Устройство для измерения ширины полосовых и рулонных материалов

-28 те ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ Н АВТОРСКОМ э6. Бюл, Р 25ий политехнический и ститут(72) В.Т. Маликов, И.Я. Хаимзон, А.И. Качковский и С.Л. Чумаченко (53) 621.317.39:531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 357450, кл. С 01 В 7/04, 1971.Авторское свидетельство СССР Р 1165875, кл. С 01 В 7/04, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ ПОЛОСОВЫХ И РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерильной технике и может быть использовано в легкой и других областях промьппленности для измерения ширины 801242710 А 1 непрозрачных и прозрачных полосовыхи рулонных материалов. Целью изобретения является повышение надежностиработы и достоверности измерений засчет автоматизированного индивидуального нормирования сигнала каждогодатчика и установки уровня сигнала,относительно которого определяетсяего состояние, Устройство имеет дварежима работы: адаптация и измерение. В режиме адаптации осуществляется автоматическая настройка устройства при изменении условий измерения (например, освещенности) и учетпараметров датчиков, С этой целью покомандам процессорного блока 8 управления и индикации на адресныхвходах коммутатора 3 и оперативногог 24271 Д запоминающего устройства 7 устанавливается адрес опрашиваемого датчикаиз группы базовых датчиков 1, Блок8 изменяет коэффициент усиленияусилителя 4 до тех пор, пока усиленное значение сигнала засвеченного датчика не превышает установленный на цифроаналоговом преобразователе (ЦЛП) 6 порог, Достижениеустанавливаемого порога напряженияФиксируется компаратором 5. Послепревышения сигнала с выхода усилителя 4 заданного порога блок 8 измеряет уровень сигнала опрашиваемогозасвеченного датчика 11 ссь., Уста -новленное значение коэффициентаусиления и измеренное напряжение ньвыходе освещенного опрашиваемого Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь.эовано в легкой, целлюлозно-бумажной и других отраслях промыгпленности для измерения ширины непрозрачных и полупрозрачных -полосовых и рулонных материалов.Цель изобретения - повышение надежности работы и достоверности измерений за счет автоматизированногоиндивидуального нормирования сигналакаждого датчика и установки уровнясигнала, относительно которого определяется его состояние.На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство содержит две группы базовых датчиков 1, каждая группа датчиков расположена на соответствующей подвижной линейке (не показаны). В качестве датчиков могут использоваться, например, Фотодатчики. Устройство содержит также стандартные блоки: регистр 2 базового размера, коммутатор 3, усилитель 4 с переменным коэффициентом усиления, компаратор 5, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 7. Процессорный блок 8 управления и индикации реализуется на основе типового соединедатчика записываются в оперативноезапоминающее устройство 7. В режимеадаптации ЦАП 6 осуществляет преобразование с коэффициентом Ка. Поокончании режима адаптации устройство переходит в режим измерения. Врежиме измерения ЦАП б осуществляет преобразование с коэффициентомКЫКг( Ка), Сигнал, опрашиваемого датчика Ц сравнивается с величиной .К/Каг ПасьгПри Щ( Кц/Ксг 11 об. датчик затемнен, в противном случаеосвещен. Блок 8 управления и индикации подсчитывает количество затемненных датчиков и с учетом базовогоразмера, задаваемого регистром2 базового размера, определяет ширину контролируемого материала. 1 ил,ния интегральных схем люлого микропроцессорного комплекта, включающего интегральные схемы параллельного интерфейса для организации каналов обмена в параллельном формате. Сигиналы Измерение и Лдаптация могут поступать на входы контроллера прерываний или канала обмена, а считывание результата измерения другими устройствами может осуществляться через кбнтроллер прямого доступа к . памяти или канал обмена в последовательном или параллельном Формате.Выходы базовых датчиков 1 подключены к информационным входам коммутатора 3, к адресным входам которого подключены выходы первого канала процессорного блока 8 управления и индикации. Выход коммутатора 3 через усилитель 4 с переменным коэффициентом усиления, управляющие входы которого подключены к третьему каналу процессорного блока 8 управления и индикации, подключен к первому входу компаратора 5, к другому входу которого подключен выход ЦЛП 6. Выход компаратора 5 подключен к шестому каналу процессорного блока 8 управления и индикации. Четвертый и пятым каналы процессорного блока 8 управления и индикации подключены к управляющему и разряд1242710 Б цап иьйКй =11макь 11 цдп мдкс а 13мак ным входам ЦАП 6 соответственно.Выходы регистра 2 базового размера подключены к седьмому каналу процессорного блока 8 управления и индикации. Адресные и информационноуправляющие входы ОЗУ 7 подключены к первому и второму каналам процессорного блока 8 управления и индикации соответственно.Устройство осуществляет определе О ние ширины измеряемого материала по количеству затемненных фотодатчиков и имеет два режима работы: адаптация и измерение, в один из которых оно переходит при поступлении сиг нала "Адаптация" или "Измерение" на входы процессорного блока 8 управления и индикации соответственно.Сигналы "Адаптация" и "Измерение" могут поступать при нажатии соответствующих кнопок или от других устройств. 4К,1 = Кда (=0,1,2, п - 1),4 Первый член геометрической прогрессии К является наименьшим коэффициентом передачи усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления и определяется соотношением где 11 а мдкс - предельно возможноенапряжение освещенного датчикаКоличество коэффициентов передачи Копределяется таким образом, чтобы максимальное значение коэффициента передачи усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления удовлетворяло условиюУстройство работает следующим образом. 25Для осуществления автоматической настройки устройства при изменении условий измерения (например, освещенности) и для учета параметров базовых датчиков оно переводится в режим адаптации.1В этом режиме для каждого д-го освещенного датчика выбирается один из и возможных коэффициентов передачи К 4, усилителя 4 с переменным коэф- З 5 фициентом усиления таким образом, чтобы усиленное напряжение 11 осв-го опрашиваемого освещенного датчика находилось в рабочем диапазоне401- 11 цая макс с 13 осв, ( 11 цап мдкс,где Б Чдп маркс - максимальное значе-. ние выходного напряжения ЦАП 6,145-- коэффициент, определяющий нижнюю границу рабочего диапазона( - ( 1),1а также при установленном выбранном коэффициенте передачи К; измеряется усиленное напряжение Бооь д-го оп рашиваемого освещенного датчика.Значения коэффициентов передачи К представляют собой члены геомет рической програссии со знаменателем прогрессии, равным а, и первьсч членом Кя. где Б мин - минимально возможноенапряжение освещенного датчика.Коды выбранного коэффициента передачи К и измеренного напряжения 11 оов каждого -го освещенного датчика записываются в -ю ячейку ОЗУ 7.В режиме адаптации процессорный блок 8 управления и индикации на выходе четвертого канала устанавливает уровень логической единицы, по которому ЦАП 6 осуществляет преобразование с коэффициентом Ко,.Процессорный блок 8 управленияиндикации устанавливает через первый канал на адресных входах коммутатора 3 и ОЗУ 7 адрес первого опрашиваемого освещенного датчика, через пятый канал на разрядных входах ЦАП 6 - код выходного напряжения ЦАП 6 - 11 д,адмдкс и начинает посадовательно устанавливать через третий канал на управляющих входах усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления коды коэффициентов передачи, начиная с наименьшего значения К, до такого значения К , при кО- тором на шестом канале с выхбда компаратора 5 установится уровень логического нуля, т,е, усиленное напряжение датчика БосЬ превьппает напряжение на выходе ЦАП 61242710 10 5 31Босе- Бьп мдкс,и по которому процессорный блок 8управления и индикации переходит кизмерению (например, по алгоритму 5поразрядного уравновешивания) усиленного напряжения Бось первого опрашиваемого датчика,При измерении напряжения Босепроцессорный блок 8 управления ииндикации через пятый канал последовательно устанавливает на разрядных входах ЦАП 6 в соответствии салгоритмом измерения коды напряжений, сравниваемых с напряжениемБ осе а через шестой канал считыва"ет результат их сравнения с выходакомпаратора 5По окончании измерения напряжения Бось процессорныйблок 8 управления и индикации черезвторой канал записывает в первуюячейку ОЗУ 7 коды выбранного коэффициента передачи К 1 и измеренногонапряжения Бось для первого датчика,Определение и запись в ОЗУ 7 кодов коэффициентов передачи К и напряжений Бось для остальных датчиков осуществляется аналогичным образом и после этого .устройство выходит из режима адаптации.ЗОВ режиме измерения .процессорныйблок 8 управления и индикации на выходе четвертого канала устанавливадтуровень логического нуля, по которомуЦАП 6 осуществляет преобра.зование 35с коэффициентом Кц(К 1.( Кц). В этом режиме процессорный блок 8 управления и индикации последова 0 тельно устанавливает через первый канал на адресных входах коммутато" ра 3 и ОЗУ 7 адрес д"го опрашиваемо. го датчика и через второй канал счи" тывает из адресуемой ячейки ОЗУ 745 код коэффициента передачи К который через третий канал устанавливает на управляющих входах усилителя 4 с переменным коэффициентом усиления, а также код напряжения50 Б Осе освещенного датчика, который через пятый канал устанавливает на разрядных входах ЦАП 6, и после этого считывает через шестой канал с выхода компаратора 5 результат срав нения напряжений Б с выхода усилителя 4 с переменным коэффициентом усиКМления и - Б ас 61, с выхода ЦАП 6.КА Если напряжение Б, -го опрашиваемого датчика больше напряжения К- Б осе; то на выходе компаратора Кс5 - уровень логического нуля, т.е. датчик освещен, в противном случае на выходе компаратора 5 уровень логической ециницы, т.е. датчик затемнен.Изменение коэффициента преобразования ЦАП 6 производится для устранения ложного определения состояния (освещен или затемнен) опрашиваемого датчика, связанного с дискретностью измерения напряжения Б Ось,. освещенного датчика, флуктуацией параметров датчиков и элементов устройства, а также максимально возможной прозрачностью измеряемого материала. Чем ближе значение коэффициента преобразования Ки, ЦАП 6 к значению коэффициента преобразования Кр, тем более прозрачные материалы могут быть измерены предлагаемым устройством. Процессорный блок 8 управления и индикации подсчитывает количество затемненных датчиков, суммирует результат с базовым размером, считываемым через седьмой канал с выхода регистра базового размера, а также выводит результат измерения. Ф о р м у л а изобретения Устройство для измерения ширины полосовых и рулонных материалов, содержащее две группы базовых датчиков, каждая из которых размещена на соответствующей подвижной линейке, расположенной поперек движения материала, регистр базового размера, коммутатор, компаратор, цифроаналоговый преобразователь, выход кото" рого поцключен к второму входу компаратора, выходы базовых датчиков подключены к информационным входам коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы и достоверности измерений, оно снабжено усилителем с переменным коэффициентом усиления, оперативным запоминающим устройством, процессорным блоком управления и индикации, адресные входы коммутатора и оперативного запоминающего устройства подключены к первому каналу процессорного блока управления и индикации,1242710 Составитель 10, ПетраковскийТехред Н. Бонкало Корректор М; Максимишинец Редактор Н. Тупица Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 3688/36 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 второй канал которого подключен кинформационно-управляющим входамоперативного запоминающего устройства, третий канал - к управляющимвходам усилителя с переменным коэффициентом усиления, четвертый и пятый каналы - соответственно к управляюшему и разрядным входам цифроаналогового преобразователя, выход коммутатора через усилитель с переменным коэффйциентом усиления подключен к первому входу компаратора,выход которого подключен к шестомуканалу процессорного блока управления и индикации, выходы регистрабазового размера подсоединены кседьмому каналу процессорного блокауправления и индикации.