Устройство для измерения радиуса рулона

СОЮЗ СбВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) ПИ О А За 11 С 7/ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ние врергия",м гер, део свя- азоватес первторой ен с ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. ВИ. Ленина(56) 1. Мирский Г.Я. Измеременных интервалов. М "Эне1964, с. 51.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2845048/18-28,кл. 8 01 В 7/12, 1979 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РйдИУСА РУЛОНА, содержащее генератор эталонной частоты, импульсный датчик угла поворота рулонаи соединенный с ним первый формирователь, второй Формирователь,первый элемент И, два входа которого соединены с первыми выходами формирователей, два преобразователякода в частоту, управляющие входыкоторых соединены с выходом первогоэлемента И, два счетчика, соединенные входами с выходами формирователей, а выходами - с информационнымивходами преобразователей кода вчастоту, датчик обрыва, триглитель частоты, вход которогзан с выходом второго преобрля кода в частоту, а выход -вым счетным входом триггера,счетный вход которого соединдатчиком .обрыва, регистратор и под,ключенный к его информационномувходу второй элемент И, первый входкоторого. соединен с выходом первогопреобразователя кода в частоту, второй - с прямым выходом триггера,два генератора одиночных импульсов,первый из которых соединен с инверсным выходом триггера, вход которогосоединен с выходом первого элемента И и управляющими входами преобразователей кода в частоту, а вы- . ход - с управляющим входом регистра тора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния скорости перемотки, оно снабжено блоком адаптации по скорости, первый вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, второй - с выходом датчика угла поворота ведущего вала, первый выход блока адаптации по скорости соединей с тактовыми входами формирователей и третьим входо первого элемента И, а второй выход - с . входом второго Формирователя.2. Устройство поп. 1, о т л и" ч а ю щ е е с я тем, что блок адаптации по скорости вьиолнен в виде измерителя скорости, делителя частоты, преобразователя кода в частоту, блока памяти и линии задержки, вход делителя частоты является вторым входом блока адаптации, выход - его вторым выходом, вход блока памяти соединен с выходом измерителя скорости, первкй выход - с информационньм входом преобразователя кода в частоту, управляющий вход которого является первым входом блока адаптации по скорости, а выход - его первым выходом, линия задержки входом. соединена с вторьм выходом блока памяти, а выходом - с вторым входом измерителя скорости.3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что измеритель скорости выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента И, временного распределителя, триггера, второго элемЕнта И и счетчика, первый вход первого элемента И соединен с выходом генератору эталонной частоты, второй вход - с выходо. триггера, второй вход кото-. рого соединен с выходом делителя частоты блока адаптации по скорос1012013 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиуса рулона при перемотке картона, бумаги, синтетических пленок.Известно устройство для измерения радиуса рулона, содержащее два импульсных тахометра, один из которых укреплен на оси рулона, второй на оси несущего вала станка, блок масштабирования, триггер, схему совпадения и выходное отсчетное устройство Г 1.Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения.Наиболее близким к предлагаемому по технической .сущности является устройство для измерения радиуса рулона, содержащее генератор эталонной частоты, импульсный датчик угла поворота рулона и соединенный с ним первый Формирователь, второй формирователь, первый элемент И, два входа которого соединены с первыми выходами Формирователей, два преобразователя кода в частоту, управляющие входы которых соединены с выходом первого элемента .И, два счетчика, соединенные входами с вы - ходами Формирователей, а выходами - с информационными входами преобразователей кода в частоту, датчик, обрыва, триггер, делитель частоты, вход которого связан с выходом второго преобразователя кода в частоту, а выход - с первым счетным вхо- дом триггера, второй счетный вход которого соединен с датчиком-обрыва, регистратор и подключенный к его информационному входу второй элемент И, первый вход которого сое- , динен с выходом первого преобразователя кода в частоту, второй - с .прямым входом триггера, два генератора одиночных импульсов, первый иэ которых соединен. с .инверсным выходом триггера, вход второго соединен с выходом первого элемента И и. управляющими входами преобразовате.- лей кода в частоту, а выход - с управляющим входом регистратора2).Недостатком этого устройства является невысокая точность, обусловленная влиянием скорости перемотки на значение результата измерения. 4045 50 55 ти, второй вход второго элемента Исоединен с выходом датчика угла по.ворота ведущего вала, управляющий вход счетчика соединен с выходомлинии задержки, а информационный -с выходом блока памяти. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключения влияния скорости перемотки.Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком адаптации по скорости, первый вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, второй - с выходом датчика угла поворота ведущего вала, первый Выход блока адаптации по скорости соединен с тактовыми входами формирователей и третьим входом первого элемента И, а второй выход - с входом второго Формирователя.Кроме того, блок адаптации по скорости выполнен в виде измерителя скорости, делителя частоты, преобразователя кода в частоту, блока памяти и линии задержки, вход делителя частоты является вторым входом блока адаптации, выход - его вторым выходом, вход блока памяти соединен с выходом измерителя скорости,.первый выход - с информационным входом преобразователя кода в частоту, управляющий вход которого является первым входом блока адаптации по скорости, а выход - его первым выходом, линия задержки входом соединена с вторым выходом блока памяти, а выходом - с вторым входом измерителя скорости.Кроме того, измеритель скорости выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента И, временного распределителя, триггера, второго элемента И и счетчика, первый вход первого элемента И соединен с 5 10 15 20 25 30 35, выходом генератора эталонной частоты, второй вход - с выходом триггера, второй вход которого соединенс выходом делителя частоты блокаадаптации по скорости, второй входвторого элемента И соединен.с выходом датчика угла поворота ведущего вала, управляющий вход счетчикасоединен с выходом линии задержки,а информационный - с выходом блокапамяти. На фиг. 1 показана блок-схемапредлагаемого устройства, на Фиг. 2- блок-схема блока адаптации по скорости.Устройство для измерения. радиусарулона содержит импульсный датчик 11012013 угла поворота рулона с разрешающей способностью.1 -имп/об, импульсный датчик 2 угла поворота вала.с разрешающей способностью Е имп/об. генератор:3 эталонной частоты, иден тичные первый и второй формировате= ли 4 и 5, регистратор 6, блок 7 ада тации по скорости, счетчики 8 и 9; первый 10 и второй .11 преобразователи кода в частоту, первый 12 и второй 13 элементы И, делитель 14 с переменным коэффициентом деления, триггер 15, датчик 16 обрыва, пер вый и второй генераторы 17 и 18 одиночных импульсов.Датчик 1 соединен со входом формирователя 4, два входа элемента ГИ 12 соединены с управляющими вы ходами формирователей 4 и 5, а вы-ход - с входами преобразователей 10 и 11 и генератором 17 одиночных импульсов, выход. которого соединен с управляющим входом регистратора 6, входы счетчиков 8 и 9 соединены с выходами формирователей 4 и 5 и, шиной "Установкаф, а выходы - с информационными входами преобразователей 10 и 11, выход преобразователя 11 через элемент И 13 /соединен с информационным входом регистра- тора 6, а выход преобразователя 10 через делитель 14 частоты соединен со счетным входом триггера 15, один выход которого соединен с входом элемента 13 И, а второй - с входом генератора 18 одиночных импульсов, выход которого соединен с шиной "Установка", один вход триггера 15 соединен с датчиком .16 обрыва, выход генератора 3 эталонной частоты соединен с первым .входом блока 7 адаптации по скорости, второй входкоторого соединен с выходом датчика 2 угла поворота вала, первый выход - с тактовыми входами формирователей 4 .и.5 и элемента 12 И, а ,второй выход - со входом формирователя 5.Блок 7 адаптации по скорости содержит делитель 19 частоты, вход которого является вторым входом блока 7, а выход - вторым выходом блока 7, измеритель 20, скорости, выполненный в виде элементов 21 и 22 И, триггера 23, временного распределителя. 24 и счетчика 25, блок 26 :памяти, линию 27 задержки и преобразователь 28 кода в частоту, причем выход делителя 19 частоты соединен с Я-входом триггера 23, а выход - с одним из входов элемента И 21, второй вход которого соединен с выходом триггера,23 и входом элемента И 22, выход которого соединен с входом распределителя 24, а вто" рой вход является первым входом блока 7 адаптации и соединен с входом преобразователя 28, выход которогоявляется первым выходом блока 7а управляющие входы соединены с выходами блока 26 памяти, вход управ 5 ления которого соединен с инверсию( .выходом триггера 23, а информацион- п- ный вход - с выходами счетчика 25,счетный вход которого соединен свыходом элемента И 22.Формирователь 4 содержит йБ-триггер 29, ду-триггер 30, элемент И 31:Я-вход триггера 29 соединен с выходом элемента И 31, К-вход - с шинойфустановкаф, инверсный выход.- сВ-входом триггера 30, прямой входкоторого соединен с первым входомэлемента И 31, второй вход которогосоединен с первым выходом блока 7адаптации по скорости.Работа устройства основана на20 равенстве линейных скоростей точекповерхностей вала и рулона.Устройство работает следуюцим образом.Перед началом работы по шине "Ус 25 тановка" подается сигнал, осуществляющий установку в нулевое состояние триггеров 29 и 30 и счетчиков8 и 9 либо сигналом от датчика 16 обры: ва через триггер 15 и генератор 1830В момент включения перемоточногостанка начинает работать .блок 7 адап"тации, вырабатывая на первом выходе частоту, пропорциональную скорости перемотки, а на втором при ко 35 эффициенте пересчета делителя 19,равном разрешающей способности датчика 2, один импульс за.оборот вала.Импульсы датчика 2 поступают на одинвход элемента И 22 совпадения, на40 второй вход которого поступает эталонный по длительности уровень напряжения, вырабатываемый временнымраспределителем 24. На выходе элемента И 22 вырабатывается число им 45 пульсов, равное скорости перемотки,как число импульсов датчика 2 заэталонный интервал времени. Последний вырабатывается распределителем24 при помощи суммирования заданного числа периодов частоты генератора 3 поступающей на вход распределителя 24 через элемент И 21.Импульспереполнения распределителя 24 устанавливает триггер 23 в состояние"0", запрещая прохождение импульсовдатчика 2 на вход счетчика 25 и импульсов генератора 3 на вход распределителя 24. Появлением уровня ф 1 фна инверсном выходе триггера 23 производится перезапись числа из счетбО чика 25 в блок 26 памяти. Через время, определяемое линией 27 задержкии достаточное для перезаписи числа,счетчик 25 очищается и блок подготавливается для следующего цикла65 контроля скорости.При появлении очередного импульса на выходе делителя 19 частоты триггер 23 устанавливается в "1", и цикл контроля скорости повторяется.Следовательно, на каждом обороте вала станка в блок 26 памяти записывается число, пропорциональное 1скорости перемотки, а на выходе преобразователя 28 вырабатывается час- тота 1 ОоМчт= - н= ч чо 1где 2 - емкость преобразователя 28.На каждом обороте рулона и валаформирователи 4 и 5 импульсов выделяют на информационных выходах число импульсов, пропорциональное периоду оборотов соответственно рулонаивала.Первый импульс датчика 1 устанавливает триггер 29 в состояние"1", так как на П-входе последнегоприсутствует единица с инверсноговыхода триггера,29. Тем самым откры-,вается элемент И 31, и ймпульсы 25преобразователя 28 блока 7 адаптации поступают на вход элемента И 31,Первый из этих импульсов устанавливает триггер 29 в состояние "1".Тем самым при поступлении второгоимпульса датчика 1 триггер 30 переключается в состояние "0" и находится в этом состоянии до тех пор, .пока. на шину. "Установка" не поступитсигнал, устанавливающий триггер 29в состояние "0". Элемент И 31, открывается в течение интервала времений , а в счетчике 8 оказывается записанным числоИ =Ет СР,где К - частота на выходе блока 7 4 Отадаптации,Аналогично в счетчике 9 оказывается записанным числоМе = Е " е.Но так как на входы преобразователей 10 и 11 частота не поступает, на их выходах частота отсутствует.В момент окончания формированияинтервала 1 (или йР - в зависимости от начальной фазы импульснь 1 х датчиков 1 и 2) потенциалами управляю- .щих выходов формирователей 4 и 5инверсные выходу триггеров) открывается элемент,И 12. В этот момент генератор 17 одиночных импульсов вырабатывает одиночный импульс сброса, очицающий регистратор б. На выходе преобразователя 1 Ъ вырабатывается частотаЯ МуР Ка на выходе преобразователя 10р уевв кЕсли в делитель 14 частоты с переменным коэффициентом деления введено число Р = ЙВ, то на его выходе вырабатывается частота"вх рПервый импульс этой частоты устанавливает триггер 15 в состояние "1", разрешая прохождение импульсов частоты Р через элемент И 13 на вход регистратора б.Второй импульс с выхода делителя 14 частоты устанавливает триггер 15 в состояние "0", запрещая прохож.1дение импульсов частоты Е через элемент И 13. Так как период следования импульсов на выходе делителя 14 частотыРТх= рето через "элемент и 13 за этот период проходит число импульсовйвВ момент устаноВЪ:и триггера 15 в состояние "0" генератор 18 вырабатывает одиночный импульс, устанавливающий устройство по шине "Установка" в исходное положение.В дальнейшем работа устройства повторяется.При обрыве полотна срабатывает датчик 16 и блокирует триггер 15.Введение в устройство-прототип блока адаптации,.а также новые связи позволяют использовать устройство для контроля радиуса перемотки при любом значении скорости перемотки без ухудшения его точностннх характеристик, так как результат не зависит от скорости перемотки, а пропорционален только измеряемому параметру.