Устройство для измерения перемещения реверсивно движущихся ферромагнитных изделий

(51) 4 С 01 В 7/04 о ССС 1981. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Южное отделение Всесоюзногнаучно-исследовательского инстигеофизических методов разведки(56) Авторское свидетельствВ 998848, кл. О 01 В 7/04,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РЕВЕРСИВНО ДВИЖУЩИХСЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к промысловой геофизике. Цель изобретения повышение точности измерения за счет коррекции скоростной ошибки. Перед началом работы устройства переключателями 13 выставляются значения Г и с времени в цепи переноса меткийот элемента 2 (или 3) воспроизведения до элемента 4 нанесения, опреде-. ленные экспериментально, в регистр 19 уставок заносятся значения 1 и 1 - расстояния от элемента 4 нанесения до элемента 2 (3) воспроизведения, а в регистр 1 поправок - значения 51 и Й"1 . Время занесения поправок задается высокостабильным генератором 11, делителем 12 и счетчиком 14. В зависимости от состояния триггера 10, воздействующего на коммутатор 23, устанавливается коэффициент деления делителя 12 частот. Число импульсов подсчитывается счетчиком 14, разрядные выходы которого поданы на входы кодирующего блока 15, на выходе которого появляются сигналы на введение поправок через нтервалы времениф Измерение перемещений производится как операция алгебраического суммирования уставок с учетом реверса и введения поправок на скорость перемещения изделия. 1 ил(1) 30 1=1+ЧУ,где 1 - фактическое расстояние междудвумя последовательными метками, наносимыми на иэделие1, - геометрическое расстояниемежду элементами нанесенияи воспроизведения меток,Ч в . скорость движения изделия 1;с - постоянная времени в цепи переноса метки от элемента 2воспроизведения (или 3) доэлемента 4 нанесения.физическая сущность выражения ( 1) состоит в том, что за счет перемещения изделия 1 в процессе его разметки расстояние между нанесенной ранее и вновЬ проставленной меткой всегда больше геометрического расстояния между воспроизводящим и наносящим элементами, так как за время переноса метки с по цепи блоков 2-4-3 издеГ50 лие успевает переместиться на некоторый интервал 61 = Ч с, В пределе при1 - -. 1 оИнтервал времени между последова 55 гельно считанными меткамиИзобретение относится к измерительной технике и может оыть испЬльзовано для измерения длины троса,сматываемого с барабана.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет коррекциискоростной ошибки,На чертеже показана функциональная схема устройства.устройство для измерения перемещения реверсивно движущихся ферромагнитных изделий 1 содержит элементы2 и 3 воспроизведения, элемент 4 нанесения меток, Фазовые детекторы 5 15и 6, элемент ИЛИ 7, триггер 8, фор,мирователь 9 разнополярных импульсов,триггер 10 реверса, высокостабильный генератор 11, делитель 12 частот,переключатели 13, счетчик 14, блок 2015 кодирования, формирователь 16импульса, регистр 17 поправок, регистр 18 длины базы, регистр 19 уставок, ключевые схемы 20-22, коммутаторы 23-25. элемент 26 задержки, 25регистраторы 27 и 28.В основу работы устройства положено соотношениеВынося с за скобки в правой части равенства (2), имеют е =с( - +1)1 оЧГ или с( 1) й 1 Скоростная погрешность(5) Величина о 1 является абсолютной погрешностью измерений перемещений, которая имеет один и тот же знак (+), поэтому накапливается, что вызывает необходимость ее компенсации путем введения поправок, Если представить относительную погрешность д = Ко;то число К представляет собой число поправок, которое надо внести на каждый интервал 1 чтобы получить допустимую погрешность измерения перемещений 5 Во . Отсюда из (4) о 1 ЧсОдогд о оооп 1 о(6) Время введения поправок определяется выражением (5) . е, =( + 1); 1(7) где й, .1 кКак видно из (7), построив кодирующий блок так, что на первом его выходе появляется сигнал при комбн 1 нации на входе ( а - .+ 1), на втором сл Зов 1 выходе - при ( - + 1), на К-м 2 8 арп1 выходе соответственно ( -г - + 1),Кможно вводить поправки через интервалы времени ,, .., 1 в строк гом соответствии с ТДпя того, чтобы число вводимых поправок К по формуле (б) не зависело от величины , т.е. чтобы иметь постоянную структуру блока 15, рассчет К и 1 проводят исходя из возможных Чмкс и 6 дкс, то 1 мдкс = 1 о + Чиюй"мдкс 1(8) ЧмдксК 9) Если реально скорость перемещения изделия 1 равна Чс , то выражение 20 (8) учитывает погрешность и введения поправок не требуется, е которая Ч ( ЧиАкс и (ЧИАкс)Убоп 1 О, то необходимо изя 1 мкс вычесть б, 1 если рость еще меньше, то (Ч"мьксЖдоп 1 о ь то необходимо иэ 1 цвычесть все К поправок 1(д )Оп б каждая.Устройство работает следующим 30 сли неЧ) БзначенискоЧ )кО 25 образрм.На изделие 1 наносится магнитная метка элементом 4 нанесения. При движении изделия в зависимости от его направления метка воспроизводится элементом 2 или 3 и выделяется соответствующим фазовымдетектором 5 или б. Независимо от направления перемещения сигналы с. фазовых детекторов через схему ИЛИ 7 поступают 4 О на триггер 8, который управляет формирователем 9 так, что не при каждом изменении состояния триггера 8 при фиксации очередной метки с формиро- вателя 9 в элемент 4 подается импульс 45 тока противоположной полярности. В результате стирается поедыдущая метка и наносится новая магнитная метка, которая считывается в последующем цикле измерений перемещенияизделия 1, Выходы фазовых детекторов 5 и 6 также поданы на раздельные входы триггера 10 реверса, Поэтому состояние этого триггера однозначно соответсвует направлению перемещения изделия. Время Т между простановкой последующих меток определяется выражением (2), а расстояние 1 между метками выражением (1)Посколькупри реверсе имеются два канала фиксации меток: элементы 2, 5, 7-9 впервом канале и элементы 3, 6-9 вовтором канале, то величины ( и 1различны при движении каната в однуи друг ю сторону, соответственно ,и 1, ии 1 . Поэтому и рассчитываемые по формулам (1), (2) (5)величины также имеют два значения в мые по определ регистр и д 1 мой погр17 поправок - знач ,.полученные исходя ешности измерений ния Р долуЛ:Время занесения поправок задается каналом измерения времени, в который входят высокостабильный гене-. ратор 11 (с точностью не менее чем на йорядок выше 5 дср ), делитель 12 и счетчик 14, В зависимости от состояния триггера 10, воздействующего на коммутатор 23, устанавливается коэффициент деления делителя 12 равным или , Число импульсов ,(Т,) подсчитывается счетчиком 14, разрядные выходы которого поданы на входы кодирующего блока 15. Внутренняя органиэация блока 15 позволяет реализовать выражение (5) . На выходе блока 15 появляются сигналы на введение по р ок через интервалы времени с, й , Ск, что соответствует выражениям (7) .Измерение перемещений производится как операция алгебраического суммирования уставок с учетом реверса и введения поправок, Из регистра 19 уставок значение 1 (или 1 ) в зависимости от состояния триггера 10 реверса через коммутатор 25 и ключевую схему 21 и по сигналу считанной метки с элемента ИЛИ 7 подается на регистр. 18 длины базы. Элемент 26 зажержки вводится для того, чтоб эависимости от направления движения изделия. Эти величины фиксируются в блоках 13, 17 и 19 в виде двух чисел, а выбор одного из иэ них осуществляется"в зависимости от состояния триггера 10 реверса посредством коммутаторов 23-25.Перед началом работы устройства переключателями 13 выставляются значения с и Т , определенные экспериментально, например, как тангенс угла наклона к оси абсцисс, построенного по выражению (1), в регистр 19 уставок заносятся значения1397708 Формула изобретения Устройство для измерения перемещения реверсивно движущихся ферромаг" нитных иэделий, содержащее элемент нанесения магнитных меток, два элемента воспроизведения и соединенный с ними блок электронной обработки, включающий .элемент ИЛИ, два фазовых детектора, каждый из которых входами соединен с одним элементом воспроизведения, а выходом - с двумя входами элемента ИЛИ, формирователь разно- полярных импульсов, входом соединенный с выходом элемента ИЛИ, а выходом - с элементом нанесения магнитных меток, счетчик, соединенный с входом формирователя разнополярных импульсов, и регистратор, о т л и Составитель Л,КрюковаТехред Л,Олийнык Корректор Н.КорольЪ Редактор И. Николайчук Заказ 2597/37 Тираж 680 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 предварительно записанное в регистре 18 число было передано через ключевую схему 22 в регистратор 28, что исключает ошибку вычисления.Одновременно через коммутатор 24 с формирователя 16 через ключевую схему 20 в регистр 18 вводится соответствующаяя поправка Ю 1 или 8 1 щ ) . Полученное таким образом исправленное значение длины базы с учетом поправки хранится в регистре 18 до прихода следующего импульса считанной метки. Тогда оно передается через схему 22 в накапливающий регистратор 28, где алгебраически суммируется с ранее зафиксированным там значением перемещения. Вывод величины перемещения осуществляется на регистраторе 27,ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерений, блокэлектронной обработки снабжен дополнительными высокостабильным генератором с делителем частот, переключателями и соединенным с йими первымкоммутатором, последовательно соединенными регистром поправок, вторым 1 О коммутатором и первой ключевой схемой, блоком кодирования, входамисоединенным с выходами счетчика, формирователем импульсов, входом соединенным с выходом блока кодирования,а выходом - с вторым входом первойключевой схемы, последовательно соединенными регистром устава , третьимкоммутатором, второй клю: вой схемой, регистром длины базы, третьейключевой схемой и вторьв регистратором, выходом соединенным с входомпервого регистратора, трнггером, входом соединенным с выходом элементаИЛИ. а выходом - с вторым входом 2 Ь формирователя разнополярных импульсов, элементом задержки, входомсоединенным с выходом элемента ИЛИи вторым входом третьей ключевой схемы,а выходом- с вторым входом второй ключевой схемы, триггером реверса,Б-входом соединенным с выходом первого фазового детектора, К-входом -с выходом второго фазового детектора,а выходом - с вторыми входами трех 35коммутаторов выход первой ключевойсхемы соединен с вторым входом регистра длины базы, выход делителячастот соединен с вторым входомсчетчика, а второй вход - с выходомпервого коммутатора.