсов соединен с вторым входом ключа 13. (оммутатор 14 соединен своими выходами, число которых равно числу фотоприемников 2 матрицы 3, с входами элементов И 17, на вторые входы которых подключены фотоприемники 2. Первый и последний выходы коммутатора 14 подключены на К - и 5 -входы триггера 18 соответственно. Выходы элементов И 17 объединены и соединены со счетным С-входом счетчика 19, а на его К-вход сброса подключен выход триггера 18. Фотометрическа матрица 3 установлена на пластине 20, одна сторона которой выполнена зубчатой, Пластина 20 закреплена на оси 21, расположенной между опорой 7 и допол- нительной опорой 22. Зубчатая сторона ггластины 20 находится в зацеплении с зубчатым колесом 23, установленным на жестко укрепленном кронштейне 24. Стопорная гайка 25 навертывается на резьбу кронштейна и препятствует самопроизвольному повороту зубчатого колеса 23.Устройство работает следующим образом.Лента 11, проходя между верхним 8 и нижним 9 роликами в пазу последнего, заставляет ролик 8 перемещаться. Перемещение ролика 8 находится в прямой зависимости от толщины ленты 11. Рычаг б с точ-. кой опоры передает это перемещение экрану 1, изменяя число освеценных и затемненных фотоприемников 2 матрицы 3. Осветитель 4 и конденсатор 5 Формируют параллельный поток световых лучей, направленных перпендикулярно плоскости экрана 1 и матрицы 3. Изменение положения экрана 1 фиксируется электронной схемой, работа которой основана на последовательном опросе фотоприемников 2 коммутатором 14. Управление коммутатором 14 осуществляется от цифрового тахометра 10, формирующего на своем выходе импульсы, частота которых соответствует частоте вращения ролика 9. Реали-зация тахометра может быть различной(синусно-косинусный вращающийсятрансформатор, устройство фотоэлектрического либо индуктивного типа) .Появление импульса на выходе цифроного тахометра 10 соответствует по-.вороту пазового ролика 9 на определенный угол. Следовательно, время, прошедшее от одного до другогоимпульса, находится в строгом соответствии с длиной ленты, прошедшейза этот отрезок времени между роли"ками 8 и 9. Эа один оборот ролика 9 вырабатывается, например,от 10 до 600 импульсов в зависимости от типа тахометра. Импульсыс цифрового тахометра 10 поступают на делитель 12. В зависимостиот состояния блока 15 выбора частотыизмерения частота на выходе делителя 12 либо остается такой же, как ина выходе, либо уменьшается. Это необходимо для того, чтобы менять базуизмерения, проводя измерения либо600 раз за один оборот ролика 9,либо реже, если этого требуют условия измерения.Поступая на вход коммутатора 14через ключ 13, импульсы с делителя 12 запускают его. Ключ 13 коммутирует во .нремя работы на вход коммутатора либо делитель 12, либогенератор 16 в режиме наладки датчика. По приходу первого импульса с делителя 12 коммутатор 14 вырабатывает на своих выходах импульсы, сдвинутые друг относительно друга на величину Ь . Количество импульсов коммутатора равно количеству фотоприемников 2 матрицы. Каждый вход коммутатора соединен с первыми входами 40элементов И 17, на вторые входы кото-,рых подключены фотоприемники 2. Приосвещении фотоприемника 2 и появлении на входе элемента И импульса откоммутатора 14 на выходе элемента И 45появляется единичный сигнал .(освещенное состояние фотоприемников соответствует единице на входе элемента И, а затемнение - нулю). При.:такомсоединении на объединенном выходеэлементов И 17 появляется импульснаяпоследовательность, число импульсовкоторой равно количеству освещенныхФотоприемников 2. Для синхронизацииработы устройства служит триггер 18,на К - и 5 -входы которого поступают соответственно первый и послЕдний импульсы коммутатора 14. Приэтом на Й -входе счетчика 19 имеет-.ся нулевой потенциал при работе коммутатора и единичный при его останове. В этом случае импульсная последовательность на С-входе счетчика 19 обрабатынается лишь в интервале времени работы коммутатора 14. На выходе счетчика 19 имеется двоичное чис ло, соответствующее количеству осве ченных Фотоприемникон 2. С приходом следующего импульса с делителя 12 расчет повторяется снова, Частота работы коммутатора 14 выбирается больше максимальной частоты с делителя 12, чтобы опрос всех Фотоприемников происходил до прихода следующего импульса с делителя 12. При 600 импульсах за один оборот ролика 9 можно сказать, что достоверность измерения достаточно нелика и приближается к непрерывной.Фотоприемники (фиг.3) располагаются в узлах, образованных при пересечении радиусов окружностей с центром н точке опоры 7 рычага 6 с дугами этих окружностей. Экран 1 при этом остается ступенчатым с той лишь разницей, что величина ступени увеличивается по мере удаления от опоры 7. Построение величины ступени производится следующим образом.Дуга между двумя соседними Фотоприемниками 2 на одной из концентрических окружностей например послед" ней) делится на равные части, число которых равно числу окружностей. Иэ точек деления проводятся радиусы к центру оси 21,.образующие верхнюю ступенчатую границу экрана 1. В данном случае сохраняется строгое соответствие количества освещенных фотоприемников 2 с величиной перемещения ролика 8, величина ошибки измерения остается постоянной.Рассмотрим работу датчика при смене номера ленты 11. При этом шаблоном устанавливается номинальная тол" щина продукта. Экран 1 отклоняется на определенный угол. При помощи зубчатого колеса 23 поворачивают пластину 20 так, чтобы количество освещенных и затемненных фотоприемников 2 матрицы 3 было одинаково. Пластина 20 поворачивается при этом вокруг оси 21, укрепленной между опорой 7 и дополнительной опорой 22. Положение экрана контролируется путем съема информации со счетчика 19, В этом режиме ключ 13 подключает на вход коммутатора 14 импульсы от генератора 16 импульсов.При этом без нращения ролика 9 работа электронной части устройства не нарушается. После выбора положения пластины 20 зубчатое колесо 23 закрепляют на кронштейне 24.После проведения этих операций диапазон изменени линейной плотности вверх и вниз относительно номинала остается симметричным.После заправки ленты 11 ключ 13 переключают н рабочий режим от делителя 12. Работа электронной схемы датчика продолжается аналогично.1063885 и ираж 46 аказ 10341/ ВНИ писное лиал ППП фПатен.Ужгород,ул.П ая,4 Благодаря предлагаемой конструкции матрицы, электронной скемы и светонепроницаемого экрана датчика увеличивается точность измерения,г сводится к минимуму влияние дискретности измерения, а ошибка иэмерения становится величиной постоянной.