Способ определения массы и силы натяжения ленты и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 15380 51)5 С 01 С 17/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 364822/24-10; 4362468/24-10; 469/24-1025.118723.01.90, Бюл, Р 3Московское научно-пбъединение ИзмеритВ.А,КоФанов, Е.И.Нореображенский, А.И.авенков.и В,И,Шишки68 1.269 (088.8)Авторское свидетель521, кл. С 01 С 17/ 4362 (22) (46) (71) роиэводсель"(72)Н.С.ПВ,И.С (53) (56)В 924 вико овик нство СССР 02 в 1980,СЫ И СИЛЫ 0 ДЛЯ ЕГО к способу я массыугих гибкак в прои в протном вол тель ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МА НАТЯЖЕНИЯ ЛЕНТЫ И УСТРОЙСТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится и устройству для определен и силы натяжения ленты и д ких протяженных материалов цессе их производства, такцессе эксплуатации при диснепрерывном взвешивании иповысить точность и произв 2ность измерения. Сущность способа состоит в том, что воздействуют на силоизмерительные датчики 7, 13, расположенные с обеих сторон траектории движения ленты и связанные с горизонтально расположенными смежными роликами 4, 5 силами, отслеживают на двух смежных измерительных .калиброванных по длине участках АВС и ВСР моменты прохождения отрезков лентыЭ17, прц этом лента последователь" но охватывает ролики 3,4,5,11 по зигзагообразной кривой, и определяют на первом и втором преобразователях 6 и 12 силы, действующие на датчики 7, 13, и затем вычисляют в электронном блоке 18 по величине разности сил массу ленты, а по величине их суммы - силу натяжения. Данный способ реализован в устройствах, обеспечивающих как измерение дискретной величины массы ленты, так и непрерывноеизмерение величин силы натяжения ленты и массы, 2 с,и 4 з.п.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к области риборостроения и может быть исполь,зовано для измерения массы гибких протяжных материалов (погонной величины, заданной длины), например лент, канатов, пленок, нитей как в процессе их производства при непрерывном перемещении, так и в эксплуатационных условиях при дискретном или не 10 прерывном взвешиванииЦелью изобретения является повышение точности и производительности измерения.Сущность способа состоит в том,15 что воздействуют противоположно направленными силамина два силоизмерительных датчика, установленных на смежных, противолежащих по отношению к траектории движения ленты роликах, оси которых параллельны и лежат в20 горизонтальной плоскости, отслежива,ют на смежных горизонтальных калиброванных по длине измерительных участках моменты прохождения отрезков лент, по разности силового воздействия определяют величину веса, а по сумме силового воздействия на датчики - величину силы натяжения., На Фиг.1 представлено устройство для измерения массы заданной длины ленты на Фиг.2 - устройство для измерения массы и силы натяжения ленты при непрерывном ее перемещении. Устройство содержит (Фига 1) кор пус 1, первый измерительный участок , 2, включающий входной ролик 3, первый измерительный ролик 4, второй измерительный ролик 5, первый преобразова- . тель 6, включающий датчик 7 силы, усилитель 8, ключ 9, второй измерительный участок 1 О, включающий выходной ролик 1 1, второй преобразователь 12, включаюдщй датчик 13 силы, усилитель 14, ключ 15 .пентопритяжный механизм 16, блок 17 питания, блок 18 обработки инФормации, включающий таймер 19, вычитатель 20, делитель 21, индикатор 22 погонной массы, Фиксатор 23 погонной массы, индикатор 24 общей массы, Фиксатор 25 общей массы, стартовы элемент 26, пусковые контакты 27, сумматор 28, делитель 29, индикатор 30 силы натяжения, направление местной вертикали 00 , направление горизонтальной оси55 Оси ЫИ .Устройство работает следующим Образом. Для измерения массы ленты (погон.ной длины, суммарного значения, заданной длины) ее протягивают с помощью лентопротяжного механизма 16(или вручную) в направлении стрелки С через входной 3, измерительные 4 и 5 (первый и второй) и выходной 11 ролики и создают с помощью ленты и измерительных роликов 4 и 5 двухстороннее силовое воздействие (давление) в направлении толщины ленты по направлению местной вертикали 00При совпадении первого погонного участка ленты (длина а Ь с ) с пер" вым измерительным участком 2 устройства (А В С), стартовый элемент 26 (выполненньп, например, в виде металлического вкладыша в неметаллическийвходной ролик 3) замыкает пусковой контакт 27, который запускает таймер 19 блока 18, Формирующий измерительный импульс (например длительностью О, 1 с), открывающий и закрывающий(на время длительности импульса) ключ 9. Силовое воздействие, воспринимаемое первым измерительным роликом 4 и датчиком 7 силы через усилитель 8 первого преобразователя 6 в виде электрического сигнала (например частоты) передается на первые входывычитателя 20 и сумматора 28, гдезапоминаетсяр РФ Р э (1) где Г, - сила действующая на 1-йизмерительный ролик;Г - сила натяжения ленты, действвующая на 1-й измерительныйролик;Р - вес погонной длины ленты(аЬ с)За время 1-го измерения (длительностью, например 0,1 с) лента (участок а Ь с) несколько перемещается в сторону второго измерительного участка 10 и, при совпадении длины (а Ь с), при дальнейшем движении ее в указанном направлении, с вторым измерительным участком 10 устройства (В С Э ), от таймера 19 (второй выход) на ключ 15 поступает измерительный импульс (указанной, например,длительностью 0,1 с), открывающий и закрывающий ,(на время длительности импульса) ключ 15. Силовое воздействие, воспринимаемое вторым . измерительным роликом 5 и датчиком 13 силы через усилитель 14 второгоизмерительного участка 10 в видеэлектрического сигнала (например часи 3 силы и первым и вторым сумматорами 31 и 32Поскольку диаметры роликов 3, 4,5, 11 равны и расстояние между нимиодинаково, то абсолютные значенияуглов наклона ленты к горизонтальной плоскости также будут равнымежду собой.Регулировка сигналов с датчиков,при равной нагрузке, действующей наних, производится в блоке 35 коррекции.Угол наклона ленты определяет величину силового воздействия на измерительные ролики 4 и 5 по синусоидальному закону.Устройство работает следующим образом.Лента последовательно проходитчерез силозадающий блок, входнойролик 3, снизу через первый измерительный ролик 4, сверху через вто. -рой измерительный ролик 5 и снизупод выходным роликом 11, ролики 4 и 5подвешены (опираются) на силоизмерительные датчикии 13,Сигнал с датчика 7 подается напервый суммирующий вход первогосуьщатора 31 и вычитающий вход второго сумматора 32.Сигнал с датчика 13 подается навторой суммирующий вход первого сумматора 3 1 и на суммирующий вход второго сумматора 32 с выхода сумматора31 сигнал, пропорциональный погонноймассе ленты, подается на нидикатор33 массы, а с выхода сумматора 32сигнал, пропорциональный силе натяжения ленты, подается на индикатор34 силы натяжения ленты формула и з обретения 1. Способ определения массы и силы натяжения. ленты, заключающийся в том, что перемещают ленту и определяют погонную массу ленты, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерения и расширения функциональных возможностей, воздействуют лентой на два силиозмерительных датчика, измеряют противоположно направленные по вертикали величины силового воздействия, при этом определяют момент прохождения фиксированного по длине отрезка ленты на смежных с датчиком измерительных участках, по разности величин силово 5 1538056 6тоты) передается на вторые входывычитателя 20 и сумматора 2 цР 2 Рр+Р ф (2)где Г - сила действующая на 2-йф5измерительный ролик; .Р - сила натяжения ленты дейф 2ьствующая на 2-й измерительный ролик;Р - вес погонной длины ленты(а Ь с),Благодаря гибкости ленты силынатяжения ленты, действующие на измерительные ролики 4 и 5, равны поабсолютной величине, с учетом .чегоопределяют массу и силу натяженияленты,С вычитателя 20 электрический сигнал подается на масштабирующий блокделитель 21 и выдается на индикатор 2022 и фиксатор 23 величина массы ленты (длиной а Ь с ) с первого участка, где она индицируется и фиксируется. Одновременно с 2-го выходамасштабирующего блока 21 на индикатор 24 суммы и фиксатор 25 суммы выдаются аналогичные сигналы, гдеони также индицируются и фиксируются,Аналогично в сумматоре 28 происходиталгебраическое сложение сигналов,Результат через делитель 29 .подается на индикатор 30 силы натяженияПри дальнейшем перемещении лентыстартовый элемент 27 поворачивается на соответствующий оборот и второй раз замыкает пусковой контакт27, что происходит при совпаденииконца С ленты с началом А измерительного участка 2, после чего 40начинается второй цикл измеренияаналогично описанному выше.По мере продвижения ленты производится "двухтактное" измерейиекаждого отрезка ленты с последующим определением массы ленты.Устройство для измерения массыи силы натяжения ленты в процессенепрерывного перемещения ленты пред-,ставлено на фиг.2, где блок обработки информации содержит первыйи второй сумматоры 31 и 32, связанные с датчиками 7 и 13 силы, и индикатор 33 массы, связанный с первым сумматором 3 1 и индикатор 34 силы натяжения ленты, связанный с вторым сумматором 32. Для установкинулей и масштабирования введен блок35 коррекции, связанный с датчикамиго воздействия рассчитывают величину массы отрезка ленты, а по сумме ветичины силового воздействия - величи йу силы натяжения ленты.2. Устройство для определения массы и силы натяжения ленты, содержащее лентопротяжный механизм, четыре направляющих ролика, силоизмериельный датчик, и блок обработки ,нформации о т л и ч а.ю щ е. е с я ем, что, с целью повышения точности и производительности, в него введен ополнительный силоизмерительный датчик, при этом оси направляющих оликов расположены параллельно в одной горизонтальной плоскости и на главном расстоянии между собой, силозмерительные датчики установлены на смежных роликах, расположенных на противоположных сторонах линии Движения ленты, с одной стороны от которых установлен входной,по ходу Движения ленты ролик, а с другой - выходной ролик.3. Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок обработки информации выполнен. в виде блока коррекции, двух сумматоров и индикаторов погонной массы и силы Натяжения ленты, при этом силоизмерительные датчики подключены соответственно к первым суммирующим входам Первого и второго сумматоров, к второму суммирующему входу первого сумматора и второму вычитающему входу второго сумматора, выход первого сумматора соединен с индикатором погонной массы, выход второго сумматора соединен с индикатором силы натяжения ленты.4. Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем,что,с целью измерения массы заданной длины ленты, в него введены контактная пара, стартовый элемент, два усилителя, два ключаи таймер, два смежных калиброванныхпо длине измерительных участка, одиниз которых включает входной, первый ивторой связанные с силоизмерительнымидатчиками ролики, а другой - первыйи второй связанные с силоизмеритель-,ными датчиками и выходной ролики, 10стартовый элемент установлен навходном ролике, контактная пара связана с входным роликом, силоизмери- .тельный датчик первого ролика подключен через первый усилитель к первому 15входу первого ключа, силоиэмерительный датчик второго ролика подключенчерез второй усилитель к первомувходу второго ключа, вход таймераподсоединен с контактной парой, авыходы таймера подсоединены к вторым 20входам первого и второго ключей, приэтом блок обработки информации содержит вычитатеМь, делитель, фиксаторыобщей и погонной массы, индикаторыобщей и погонной массы, выходы перво"го и второго ключей подсоединены кпервому и второму входам вычитателя,выход которого соединен с делителем,первый выход которого подсоединен 30к индикатору и фиксатору погонноймассы, а второй выход - к индикаторуи фиксатору суммарной массы. 5, Устройство поп.4, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что стартовый 35 элемент выполнен в виде постоянного магнита, а контактная пара -,ввиде герконов.6, Устройство по п.4, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что каждыйсилочувствительный элемент силоизмерительного датчика выполнен в видепьезорезонатора, включенного в цепьобратной связи соответствующегоусилителя.1538056Составитель С.ПлаховРедактор В.Бугренкова Техред Л,Сердюкова Корректор Э.Лончакова Заказ 164 Тираж 417 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101