Устройство для измерения плотности намотки длинномерного материала

(51)4 В 65 Н 77 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМ.Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ НАМОТКИ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА, содержащее измеритель радиуса и датчик частоты вращения рулона, задатчик приращения радиусанамотки рулона, счетчик импульсов, элементы задержки, ключ и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения погрешности от непостоянства толщины наматываемого материала, оно имеет сумматор, элементы сравнения, элемент ИЛИ - НЕ, триггеры и элементы И, число которых равночислу разрядов счетчика импульсов и измерителя радиуса рулона, при этом поразрядные выходы измерителя радиуса рулона подключены к первым входам соответствующих элементов сравнения и к первым входам соответствующих элементов И,вторые входы которых связаны с выходом ключа, а выходы подключены к первым поразрядным входам сумматора, вторыми поразрядными входами связанного с соответствующими выходами задатчика приращения радиуса намотки рулона, а выходами - с вторыми входами элементов сравнения, входы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ - НЕ, выходом соединенного с первыми входами триггеров, причем второй вход первого триггера через первый элемент задержки связан с выходом ключа, а второй вход второго триггера соединен со сбрасывающим выходом датчика частоты вращения рулона, синхронизирующий выход которого связан с первым входом ключа, а вторым входом соединенного с выходом первого триггера, при этом счетный вход счет- рд, чика импульсов связан с информационным ЮФ выходом датчика частоты вращения рулона, ( выход второго триггера подключен к сбрасывающему входу регистратора и соответ- д ственно через второй и третий элементы задержки - к стирающему входу счетчика фф импульсов и к первым входам элемен- вы тов И, вторые входы которых связаны с поразрядными выходами счетчика импульсов, а выходы подключены к поразрядным входам регистратора.4 ьИзобретение относится к контрольно-измерительной технике текстильной промышленности, а именно к устройствам определения плотности намотки длинномерного материала в процессе намотки его в рулон.Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения погрешности от непостоянства толщины наматьваемого материала.На фиг. 1 приведена комбинированная схема измерителя радиуса намотки и схема фиксации момента достижения текущим радиусом значения предыдущего радиуса намотки, измененного на величину заданного приращения; на фиг. 2 - схема счетчика оборотов рулона и регистратора,Устройство для измерения плотности намотки длинномерного материала содержит наматываемый рулон 1, следящий вал 2, направляющие ролики 3, посредством которых транспортируется ткань 4, Со следящим валом 2 жестко связан ротор датчика 5 импульсов. На выходе Т датчика 5 тактовых импульсов формируются равноотстоящие импульсы, частота которых пропорциональна частоте вращения следящего вала 2. С валом наматывающего барабана 1 жестко связан ротор датчика 6 импульсов. Ротор датчика 6 со считывающей головкой 7 предназначен для формирования импульса на выходе Н, с помощью которого обеспечивается начало отсчета, Головка 8, расположенная по отношению к считывающей головке 7 под углом 1 рад, предназначена для формирования импульса на выходе К, с помощью которого обеспечивается остановка счетчика 9. Сброс текущего значения радиуса намотки осуществляется с помощью головки 10 (выход С) перед началом каждого нового отсчета радиуса. Счетный вход счетчика 9 связан посредством ключа 11 и триггера 12 с датчиком 5 тактовых импульсов и считывающими головками 7 и 8 датчика 6 импульсов, Элементы 5 - 12 представляют собой измеритель радиуса, а датчик 6 импульсов посредством считывающей головки 9 (выход Н) дополнительно выполняет функцию датчика частоты вращения рулона.Счетчик 9 посредством элементов И 13 поразрядно подключен к первым входам сумматора 14, к вторым поразрядным входам которого присоединен задатчик 15 приращения радиуса намотки рулона, на выходах которого в виде параллельного двоичного кода задается величина приращения радиуса. Элементы 16, реализующие логическую операцию Сумма по модулю 2, и элемент сравнения текущего радиуса намотки на выходах счетчика 9 и значения радиуса, запомненного на выходах счетчика 9 и значения радиуса, запомненного на выходах сумматора 14. Элементы 16 первыми своими входами поразрядно связаны с выходами счетчика 9 радиуса, вторыми входами - с 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 выходами сумматора 14. Все выходы элементов 16 присоединены к входам элемента ИЛИ - НЕ 17. Выход П элемента 17 подключен к раздельным входам триггеров 18 и 19. Инверсный выход триггера 18 посредством ключа 20 соединен с входами элементов И 13, а другой вход триггера 18 посредством импульсного элемента 21 задержки(Я) соединен с выходом ключа 20, один из входов которого связан с выходом К считывающей головки 8 датчика 6. Второй вход триггера 19 подключен к выходу С считывающей головки 10 датчика 6. Выход триггера 19 присоединен посредством импульсного элемента 22 (Я) - к стирающему входу регистратора 23, посредством элемента 24 задержки (01.) и импульсного элемента (б 1) 25 - к стирающему выходу счетчика 26, посредством элемента 27 задержки и импульсного элемента 28 - к общему входу блока элементов И 29, которые своими вторыми входами присоединены поразрядно к выходам счетчика 26, а выходами -- поразрядно к входам регистратора 23. Счетный вход счетчика 26 присоединен к выходу Н считывающей головки 7 датчика 6,Устройство работает следующим образом.Измерение радиуса намотки заключается в том, что измеряется не непосредственно величина радиуса, а длина гибкого материала, намотанного на дуге в 1 рад. Точность отсчета радиуса зависиг от установленной разрешающей способности датчика 5 тактовых импульсов. В начале отсчета с выхода Н сигнал поступает на вход триггера 12. На выходе триггера 12 возникает сигнал, который подается на вход ключа 11, На другой вход ключа 11 подаются тактовые импульсы с выхода Т датчика 5. Счетчик 9 начинает отсчет импульсов. При повороте ротора датчика 6 на угол 1 рад с выхода К на триггер 12 подается сигнал, который перебрасывает триггер. На входе ключа 11 исчезает сигнал, в связи с этим тактовые импульсы датчика 5 не проходят на вход счетчика 9. Счетчик 9 прекращает счет, фиксируя текущее значение радиуса намотки. Перед началом следующего оборота сигнал с выхода С сбрасывает значение радиуса из ячеек счетчика 9 и цикл отсчета и фиксации радиуса намотки повторяется.Суть измерения плотности намотки заключается в измерении числа слоев намотанного материала в толщине намотки величиной ь К, где ьК может быть задано как единица радиуса намотки. Число слоев намотанного материала фиксируется как число оборотов наматываемого рулона. Тогда плотность Л намотки определяется как 3 = --д ) а если ь К = 1 (см, мм, м), тояи (слоев (оборотов)/см, мм, м, где и - число оборотов наматываемого рулона за период, когда радиус изменится на величину лй.1175846 фигСистема, реализующая определение плотности намотки, работает во взаимодействии с устройством измерения радиуса намотки и датчиками импульсов. Поразрядные элементы И 13 обеспечивают по команде с входа К (выход К датчика 6) через ключ 20 перенос в двоичном параллельном коде численного значения радиуса от счетчика 9 на первый вход сумматора 4. На второй вход сумматора 14 от задатчика 15 подается в двоичном параллельном коде чис- О ленное значениеЛК - толщины намотки, на которой регистрируется число слоев. На выходе сумматора запоминается К, = = К+ЛК - фиксированное значение будущего радиуса, до которого с момента суммирования производится счет оборотов наматывающего вала счетчиком 26. Тактовые импульсы на счетчик 26 подаются с выхода Н датчика 6. Сравнение запомненного значения радиуса Кф на выходе сумматора 14 с текущим значением радиуса производится д на поразрядных элементах 16, реализующих логическую операцию Сумма по модулю 2. К 9 К, =КК+ КК;на первые выходы которых подаются поразрядные значения запомненного на выходе сумматора предыдущего радиуса, увеличенного на ЛК, а на вторые входы поразрядные значения текущего радиуса с выхода счетчика 9. Выходы элементов 16 соединены с входами элемента ИЛИ - НЕ 17. При равенстве запомненного и текущего значений радиуса на всех элементах 16 во всех разрядах исчезает сигнал. В результате - на инверсном выходе элемента ИЛИ - НЕ 17 возникает сигнал, который, перебрасывая триггер 18, подготавливает ключ 20 к прохождению импульса со входа К, который обеспечивает перевод нового значения радиуса из счетчика 9 в сумматор 14. Обратная связь через элемент 2 задержки возвращает триггер 18 в исходное состояние, делая невозможным воздействие импульсов с входа К до тех пор, пока новый импульс с инверсного выхода элемента ИЛИ - -НЕ 17 не перебросит триггер 18.Одновременно с сигналом на триггер 18 подается сигнал на триггер 19 с инверсного выхода элемента ИЛИ - НЕ 17. Переброс триггера 19 обеспечивает с помощью импульсных элементов 25, 28, 22 и элементов 22, 27 последовательно: сброс предыдущего значения плотности намотки из регистратора 23, перевод измеренного значения плотности намотки из счетчика 26 в регистратор 23 с помопью блока элементов И 29,сброс значения плотности намотки из счетчика 26. Сигнал с входа С возвращает триггер 19 в исходное состояние, а счетчик 26 начинает новый отсчет оборотов наматывае. мого рулона (импульсы со входа И) до тех пор, пока значение радиуса намотки снова не увеличится на величину ЛК, что приведет к появлению импульса на инверсном выходе элемента ИЛИ - НЕ 7. Значение плотности намотки фиксируется в регистраторе 23 в течение всего времени, пока идет определение очередного значения плотности намотки.Кисин Ко По комитета и открыти шская наб. од, ул. ПСоставитель Б Техред И. Верес Тираж 572 Государственного лам изобретений ква, Ж - 35, Рау Патент, гУжго