Устройство для контроля качества листовых и рулонных материалов

(5)5 О 0 КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ОСУДАРСТВЕНН О ИЗОБРЕТЕНИ ПРИ ГКНТ СССР ТЕНИЯ ИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1354111, кл. 6 01 й 33/34, 1985,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЛИСТОВЫХ И РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к технике автоматического контроля качества листовых и рулонных материалов, преимущественно Изобретение относится к технике автоматического контроля качества листовых и рулонных материалов, преимущественно бумажного полотна, ткани и пленок, и предназначено для применения в целлюлознобумажной, текстильной, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.Цель изобретения - повышение точности контроля.На чертеже приведена структурная схема устройства,Устройство содержит расположенные на одной оптической оси источник исключения (не показан), фотопреобразователь 1 и размещенный между ними контролируемый материал (не показан), усилитель 2, умножитель 3, блок 4 выделения постоянной составляющей сигнала, интеграторы 5 - 7, блоки выборки и хранения 8 - 10 информации, пебумажного полотна, ткани и пленок, и предназначено для применения в целлюлознобумажной, текстильной и химической отраслейпромышленности. Цель изобретения - повышение точности контроля, Характерной особенностью устройства является использование последовательно соединенных сумматора, фильтра низких частот, умножителя, блока выделения постоянной составляющей сигнала и параллельно включенных цепей, каждая из которых состоит из интегратора и блока выборки и хранения информации для повышения помехоустойчивости, в частности для снижения влияния оптической проницаемости среды, окружающей контролируемый материал. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. реключатель 11, повторитель напряжения 12, источник опорного напряжения 13, резисторы 14-16, усилитель 17, резисторы 18 и 19, усилитель 20, резистор 21, диод 22. резисторы 23 - 25, конденсатор 26, повторитель напряжения 27, синхронизатор 28, компаратор 29 и индикатор 30.Резисторы 14 - 16 и усилитель 17 образуют двухвходовой сумматор. Резисторы 18 и 19 и усилитель 20 образуют усилитель-инвертор,Резистор 25 и конденсатор 26 образуют фильтр нижних частот. Синхронизатор 28 содержит формирователи синхроимпульсов, обеспечивающих стробирование блока 4 выделения постоянной составляющей сигнала, интеграторов 5-7 и блоков выборки и хранения 8-10 информации.фотопреобразователь 1 соединен со входом усилителя 2, выход которого связан с входом умножителя 3. Выход умножителя3 соединен с информационньм входом бло-.ка 4 Вьделения постоянной составляющей сигнала, выход которого соединен с информационными входами 1 ичтеграторов 5-7,Выходы интеграторов 5-7 соединены с информационными входами блоков выборки и ; хранения 8 - 10 информации, выходы которых соединены с входами переключателя 11. Выход переключателя 11 соединен через усилитель 12 с входом сумматора, а выход сумматора (выход усилителя 17) соединен со входом усилителя-инвертора, Выход усилителя-инвертора (выход усилителя 20) через резистор 21 связан с входом фильтра нижних частот, Ко входу фильтра нижних частот Опним своим Выводом под ключен ДИОД 22, ЕГО второй ВЫВОД ПОДключен к делителю напряжения на резисторах 23 и 24, Резистор 23 делителя подключен к источнику питания +Е, К выходу фильтранижних частот точке соединегия резистора 25 и конДенсагора 26) сВОим вхоДОМ пОД ключен повторитель напряжения 27, выход которого соединен с входом умножителя 3 и с входом компаратора 29, своим выходомподключенного к индикатору 30, Управляющие Входы блока 4 выделения посгоян ой составля 1 ощей сигнала, интеграторов 5-7 и блоков выооркы и хранения 8 - 10 информацыи, подключенных к соответствующим вы- д 0 ходам синхоонизаторэ 28. Источник Опорного напряжения 13 соединен с входомсумматора.Устройство работает следующим образом. 35Импульсы излучения поступают на фотопрсобразователь 1 и преобразовываотся им в электрический сигнал, 3 гот сигнал усиливается усилителем 2 и поступает на вход умножителя 3. Напряжение на установоч ном входе умножителя 3 в течение времени дейся импуса неизменно, поэтому коэффициент передачи его во времени действия импульса постоянен, С выхода умножителя 3 сигнал поступает на вход бло ка 4 выделения постоянной составляющей синала, который осуцествляет фиксация уровня постоянной составляющей сигнала.Далее сигнал поступает на входы интеграторов 5 - 7 и с их выходов - на входы блоков 50 выборки и хранения 8 - 10 информации, где фиксируотся амплитудные значения импульсов сигнала, Стробирование блоков 4 - 7 и блоков выборки и хранения 8-10 информации осуществляется по их установочным 55 входам импульсами синхронизатора 28,Таким образом, на выходах блоков выборки и хранения 8-10 информации действуют напряжения постоянного тока (с небольшой остаточной переменной составляющей), пропорциональные амплитудам импульсов соответствующей импульсной последовательности общего импульсного сигнала фотопреобразователя 1. Сигнал с выхода одного из этих блоков выборки и хранения информации через переключатель 11 и повторитель 12 (этот сигнал считается опорным) поступает на вход сумматора (на резистор 14), На резистор 15 поступает напряжение от источника опорного напряжения 13. Величины сопротивлений резисторов 14 и 15 подобраны так, что в установившемся состоянии на входе усилителя 17 напряженияна обоих входах сумматора почти скомпенсированы, Напряжения некомпенсации усиливается усилителем 1,7, Благодаря наличию резистора обратной связи 15 выходной сигнал усилителя 17 определяется алгебраической суммой выходных напряжений повторителя 12 и источника опорного напряжения 13, Далее этот сигнал дополнительно усиливается и инвертируется усилителем-инвертором и через резистор 21 поступает на фильтр нижних частот. Фильтр нижних частот сглаживает остаточную переменную составлявшую выходного сигнала блоков Выборки и хранения информации, подавляет шумы усилителей 17, 20 и обеспечивает устойчивость системы стабилизации выходного напряжения блоков выборки и хранения информации. Напряженые постоянного тока с выхода фильтра нижних частот (точки соединения резистора 25 и конденсатора 26) через повторитель 12 подается на вход умножителя 3 и устанавливает величину его коэффициента передачи,Если по какой-либо причине, например, вследствие нестабильности напряжения питания источника излучения, величина выходного сигнала фотопреобразователя 1, а следовательно, и вь,ходного сигнала блока Выборки и хранения информации опорного канала уменьшится, то сигнал на входе сумматора на элементах 14 - 17 также уменьшится и нарушится имевший ранее место баланс напряжений на входе усилителя 17. Напряжение разбаланса усиливается им, инвертируется усилителем-инвертором и через фильтр нижних частот и повторитель 27 поступает на вход умножителя 3, увеличивая крутизну его передаточной характеристыи.Это приведет к поступлению на вход блока 4 выделения постоянной составляющей сигнала и в конечном итоге на вход сумматора сигнала большего уровня и к восстановлению нарушенного равновесия, что возвращает уровень сигнала на выходе блока вь 1 борки и хранения информации опорного канала к его первоначальной величине.51015 Аналогично стабилизируется величина выходного сигнала блока выборки и хранения информации опорного канала и при увеличении вследствие какой-либо причины выходного сигнала фотопреобраэователя 1, Поскольку через фотопреобразователь 1, усилитель 2 и умножитель 3 проходят импульсы и двух остальных последовательностей одновременно с импульсами опорной последовательности, то и выходные сигналы блоков выборки и хранения информации и остальных (кроме опорного) каналов также оказываются стабилизированными,При включении схемы (при подаче напряжений питания) имеет место следующее. В начальный момент конденсатор 26 не заряжен и напряжение на нем равно нулю. Следовательно, равно нулю и выходное напряжение повторителя 27, т,е. напряжение на входе умножителя 3. Это означает, что коэффициент передачи от выхода фото- преобразователя 1 до входа блока 4 выделения постоянной составляющей сигнала также равен нулю и поэтому выходной сигнал всех блоков выборки и хранения информации также нулевой, Это вызывает на выходе усилителя 17 и соответственно усилителя 20 сигнал разбаланса максимальной величины (практически равный напряжению питания на выходе усилителя 20), что вызывает отпирание диода 22 и ограничение напряжения на входе фильтра нижних частот(за счет падения напряжения на резисторе 21 от тока диода 22) до уровня Оупр.макс, (максимально допустимая величина управляющего напряжения на входе умножителя 3), Этот уровень(с учетом падения напряжения на диоде 22) устанавливается выбором отношения величин резисторов 23 и 24. Поступающее на вход фильтра нижних частот (на резистор 25). напряжение Оупр.макс. начинает заряжать конденсатор 26, и напряжение на нем растет. Это увеличивающееся напряжение поступает на вход умножителя 3 и увеличивает коэффициент его передачи,.в результате чего на вход блока 4 выделения постоянной составляющей сигнала начинают поступать возрастающие по амплитуде импульсы сигнала и на выходах блоков выборки и хранения информации 8 - 10 появляются и начинают возрастать их выходные напряжения. Это продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесное состояние, при котором уровень сигнала на выходах блоков 20 25 30 35 40 45 50 55 выборки и хранения информации 8-10 будет застабилизирован,Если же по какой-либо причине импульсы на выходе фотопреобразоаателя 1 отсутствуют(например, вышел из строя источник излучения или зазор вдатчике устройства забился при обрыве контролируемого материала), то баланс в схеме не наступит и на входе умножителя 3 через некоторое время установится напряжение Оупр.макс. Это вызовет срабатывание компаратора 29 и включение индикатора 30, что свидетельствует о необходимости проверки функционирования устройства,Формула изобретения 1, Устройство для контроля качества листовых и рулонных материалов, содержащее источник излучения, фотопреобраэователь, синхронизатор и цепь иэ последовательно соединенных интегратора и блока выборки и хранения информации, о тличающееся тем,что,сцельюповышения точности контроля, оно дополнительно имеет источник опорного напряжения и последовательно соединенные переключатель, сумматор, инвертор, фильтр нижних частот, умножитель, блок выделения постоянной составляющей сигнала и дополнительные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных интегратора и блока выборки и хранения информации, причем входы всех интеграторов объединены между собой и связаны с выходом блока выделения постоянной составляющей, а их установочные входы и установочные входы блоков выборки и хранения информации и выделения постоянной составляющей сигнала связаны с соответствующими выходами синхронизатора, при этом выходы блоков выборки и хранения информации соединены с соответствующими входами переключателя, а второй вход сумматора связан с источником опорного напряжения,2. Устройство по и. 1, отл и ча ю щеес я тем, что оно имеет последовательно соединенные резистор, диод и делитель напряжения, причем свободный вывод резистора соединен с выходом инвертора, а его другой вывод дополнительно связан с входом фильтра нижних частот.3, Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено последовательно соединенными компаратором и индикатором, причем вход компаратора соединен с выходом фильтра нижних частот.1677114Составитель Б,Быховский Редактор Н.Шитев Техред М,Моргентал Корректор Н.Король Заказ 3086 Тираж 301 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Рэушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10