Устройство для измерения ширины полосовых и рулонных материалов

.8)свидетельствоС 01 В 7/04,оики ий и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫПОЛОСОВЫХ И.РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике, Целью изобретенияявляется повышение точности измерений за счет устранения влияния отказов датчиков на результат измерения.Устройство для измерения ширины полосовых и рулонных материалов содержитустановленные последовательно экран1, управляемую диафрагму 2, котораяиспользуется для автоматической настр " устройства при изменении усло"в эмерения. В режиме "Адаптация" при открытой диафрагме 2 для каждогоосвещенного датчика выбирается коэффициент передачи К, усилителя 5 с переменным коэффициентом усиления, призакрытой диафрагме 2 для каждого датчика выбирается опорное напряжениеП ;, при открытой диафрагме 2, сучетом выбранных коэффициентов передачи К; и опорного напряжения 0 ;)определяется работоспособность каждого датчика в данных условиях. Код коэффициента передачи К;, код опорногонапряжения 0и признак работоспособности запоминаются в ячейке бло"ка 8 памяти и используются при работе устройства в режиме "Измерение",Блок 10 управления и индикации управляет передачей данных между элементами устройства в соответствии с заложенной в него программой, Ширина определяется по числу затемненных датчиков с учетом неработоспособныхдатчиков и по расстоянию между двумягруппами базовых датчиков. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения ширины непрозрачных и полупрозрачных полосовых и рулонных материалов.Цель изобретения . - повышение точности измерений за счет устранения влияния отказов датчиков на результат измерения, 10На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит установленные последовательно экран 1,управляемую диафрагму 2 и набор 3 базовых 15 датчиков, состоящий из двух групп датчиков, каждая из которых расположена на соответствующей подвижной линейке и полностью перекрывается экраном 1, последовательно соединенные 20 коммутатор 4, усилитель 5 с переменным коэфйициентом усиления и компаратор 6, регистр 7 базового размера, блок 8 памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, блок 10 управления и индикации, первый канал которого подключен к адресным входам коммутатора 4 и блока 8 памяти, второй канал - к инйормационно-управляющим входам блока 8 памяти, третий канал - 30 к управляющим входам усилителя 5 с переменным коэффициентом усиления, четвертый канал - к разрядным входам цифроаналогового преобразователя 9, выход которого связан с вторым входом компаратора 6, пятый канал - к выходам регистра 7 базового разме-ра, шестой канал - к выходу компаратора 6, седьмой канал - к управляющему входу диаФрагмы 2, выходы дат чиков набора 3 базовых датчиков подключены к инйормационным входам коммутатора 4.Устройство работает следующим образом. 45Для осуществления автоматической настройки устройства при изменении условий измерения (например, осве" щенности) путем выбора для каждого датчика из набора 3 базовых датчиков уровня опорного напряжения, относительно которого определяется состояние (освещен или затемнен) базового датчика, и отбора базовых датчиков, работосособн при данн ус измерения, оно переводится в режим "Адаптация".В режиме "Адаптация" при открытой диафрагме 2 для каждого -го освещенного датчика выбирается один из, и возможных коэффициентов К, передачи усилителя 5 с переменным коэффициентом усиления таким образом, чтобы усиленное напряжение Уо 1-гоопрашиваемого освещенного датчика находилось в рабочем диапазоне, определяемом неравенством и с Иа" цап ак - -ось.; Царап.вагде 0- максимальное значениевыходного напряженияЦАП 9;- коэффициент, определяюащий нижнюю границу ра 1бочего диапазона (- с 1)аа также для каждого датчика определяется опорное напряжение 0отноОП 1сительно которого определяется состояние (освещен или затемнен) датчика,Величина 60 определяется дискретностью измерения напряжений 0шумами измерительной цепи, временными температурным дрейфом параметровизмерительной цепи и базовых датчиков. Значение величины выбираетсябольше суммы значений этих компонентов, чтобы исключить ложное определение состояния (освещен или затемнен)датчика.Коды выбранного коэффициента К,передачи, измеренного напряжения Ц1и признак работоспособности каждого-го базового датчика записываются в1-ю ячейку блока 8 памяти.1В режиме "Адаптация" для определения коэфйициентов К, передачи блок 10управления и индикации:устанавливает уровень логическойединицы на выходе седьмого канала,открывая диайрагму 2;устанавливает через четвертый канал на разрядных входах ЦАП 9 код на 1пряжения -0апоследовательно устанавливает через первый канал на адресных входахкоммутатора 4 и блока 8 памяти адресаопрашиваемых датчиков и через третийканал на управляющих входах усилителя 5 устанавливает коды коэффициентов передачи, начиная с наименьшего;записывает через второй канал кодкоэйфициента К; передачи в соответствующую х-ю ячейку блока 8 памяти,припоявлении уровня логического нуля на шестом канале с выхода компаратора 6, свидетельствующего о том, что1оса; цап. ма После определения коэффициентовК; передачи в режиме Адаптация" блок10 управления и индикации переходит 10к измерению. (например, по алгоритмупоразрядного уравновешивания) опорного напряжения 0 . для каждого датчика,Для этого блок 10 управления и ин дикации:на выходе седьмого канала устанавливает уровень логического нуля,по которому закрывается диафрагма 2;начинает последовательно устанавливать через первый канал на адресныхвходах коммутатора 4 и блока 8 памяти адреса опрашиваемых датчиков, через второй канал считывает соответствующий опрашиваемому датчику код ко= 25эффициента К; передачи и через третийканал устанавливает его на управляющих входах усилителя 5 с переменнымкоэффициентОм усиления, через четвертый канал последовательно устанавливает на разрядных входах ЦАП 9 (всоответствии с выбранным алгоритмомизмерения), коды напряжений, сравниваемых с напряжением Уо, , черезМшестой канал считывает результат ихсравнения с выхода компаратора 6 ичерез второй канал записывает код измеренного напряжения Б; в соответствующую -ю ячейку блока 8 памяти.По окончании измерения опорногонапряжения У . для каждого датчикав режиме "Адаптация" блок 1 О управления и индикации переходит к отборубазовых датчиков, работоспособныхв данных условиях измерения,1Для этого процессорный блок 10управления и индикации:на выходе седьмого канала устанавливает уровень логической единицы, по которому открывается диафрагма 2;начинает последовательно устанавливать через первый канал на адресных входах коммутатора 4 и блока 8памяти адреса опрашиваемых освещенных датчиков, через второй канал счи 55тывает соответствующий опрашиваемомудатчику код коэффициента К; передачи,который через третий канал устанавливает на управляющих входах усилителя 5 с переменным коэффициентомусиления, через второй канал считывает код опорного напряжения Б ; , ккоторому прибавляет код дБ, и ре -зультат У , + ЬБ через четвертый канал устанавливает на разрядных входах ЦАП 9, при появлении уровня логической единицы на шестом канале свыхода компаратора 6, свидетельствующего о неработоспособности опрашиваемого датчика, т.е. о невыполненииусловия Посв ПоЬ Пэзаписывает через второй канал признак неработоспособности в соответствующую опрашиваемому датчику д-юячейку блока 8 памяти, а при появлении уровня логического нуля, свидетельствующего о работоспособности опрашиваемого датчика, записывает признак работоспособности в -ю ячейкублока 8 памяти.После отбора базовых датчиков устройство выходит из режима "Адаптация"при этом -я ячейка блока 8 памяти,соответствующая х-му датчику, содержит код коэффициента К; передачи, коЛопорного напряжения 0 , и признакоп,работоспособности или неработоспособности датчика.В режиме "Измерение" на выходеседьмого канала установлен уровеньлогического нуля, т.е. диафрагма 2открыта, блок 10 управления и индикации определяет состояние работоспособных датчиков (освещен или затемнен) и по числу затемненных сучетом неработоспособных датчиков,а также расстояния между двумя группами базовых датчиков определяет ширину материала,Для определения состояния датчиков блок 10 управления и индикации:последовательно устанавливает через первый канал на адресных входахкоммутатора 4 и блока 8 памяти адреса опрашиваемых датчиков;через второй канал считывает со-ответствующие опрашиваемому датчикукоды коэффициента К; передачи, опорного напряжения 0и признака раоп,ботоспособности или неработоспособности датчика;если датчик работоспособен, тоустанавливает коды коэффициента К;1388724 ф о р м у л а изобретения Устройство для измерения ширины полосовых и рулонных материалов, со Составитель С.КонюховТехред М. Ходанич Корректор Г,Решетник Редактор А,Ревин Заказ 1571/43 Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 передачи через третий канал на управляющих входах усилителя 5 с переменным коэффициентом усиления и опорного напряжения П,. через четвертый1канал на разрядных входах ПАП 9, через шестой канал с выхода компаратора 6 считывает состояние опрашиваемого датчика (уровень логического йуля на выходе компаратора 6 соответствует освещенному состоянию датчика, логической единицы - затемненному).Результат измерения ширины определяется на основе полученной информации о состоянии датчиков и представляется в виде суммы двух составляющих. Первая составляющая результата измерения определяется как сумма расстояния между подвижными линейками и длин групп затемненных датчиков и неработоспособных датчиков между ними каждой подвижной линейки. Вторая составляющая, представляющая собой погрешность результата измерения, обусловленную, возможным попаданием кромок материала на неработоспособные датчики, определяется как сумма длин групп неработоспособных датчиков между затемненными и освещенными датчиками каждой подвижной линейки.При необходимости получения точного результата необходимо изменить положение кромок материала по отношению к подвижным линейкам. держащее две группы базовых датчиков,каждая из которых расположена Ма соответствующей подвижной линейке, перпендикулярно направлению движения 5объекта, последовательно соединенные коммутатор, усилитель с перемен-.ным коэффициентом усиления и компаратор, регистр базового размера,блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, блок управления и индикации, первый канал которого подключенк адресным входам коммутатора и блокапамяти, второй канал - к информационно-управляющим входам блока памяти,третий канал - к управляющим входамусилителя с переменным коэффициентомусиления, четвертый канал - к разрядным входам цифроаналогового преобразователя, выход которого связан свторым входом компаратора, пятыйканал - к выходам регистра базовогоразмера, шестой канал - к выходу компаратора, выходы базовых датчиковподключены к информационным входамкоммутатора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерений, оно снабжено последовательно установленными перед базовымидатчиками экраном, который перекрывает обе группы базовых датчиков и выполнен в виде светорассеивающей пластины, и управляемой диафрагмой, предназначенной для автоматической настройки устройства при изменении условий измерений, управляющий вход которой подключен к седьмому каналу блокауправления и индикации.