Устройство для измерения модуля упругости материала

(56) Иванов Г,М. иэлектропривод по гия, 1978,%34олитехничмсомолай и Е.С,Л кии институ нкев 1 сей/сежим ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р, Автоматизированный оянного тока, М.; Энер(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике непрерывно-поточных производств. Целью изобретения является повышение точности измерения модуля упругости материала в процессе его протяжки на непрерывно-поточной линии. Устройство содержит ряд последовательно расположенных секций 1, каждая из которых включает приводное устройство 2, электродвигатель 3, систему 4 управления,измерители 5 и 6 скорости и натяжения материала, сигнализатор 8, блок 9 вычитания, блок 10 деления, интегрирующий блок 11 и идентификатор 12. Интегрирующий блок 11, представляющий собой самонастраивающуюся модель деформации материала, включает последовательно соединенные суммирующий интегратор 13 и два умножителя 14 и 15. В устройстве использован беспоисковый метод идентификации с применением самонастраивающейся модели деформации материала, При работе устройствадля определения модуля упругости использован идентификатор 12 и интегрирующий блок 11, на вход которого подается сигнал относительной разности скоростей материала в смежных секциях 1 и удлинение материала с предыдущей секции. В идентификаторе 12 сравнивают гармонические составляющие выходных сигналов интегрирующего блока 11 и измерителя 6 натяжения и получают сигнал, пропорциональный модулю упругости материала. 1 з,п.ф-лы, 2 ил.50 Изобретение относится к контрольноизмерительной технике непрерывно-поточных производств,Целью изобретения является повышение точности измерения модуля упругости материала в процессе его протяжки на непрерывно-поточной линии.На фиг, 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - функциональная схема интегрирующего блока.Устройство содержит ряд последовательно расположенных секций 1, каждая иэ которых включает приводное устройство 2 с электродвигателем 3, систему 4 управления электродвигателем, измерители 5 и 6 скорости и натяжения материала 7, сигнализатор 8 линейной скорости, блок 9 вычитания, блок 10 деления, интегрирующий блок 11 и идентификатор 12. Выходы измерителей 5 и б соединены с входами системы 4 управления. Вход сигнализатора 8 соединен с выходом измерителя 5 скорости, а его выход подключен к первому входу блока 9 вычитания и первому входу интегрирующего блока 11, три остальных входа которого соединены соответственно с выходом блока 10 делениявыходом идентификатора 12 и выходом интегрирующего блока 11, расположенного в предыдущей секции. Первый выход интегрирующего блока 11 подключен к входу идентификатора 12, а второй выход - к входу интегрирующего блока 11 последующей секции. Выход блока 9 вычитания соединен с первым входом блока 10 деления. Выход сигнализатора 8 линейной скорости также подключен к входу блока 9 вычитания и второму входу блока 10 деления, расположенных в последующей секции, Выход измерителя 6 натяжения соединен с вторым входом идентификатора 12.Интегрирующий блок 11 каждой секции состоит из последовательно соединенных суммирующего интегратора 13 и двух умножителей 14 и 15. Три входа суммирующего интегратора 13 подключены соответственно к выходу блока 10 деления, выходу первого умножителя 14 и входу , интегрирующего блока 11, расположенного в предыдущей секции. Второй вход первого умножителя 14 подключен к выходу сигнализатора 8 скорости, Второй вход и выход умножителя 15 подключены соответственно к выходу и входу идентификатора 12, Выход первого умножителя 14 подключен также к интегрирующему блоку 11, расположенному в последующей секции.Устройство работает следующим образом,Материал 7 в каждой 1-й из п секций 1 транспортируют приводным устройством 2 ь соединенным через кинематическую передачу с электродвигателем Зь которым управляют системой 4 управления по сигналам, измеренным измерителями 5 и 6 скорости и натяжения.Измерителями 5 и и 5 скорости материала в смежных -1-й и 1-й секциях измеряют скорость материала и сигналы с измерителей подают на соответствующие сигнализаторы 8 н и 8 ь на выходах которых получают сигналы скоростей материала в смежных секциях, разность которых определяют в блоке 9 вычитания, разделив которую на скорость материала в предыдущей 1-1)-й секции с сигнализатора 8 ь получают сигнал деформации от разности скоростей материала. Полученный сигнал подают на первый вход интегрирующего блока 11, на второй вход которого подают сигнал с второго выхода интегрирующего блока 11 ь 1 предыдущей (1-1)-й секции. Суммируют зти сигналы на суммирующем интеграторе 13 и подают на умножитель 14 ь где умножают сигнал суммирующего интегратора 13 на сигнал скорости материала в данной 1-й секции с сигналиэатора 8; скорости и получают сигнал полной деформации материала, который подают на третий вход суммирующего интегратора 13 и на второй вход интегрирующего блока 11+ последующей секции, а также на вход второго умножителя 15 ь где его умножают на сигнал с выхода идентификатора 12 ь результат умножения подают на первый вход идентификатора 12 ь на второй вход которого подают сигнал измерителя 61 натяжения. В идентификаторе 12 сравнивают гармонические составляющие выходных сигналов интегрирующего блока 11 и измерителя 6 натяжения и получают сигнал, пропорциональный модулю упругости материала.При изменении модуля упругости материала, например при его уменьшении, натяжение материала в данной 1-й секции ослабляется, сигнал на выходе измерителя 6 натяжения уменьшается, Система 4 управления из заданного и действительного сигналов натяжения вырабатывает управляющий сигнал, который увеличивает скорость материала в данной 1-й секции, восстанавливае; натяжение до прежнего уровня. Кроме то о, уменьшение модуля упругости вызывает уменьшение гармонической составляющей натяжения в данной 1-й секции, обусловленной периодическими колебаниями скорости, Уменьшение гармонической составляющей сигнала измерителя 6 натяжения приводит к уменьшению выход 1077497ного сигнала идентификатора 12 ь который поступает на второй управляющий вход интегрирующего блока 111(второй вход умно- жителя 13)и соответственно уменьшает его коэффициент передачи. Процесс определе ния нового значения модуля упругости материала идентификатором 12 и самонастройка интегрирующего блока 11 осуществляются до момента сравнения амплитуд гармонических составляющих сигна лов интегрирующего блока 111 и измерителя б натяжения, т.е. до совпадения вычисленного и действительного значения приведенного модуля упругости материала,Использование предлагаемого устрой ства позволяет повысить то чость контроля за качественными показателями вырабатываемой продукции,Формула изобретения1. Устройство для измерения модуля уп ругости материала в процессе его протяжки на непрерывно-поточной линии, содержащее ряд последовательно расположенных секций, каждая из которых включает приводное устройство с электродвигателем, си стему управления электродвигателем, измеритель скорости и измеритель натяжения материала, при этом выходы измерителей соединены с входами системы управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 30 с целью повышения точности измерений, оно снабжено установленными в каждой секции сигнализатором линейной скорости, блоком вычитания, блокам деления, интегрирующим блоком и идентификатором, при 35 этом вход сигнализатора линейной скорости соединен с выходом измерителя скорости, а его выход подключен к первому входу вычитания и первому входу интегрирующего блока, три остальных входа которого соединены соответсгвенно с выходами блока деления, идентификатора и интегрирующего блока, расположенного в предыдущей секции, первый выход интегрирующего блока подключен к входу идентификатора, а второй его выход - к входу интегрирующего блока последующей секции, выход блока вычитания соединен с первым входом блока деления, выход сигналиэатора линейной скорости также подключен к входу блока вычитания и второму входу блока деления, расположенных в последующей секции, а выход измерителя натяжения соединен с вторым входом идентификатора.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что интегрирующий блок каждой секции состоит из последовательно соединенных суммирующего интегратора и двух умножителей, три входа суммирующего интегратора подключены соответственно к выходам блока деления, первого умножителя и интегрирующего блока, расположенного в предыдущей секции, зторой вход первого умножителя подключен к выходу сигнализатора линейной скорости, второй вход и выход второго умножителя подключены соответственно к выходу и входу идентификатора, выход первого умножителя подключен также к интегрирующему блоку, расположенному в последующей секции.1677497 Юю ф 4 л Рщл Ж Кучерявая А. Лежнина Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 3105 ВНИИПИ Го оставитель В, Вознесенскийхред М.Моргентал Корректо Тираж 366 Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5