Устройство для контроля качества листовых и рулонных материалов

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 11 СПУБ Ю 33/34(51 АНИЕ ИЗОБРЕТЕРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О ВТО О 1) ноло о 72датчиКиев,(5 ка в 1984 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ЯО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(46) 23.11,8. Бюл. Р 43 Центральное конструкторско-техгическое бюро приборостроения тным производствомИ.Н.Лихтманб 58.5 б 2(088,8)Техническая документация лажности ДВИК ЦКТБП с ОП.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВЛИСТОВЫХ И РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к устройствам для контроля качества листовыхн рулонных материалов, преимущественно бумажного полотна, тканей, различных пленок, и найдет применение вцеллюлозно-бумажкой, текстильной ихимической промьппленности. Цель изобретения - повьппение точности измерения путем ослабления шумовой составляющей сигнала при одновременном уп1354 рощении конструкции, Устройство для контроля качества листовых и рулонных материалов содержит импульсный источник оптического излучения, фотопреобразователь, усилитель, устройство выборки-хранения и генератор синхроимпульсов. Для достижения цели , устройство снабжено интегратором со схемой сброса, генератором импульсов записи и устройством временной задержки, Прерыватель 4, вращаемый двигателем, помещает поочередно в поток световых лучей А от излучателя 2 светофильтры, в результате чего на выходе фотопреобразователя, а затем на выходе усилителя возникают импульсы фототока, которые поступают на вход интегратора. При вращении прерывателя одновременно на выходе формирователя 21 возникают синхроимпульсы, которые начинаются несколько раньше импульсов сигналов и заканчиваются несколько позже их, через фор 111мирователь схемы сброса синхроимпульсы поступают на затвор транзистора и запирают его, в результате чего интегратор осуществляет интегрирование импульсов сигналов эа это время. После окончания синхроимпульса транзистор схемы сброса отпирается, выходное напряжение интегратора падает доО, т,е. происходит сброс интегратора. Таким образом, шумовые помехи, ,присутствующие в исходном сигнале,отсутствуют в выходном сигнале интегратора. Этот сигнал поступает насигнальный вход устройства выборки- хранения. В определенный момент времени на управляющий вход устройствавыборки-хранения поступает сигналс генератора импульсов записи, в результате чего на выходе устройствавыборки-хранения фиксируется уровеньвыходного напряжения интегратора,которое поступает на индикатор, 2 ил.Изобретение относится к технике автоматического контроля начестваУпреимущественно бумажного полотна по параметрам влажности, поверхностной плотности и др., но может использо ваться в текстильной промьшленности дпя контроля тканей, в химической промышленности для контроля различных пленок и в других отраслях на 10 родного хозяйства.Целью изобретения является повышение точности измерения путем ослабления шумовой составляющей сигнала при одновременном упрощении15 конструкции,На Фиг. 1 представлена структурная схема устройства", на фиг. 2 - осциллограммы сигналов в схеме.Устройство включает источник 120 импульсов оптического излучения с излучателем 2, конденсором 3, прерывателем 4 (прерыватель имеет светофильтры 5 и отверстия б) и двигателем 7, фотопреобраэователь 8, усилитель 9, интегратор с 10 с операционным усилителем 11, резистором 12 и конденсатором 13, схему 14 сброса с ключом на полевом транзисторе 15 и формирователем 1 б, устройство 17 выборки-хранения, генератор 18 синхро" импульсов со светодиодом 19, Фото- диодом 20 и Формирователем 21, устройство 22 временной задержки и генератор 23 импульсов записи,фотопреобразователь 8 соединен свходом усилителя 9, выход усилителя 9 связан с входом интегратора 10.Параллельно конденсатору 13 интегратора 10 подключен своими выводамиисток - сток транзистор 15 схемы14 сброса. Выход интегратора 10 подключен к сигнальному входу устройства 17 выборки-хранения. К управляющему входу устройства 17 выборкихранения подключен выход генератора23 импульсов записи, Вход генератора23 связан с выходом устройства 22временной задержки Вход генератора22 связан с выходом устройства 22временной задержки Входы устройства22 временной задержки и схемы 1,4сброса связаны с выходом генератора18 синхроимпульсовУстройство работает следующимобразом, з13Прерыватель 4 на фиг. 1, вращаемый двигателем 7, помещает поочередно в поток световых лучей А от излучателя 2 светофильтры 5, в результате чего на выходе фотопреобразователя 8 возникают импульсы фототока(осциллограмма 1 на фиг. 2). Такиеже по форме импульсы напряжения свыхода усилителя 9 поступают на входинтегратора 10. Одновременно привращении прерывателя 4 в поток лучейБ от светодиода 6 попадают отверстияпрерывателя 4, в результате чего навыходе фотодиода 20 и соответственно на выходе формирователя 21 возникают синхроимпульсы (осцилограмма 2),Синхроимпульсы начинаются несколькораньше (момент времени С,) импульсовсигнала (осциллограмма 1) и заканчиваются несколько позже их (моментвремени с ), Через формирователь 17схемы 14 сброса синхроимпульсы поступают на затвор транзистора 15 изапирают его, в результате чего интегратор 10 осуществляет интегрирование импульсов сигнала за время- с . После окончания синхроим(пульса в момент времени,с транзистор 15 отпирается, разряжая конденсатор 13 интегратора 10, и выходноенапряжение интегратора падает донуля, т.е. происходит сброс интегратора. Выходной сигнал интеграторапредставлен на осциллограмме 3 нафиг. 2. Как видно из этой осциллог"раммы, высокочастотные шумовые помехи, присутствующие в исходном сигнале (осциллограмма 1), отсутствуют ввыходном сигнале интегратора 10.Этот сигнал поступает на сигнальныйвход устройства выборки-хранения 17.В момент времени с на управляющийвход устройства выборки-хранения 17с генератора 23 импульсов записи,запускаемого задним фронтом выходного импульса (осциллограмма 4) устрой"ства 22 временной задержки (оно запускается в момент с передним фронтом синхроимпульса), поступает импульс записи (осциллограмма 5) длительностью с -С , в результате чегона выходе устройства выборки-хранения 17 фиксируется уровень выходногонапряжения интегратора 10 в моментвремени с это напряжение поступаетна внешние (не показаны) устройства -индикаторы, аналого-цифровые преобразователи и т.п,),54111Устройство может быть выполненов различных конструктивных модификациях.Источник 1 импульсов оптического5излучения может быть выполнен на основе вращающегося диска-прерывателя,модулирующего постоянный световойпоток источника излучения (фиг. 1).но может быть выполнен и в виде импульсного источника на светоизлучающих диодах, на которые поступаютимпульсы от генератора 18 синхроимпульсов, который в этом случае выполняется как генератор с самовоэбуждением. Он может стабилизироватьсякварцем.Устройство 22 временной задержкии генератор 23 импульсов записи предпочтительно представляют собой ждущие мультивибраторы. Целесообразновыполнить их на микросхеме, например155 АГЗ, имеющей в одном корпуседва ждущих мультивибратора. При вы полнении генератора 18 синхроимпульсов в описываемом выше вариантес самовозбуждением устройство 22временной задержки и генератор 23импульсов записи могут помещаться с,ним на одной печатной плате, образуяодин конструктивный узел - генератор,Схема 14 сброса может быть выполненатак, как условно показано на фиг. 1с отдельным ключевым транзистором и 35формирователем, но предпочтительнымявляется использование специализированных микросхем, например 590 КНЧ.Все устройство может иметь несколь"ко описываемых измерительных каналов,интеграторы которых параллельно подключаются к выходу усилителя 9, которые могут служить для одновременного измерения различных параметровконтролируемого материала, напримервлажности, поверхностной плотности,светопроницаемости и т.д. В этом случае генератор 18 синхроимпульсовтакже выполняется многоканальным.Вход схемы 14 сброса интегратораи вход устройства 22 временной задержки могут быть как непосредственно подключены к выходу синхрогенератора 18, так и связаны с ним черезвспомогательные схемы, обеспечивающие 55необходимую полярность запускающихимпульсов.Поскольку в выходном напряженииинтегратора отсутствуют в значительной мере шумовые помехи, имеющиевки ЯИИПИ Заказ 5 б 88/4 П Тираж 76 сное Ужгород, ул. Проектная, 4 роизв,-полигр. ие, г. 5 13541 место в исходном сигнале, то и сигнал на выходе устройства 17 выборки- хранения, фиксирующий выходное напряжение интегратора, в такой же мере защищен от действия зтих помех. Пракб тически уровень помех исходного сигнала подается ориентировочно 8 раз, что приводит к примерно трехкратному повышению точности измерения. Преиму ществом является также то, что в предлагаемом устройстве длительность синхроимпульсов, во-первых, существенно больше, чем в известном, а вовторых, критичность точности их фазового положения относительно импульсов сигнала существенно меньшая. Это позволяет выполнить щели на пре-. рывателе длиной не 0,3 мм, как в известном устройстве, а около 10 мм, что существенно проще технологически, и, что самое главное, выполнить их нерегулируемыми. Это значительно упрощает конструкцию, таК как выполнить регулируемую щель длиной 25 около 0,3 мм весьма сложно, особенно с учетом того, что она находится на вращающемся диске-прерывателе. Отпадает и необходимость регулиро щелей при наладке приб ора. Формула изобретенияУстройство для контроля качества листовых и рулонных материалов,включающее импульсный источник оптического излучения, фотопреобразователь, подключенный к усилителю, устройство выборки-хранения и генератор синхроимпульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем ослабления шумовой. составляющей сигнала при одновременном упрощении конструкции, в него введен интегратор со схемой сброса, генератор импульсов записи и устройство временной задержки, причем вход интегратора соединен с выходом усилителя, а выход интегратора подключен к сигнальному входу устройства выборки-хранения, управляющий вход ко торого подключен к выходу генератора импульсов записи, входом соединенного с устройством временной задержки, причем вход схемы сброса и вход устройства временной задержки связаны с выходом генератора синхро;импульсов.