Устройство для измерения длиныдвижущегося материала

ОН ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Йо(23) Приоритет 0 01 В 7/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ДВИЖУЩЕГОСЯ МАТЕРИАЛАИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длины проводов, кабелей, материалов и других движущихся длинномерных изделий.Известно устройство для контроля длины движущегося иэделия, содержа-. щее подвижный к изделию мерный обкатной ролик, счетчик числа оборотов мерного ролика, второй обкатной мерный ролик с моментом инерции, отличным от первого, счетчик числа оборотов второго ролика, узел отсчета и блок коррекции, входы котороГо соединены со счетчиками, а выход - с узлом отсчета 1 .Недостатком данного устройства является влияние на точность. измерения длины материала таких факторов, как погрешность измерительного ролика, например из-за износа, реформация материала.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения длины движущегося материала, содержащее датчик длины, счетчик длины, вход которого соединен с выходом датчика длины, набиратель поправки, клапаны переписи поправки и счетчик поправ-ки, вход которого через клапаны переписи поправки соединен с выходомнабирателя поправки 2 .Недостатком устройства являетсято, что код поправки вводится с точностью целого значения дискреты измерения, в результате чего в процессеизмерения имеет место накоплениеошибки, обусловленное отсутствиемкоррекции дробной части.дискретыизмерения,Цель изобретения - повышение точности измерения,Цель достигается тем, что устрой 15 ство для измерения длины движущегосяматериала снабжено генератором, тремя ключевыми элементами и двумя делителями частоты, первые входы двухключевых элементов соединены с вы 20 ходом генератора, вторые входы - свыходами набирателя поправки, а вы"ходы соединены со входами соответствующих делителей частоты, выход пер"вого делителя частоты соединен со,входом датчика длины, выход второгоделителя частоты соединен со вторымвходом счетчика длины, первый входтретьего ключевого элемента соединен с выходом генератора, второй30 вход - с первым выходом счетчикапоправки, а выход третьего ключевогоэлемента соединен со вторым входомсчетчика поправки, второй выход которого соединен со входом набирателяпоправки, первый выход счетчика длины соединен со вторым входом клапанов переписи поправки, а второйвыход счетчика длины соединен с третьим входом счетчика поправки,На чертеже представлена схемаустройства для измерения длины движущегося материала.Устройство содержит датчик 1 длины, набиратель 2 поправки, клапаны3 переписи поправки, счетчик 4 поправки, счетчик 5 длины, генератор 6,ключевые элементы 7 - 9, делители10 и 11 частоты. Датчик 1 длины вклю-чает в себя мерный ролик 12, датчик13 угла поворота мерного ролика, Фазорасщепитель 14 и Формирователь 15.Набиратель 2 поправки содержит задатчик 16 поправки и логические элементы 17 и 18 И. Счетчик 4 поправки состоит из накапливающего счетчика 19,реверсивного счетчика 20 и дешифратора 21. Счетчик 5 длины содержит преобразователь 22 фазы в код и счетчик23 числа оборотов мерного ролика,Выход генератора 6 соединен с импульсным входом ключевых элементов7-9, потенциальный вход ключевогоэлемента 7 соединен с выходом логического элемента 17 И, а выход -со входом делителя 10 частоты, выход которого подключен ко входу фазорасщепителя 14, датчик 13 угла поворота мерного ролика 12 соединен свыходом фазорасщепителя 14 и с входом формирователя 15, потенциальныйвход ключевого элемента 8 соединен свыходом логического элемента 18 И,а выход - с входом делителя 11 частоты, выход которого подключен ковторому входупреобразователя 22,первый вход клапана 3 подключен кзадатчику 16 поправки, второй вход -к выходу преобразователя 22, а выходко входу счетчика 19, потенциальныйвход ключевого элемента 9 соединенс прямым выходом дешифратора 21, авыход - с вычитающим входом счетчика 20, суммирующий вход которогоподключен к выходу счетчика 19,а выход - к первому входу дешифратора 21, второй вход которого соединен с кодовым выходом преобразователя 22, первый вход элемента 17 Иподключен к выходу минус, а первый вход элемента 18 И - к выходуплюс задатчика 16 поправки,вторые входы элементов 17 и 18 Исоединены с инверсным выходом дешифратора 21.Устройство работает следующим образом.Прямоугольные импульсы генератора6 поступают через ключевые элементы7 и 8 на делители 10 и 11.частоты са коэффициентом деления, равным количеству дискрет измерения, приходящихся на один оборот мерного ролика 12 и датчика 13. Из сигналов делите.ля 10 частоты фазорасщепитель 14 вырабатывает двухфазную или трехфазную систему напряжений для питания датчика 13 (типа вращающегося трансформатора или сельсина). Формирователь 15 осуществляет фильтрацию вы,ходного сигнала датчика 13 и преобразование его в сигнал прямоугольйой формы, фаза которого содержит информацию о длине объекта измерения.В преобразователе 22 происходит сравнение по фазе выходного сигнала фор 15 мирователя 15 с опорным сигналом,поступающим с делителя 11 частоты,и преобразование результата сравнения в код длины, ограниченный числомдискрет, соответствующих одному обо 2 О роту мерного ролика 12, Код, получаемый на кодовом выходе преобразователя 22, образует младшие разряды результата измерения. Старшие разрядырезультата измерения образуют код,фиксируемый счетчиком 23 числа оборотов мерного ролика.о Перед началом измерения в набирателе,2 поправки задатчиком 16 устанавливается величина поправки, равная разности между длиной окружностиЗО и эталонной величиной,При изменении длины материалапроисходит вращение мерного ролика12 и связанного с ним ротора датчика 13, что сопровождается изменением35 Фазы выходного сигнала последнего.Код длины на выходе преобразователя 22 постепенно изменяется от нуля домаксимального значения, равного количеству дискрет измерения, соответст О вующих одному обороту. мерного ролика12. В момент завершения полного оборота мерного ролика 12 код длины навыходе преобразователя 22 скачкомпадает до нуля, при этом в счетчик23 числа оборотов мерного ролика 12записывается 1, а в счетчик 19через клапаны 3 переписывается величина поправки,установленная внабирателе 2 поправки задатчиком16. Указанный процесс периодически 5 О повторяется при каждом очередном обо"роте мерного ролика 12.Накапливающий счетчик 19 осуществляет суммирование своего содержимого с вносимой величиной поправкиОбъем 55 счетчика 19 рассчитан на суммированиедробной части дискреты измерений.При переполнении этого счетчика с него поступает на вход реверсивного счетчика 20 импульс, соответствующий о дискрете измерения и представляющийсобой поправку, которую необходимо внести в выходной код длины.При установке реверсивного счетчика 20 в состояние, отличное от 0, и при коде на выходе преобразователяФормула изобретения 15 20 25 ЗО 35 40 45,равки, а второй выход счетчика длины соединен с третьим входом счетчика поправки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе22, также отличном от ф 0; на прямом выходе дешифратора 21 формируется сигнал логического 0, который прикладывается к потенциальному входу ключевого элемента 9, разрешая считывание содержимого счетчика 20, Одновременно с этим сигнал логической 1, поступающий с инверсного выходадешифраторй 21 на вторые вхо" ды элементов,17 и 18 И, формирует сигнал логической 1 на выходе того из элементов, на вход которого поступает сигнал Логической ф 1 со знакового выхода задатчика 16 поправки. При знаке величины поправки ф+ сигнал логической 1 ф образуется на выходе элемента 18 И, а при знаке величины поправки -ф он оказывается на выходе элемента 17 И. С выхода элементов 17 или 18 И сигнал логической 1 прикладывается к потенциальному входу соответственно ключевого элемента 7 или 8 и запрещает прохождение импульсов с выхода генератора 6 на делитель 10 или 11 частоты. Пропуск одного импульса на входе. делителя 10 частоты вызывает отставание фазы выходного сигнала датчика 13 относительно опорного сигнала на угол, соответствующий дискрете измерения, что приводит к уменьшению выходного кода длины на одну дискрету, Пропуск одного импульса на входе делителя 11 частоты вызывает отставание на одну дискрету фазы опорного сигнала, получаемого навыходе делителя 11 частоты, в результате чего выходной код длины увеличивается на одну дискрету.При считывании кода поправки реверсивныйсчетчик 20 устанавливается в 0, на прямом выходе.дешифратора 21 сигнал становится равным логической 1 и закрывает ключевой элемент по потенциальному входу, а сигнал логического Оф с инверсного выхода дешифратора 21 разрешает через элементы 17 и 18 И работу обоих ключевых элементов 7 и 8.Введение поправки в результат измерения разрешается дешифратором 21 только при коде на выходе преобразователя 22, отличном от 0. Это необходимо для исключения возможности, появления ложного импульса на входе счетчика 23 после внесения поправки в сторону уменьшения кода длины,что имеет место при знаке величины поправки - в задатчике 16.Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности измерения дли,ны по сравнению с известными устройствами благодаря эадниЮ поправки в виде дробной части дискреты измерения и суммированию долей дискреты измерения при периодическом вводе величины поправки на протяжении всего процесса измерения. Устройство для измерения длины движущегося материала, содержащее датчик длины, счетчик длины, вход которого соединен с выходом датчика длины, набиратель поправки, клапаны переписи поправки и счетчик поправки, вход которого через клапаны переписи поправки соединен с выходом на" бирателя поправки, о т л и ч а ю -, щ .е е с я тем,.что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено генератором, тремя ключевыми элементами и двумя делителями частоты, первые входы двух ключевых эле" ментов соединены с выходом генерато" ра, вторые входы - с выходами набирателя поправки, а выходы соединены со входами соответствующих делителей частоты, выход первого делителя частоты соединен со входом датчика длины, выход второго делителя частоты соединен со вторым входом счетчика длины, первый вход третьего ключевого элемента соединен с выходом генератора, второй вход - с первым вы" ходом счетчика поправки, а выход третьего ключевого элемента соединен со вторым. входом счетчика поправки, второй выход .которого соединен со входом набирателя поправки,первый выход счетчика длины соединен со вторым входом клапанов переписи поп 1. Авторское свидетельство СССРР 336494, кл, 0 01 В 5/04, 1970.2. Авторское свидетельство СССР9 459661, кл. 6 01 В 5/04, 1973848987. 6075/52 Тираж 642 Подп ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4