Устройство для измерения толщины кожи

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеотублик(45) Дата опубликования описания 26.03.77 М 01 В 7/О Государственный комитет Сонета Министров СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретени Ленинградское проектно-конструкторское и технологическ бюро легкой промышленности 1) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ КО Изобретениеизмерительнымв легкой промышлкожевенной, для тносится к электроннтройствам, используемыменности, в частности взмерения толщины кожи. Известен способ определения категории кожи. путем измерения ее толщины в двух определенных точках (ГОСТ 1010-58 и др,) Однако такой способ недостаточно объективен. Средняя толщина кожи является 10 более объективным критерием для опредепения категории и, следовательно, наиболее рационального использования кожевенных материалов, однако, в отечественной промышленности устройства для измерения 15 средней толщины кож еще не нашли применения. По этой причине требованиями ГОСТ 13818-68 предусматривается измерение средней толщины кожи.Известны устройства для измерения сред.20 ней толщины кожи (см, патент Франции М 1543310 по кл. Ь 01 в, С 14 в за 1967 г, авторские свидетельства.101521 по кл. 42 в, 11 за 1954 и152065 по кл. 6 01 в, 42 в.11 за 1961 г, ). 25 Эти устройства содержат измерительные ролики, связанные с датчиками толщины, с помощью которых измеренная величина толщины кожи преобразуется в электрические сигналы с напряжением, пропорциональным измеряемой толщине, а также генератор импульсов опроса, подключенный к управляющему блоку. По сигналу от управляющего блока значения измеряемой толщины суммируются в арифметическом устройстве. Одновременно число проведенных измерений от управляющего блока подается сигналом в схему деления дляделения числа, записанного в сумматоре, на число, записанное в счетчике. Результаты полученной средней толщины поступают в уотройство печати и индикации.Для получения средней толщины кожи по всей ее поверхности используют группу датчиков толщины, В этом случае в установке применяется схема опроса датчиков толщины. Однако при использовании как одного, так и группы датчиков толщины возможно нарушение их нулевого" положения, т,е. положения, соответствующегоотсутствию измеряемой кожи. Такое нарушение происходит вследствие загрязненияродиков, изменения электрических параметров датчиков толщины и по ряду другихпричин. В результате нарушения нулевого" 5положения снижается достоверность подученных данных. Надежность работы датчиков толщины и в частности периодическаяпроверка их нуля имеют особенно важноезначение при использовании для измерениятолщины группы датчиков. При этом в результате измерения вносят погрешностьстационарные отклонения от "нулевого"положения в то время как случайные отклонения, вызванные, например, краткс 15временным попаданием частичек от бахтармяной стороны кожи под измерительныйорган, не имеют существенного значения,так как быстро и самопроизвольно исче 20зают, практически не влияя на точностьизмерения.Белью изобретения является повышениеточности измерения толщины кож путемобнаружения стационарных отклонений "нуРР25ля датчиков толщины и автоматическойпроверки нулевого" положения датчиковтолщины после обмера каждой кожи,Согласно изобретению указанная цельдостигается введением в устройство блока З 0контропя " нуля" датчиков толщины, одиниз входов которого подключен к коммутатору датчиков толщины, другой вход - кпреобразователю электрического сигналаот датчиков толщины в цифровой код, а 35выход подключен к блоку сигналиазции,Блок контроля "нуля" датчиков толщинысодержит формирователь "нулевого" кода,соответствующего отсутствию измеряемойкожи, т.е, нулевой толщине и по числу 40датчиков толщины ключи опроса фнулевс.го кода, элементы временной задержки,одновибраторы, выходные ключи и элементы фпамять", причем выход формирователя"нулевогоф кода подключен к одним входам ключей опроса, выход каждого из которых подключен к соответствующемуэлементу временной задержки и ко входувыходного ключа, а выход элемента задержки через одновибратор соединен с другим 50входом входного ключа, выход которого,в свою очередь, подключен к элементу"память",На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схемаблока контроля "нуля" датчиков толщины.Устройство для измерения толщиныкож содержит генератор 1 импульсов опроса, управляющий блок 2, датчики 3толщины, коммутатор 4, датчик 5 нали- ф чия кожи, преобразователь 6 электричеокого сигнала датчика 3 толщины в цифровой код, арифметическое устройство, состоящее из сумматора-накопителя 7, счетчика 8 числа замера и регистра 9 частного,Кроме того, устройство включает блок10 печати и цифровой индикации, блок 11сигнализации, блок 12 контроля нуля"датчиков 3 толщины.Один из входов блока 12 контроля "нуляф датчиков 3 толщины подключен к комутатору 4, другой вход - к преобразователю 6, а выход блока 12 подключен кблоку 11 сигнализации.Блок 12 контроля "нуля" датчиков 3толщины содержит формирователь 13 "нулевого" кода, вход которого подключен квыходу преобразователя 6, Выход формирователя 13 "нулевого" кода подключен кодним из входов ключей 14 опроса. Числоключей 14 опроса равно числу датчиков 3толщины, используемых для измерения толщины. Вторые входы ключей 14 опросасоединены с коммутатором 4, а выходкаждого из ключей опроса 14 подключенк элементу 15 временной задержки. Выход каждого элемента 15 временной задержки через одновибратор 16 подключенко входу выходного ключа 17, другой входкоторого соединен с выходом ключа опроса 14. Выход ключа 17, в свою очередь,соединен с элементом 18 "память".Генератор 1 импульсов опроса служитдля опроса датчиков 3 толщины по мерепродвижения кожи. Управляющий блок 2синхронизирует работу всех функциональных узлов устройства для измерения средней толщины кож,Датчики 3 толщины преобразуют измеренную величину толщины кож в электрический сигнал. С помощью коммутатора 4производится последовательный опрос датчиков 3 толщины,Датчик 5 наличия кожи фиксирует начало и конец цикла измерения кожи.Преобразователь 6 предназначен дляпреобразования электрического сигналадатчиков 3 толщины в цифровой код, соответствующий толщине кожи в точке измерения.С помощью сумматора-накопителя 7производится суммирование результатоввсех измерений,Счетчик 8 числа замеров предназначендля записи числа всех измерений, выполненных датчиками 3 толщины, Регистр 9частного фиксирует частное от делениясуммы результатов всех измерений на к538212 Одновременно с окончанием измерения каждой кожи (суммирование результатов) при выключении датчика 5 наличия кожи в управляющем блоке 2 формируется сигнал перевода электронного устройства дпя измерения средней толщины кож в режим контроля фнуля" датчиков 3 толщины. в котором проверяется и индуцируется на цифроличество замеров, т.е. среднюю толщинуизмеряемой кожи в кодированной форме.Блок 10 печати и цифровой индикацииосуществляет управление работой печатающего устройства и устройства цифровойиндикации средней толщины кожи,С помощью блока 11 сигнализации производится технологическая и аварийнаясигнализация состояний электронного устройства для измерения средней толщины Окож.Блок 12 контроля "нуля" датчиков 3толщины осуществляет проверку нулевогоположения датчиков после обмера каждойкожи,1Устройство работает следующим образом.После начала цикла измерения кожи,фиксируемого срабатыванием датчика 5наличия кожи, импульсы от генератора 1импульсов опроса поступают в управляющий блок 2, где формируется сигнал начала опроса датчиков 3 толщины.Этот сигнал поступает на вход коммутатора 4, с помощью которого опрашиваеИмые датчики 3 толщины последовательноподключаются к преобразователю 6, преобразующему сигналы от датчиков 3 толщины в цифровой код. При отсутствии иМ30меряемои кожи сигналом от управляющегоблока 2 преобразователь 6 устанавливается в начальное положение, соответствующее сигналу датчиков при "нулевой" толщине. Благодаря этому при изменении толщины код числа, записываемого в преоб 35разователе 6 при измерении толщины, будет пропорционален величине замера.После установки преобразователя 6 вначальное положение и последующего прихода очередного импульса опроса от генератора 1 импульсов опроса электрическийсигнал от опрашиваемого датчика 3 толщины через коммутатор 4 поступает напреобразователь 6. Время опроса каждо 4 бго датчика 3 толщины через коммутатор 4строго регламентировано сигналом от управляющего блока 2,По окончании опроса каждого датчика 3толщины в управляющем блоке 2 формиру- уется сигнал ввода цифрового кода от преобразователя 6 в сумматор-накопитель 7.Одновременно этот сигнал поступает всчетчик 8 числа замеров.Таким образом, в течение времени из- рмерения кожи, обуслоьпенного включениемдатчика 5 наличия кожи, последовательнои периодически опрашиваются все датчики3 толщины и производится суммированиерезультатов всех измерений в сумматоре-60 накопителе 7, а в счетчике 8 числа замеров фиксируется количество замеров, После окончания цикла измерения кожи, чтофиксируется выключением датчика 5 наличия кож, в управляющем блоке 2 вырабатывается сигнал окончания режима суьмирования и начала цикла деления суммырезультатов всех замеров на число замеров, т.е, определения средней толщиныкожи, Этот сигнал от управпяюшего блока2 поступает на сумматор-накопитель 7 исчетчик числа замеров 8. Деление производится путем последовательного вычитания кода числа замеровзаписанного всчетчике 8, из кода суммы результатоввсех измерений, записанного в сумматоренакопителе 7.Режим вычитания осуществляется с помощью сложения кода суммы результатоввсех измерений с дополнительным кодомчисла замеров,Дополнительный код с выхода счетчика8 числа замеров по сигналу начала давления от управляющего блока 2 вводитсяв младшие разряды сумматора-накопителя 7,в остальные (старшие) разряды которогоВВодятся сиГналы 1В результате происходит переполнениесумматора-накопителя 7, и сигнал переноса, возникающий на его выходе, поступает в регистр 9 частного, а также вуправляющий блок 2, в котором формируечся сигнал продолжения деления. Поступление сигналов переноса в регистр 9 часного повторяется до тех пор, пока число,оставшееся в сумматоре-накопителе 7, нестанет меньше числа, считываемого сосчетчика 8 числа замеров. Код в регистречастного в этот момент и является кодомчисла средней толщины измерений кожи.Окончание появления сигналов переносафиксируется в управляющем блоке 2, который формирует сигнал окончания режимаделения, поступающий в регистр 9 частного. Этот сигнал одновременно поступаетв блок 10 печати и цифровой индикации,в результате чего печатающее устройствопроставляет на коже ее среднюю толщину,а устройство цифровой индикации обеспечивает появление этого числа на цифровомтабло.15 30 45 60 вом табло блока 10 печати и цифровой индикации наличие нулевого" сигнала навыходе датчиков 3 толщины.В случае отсутствия "нуляф датчиковсигнал об этом подается в блок 11 сигнализации для осуществления аварийной сигнализации, прекращения дальнейших измерений, а также для индикации неисправного датчика 3 толщины,Блок 12 контроля "нудяф датчиков 3толщины работает следующим образом.При появлении на выходе управляющего блока 2 сигнала начала проверки "нуля" датчиков 3 толщины последние опрашиваются обычным образом через коммутатор 4.Опрос датчиков 3 толщины в режимеавтоматического контроля "нуляф датчиков за время полного цикла работы устройства при измерении каждой кожи (суммирование, деление, вывод на печать и индикацию) производится непрерывно (многократно) за исключением промежутка времени, необходимого для осуществлениярежима суммирования попученных результатов измерений, когда код, соответствукщий измеренному значению толщины, отличен от ненулевого", Такая непрерывностьконтроля в значительной степени повышает вероятность своевременного обнаружения отклонения показаний датчиков 3 толщины от "нулевого" значения, а такжедостоверность средней толщины кожи. Приработе коммутатора 4 электрический сит.нал от каждого из датчиков 3 толщиныпоступает на преобразователь 6, на выходе которого формируется цифровой код,соответствующий нулевой" толщине приотсутствии отклонения (исправности даччика 3 толщины) и несоответствующей ейпри наличии отклонения (неисправностьдатчика 3 толщины). Этот цифровой кодподается на формирователь 13 фнулевого"кода, сигнал на выходе которого можетпринимать значение фО" или ф 1" в зависимости от соответствия (фОф) или несоответствии (3.") "нулевойф толщине.С выхода формирователя 13 "нулевого"кода сигнал поступает на кпючи 14 опроса, на другие выходы которых последовательно подаются сигналы от коммутатора 4.При появлении на выходе формирователя 13 "нулевого" кода сигнала "1",на выходе соответствующего ключа 3.4опроса (представляющего собой, например, логическую схему И) момент опросатакже появляется сигнал "1". Этот сигналподается на выходной ключ 17 и элемент 15 временной задержки. Время задержки элемента 15 должно быть больше ддитель ности импульса на выходе ключа 14 опроса. С выхода элемента 15 задержки импульс (сигнал ф 1 ф) подается на одновибратор 16, дпительность сигнапа на выходе которого должна быть больше проме жутка времени между двумя опросами оу ного и того же датчика 3 толщины.Благодаря включению элемента 15 задержки сигнал "1" на выходе одновибратора 16 появляется лишь после окончания первого опроса, на котором выявилось (с помощью формирователя 13 "нулевого" кода) отсутствие "нулевойф толщины, Вследствие этого на обоих входах выходного ключа 3.7 (например, логической схемы И) сигналы. ф 1,ф при первом опросе возникают в разное время и на выходе ключа 15 поддерживается сигнал Оф.Таким образом, случайные отклонения от "нулевой" толщины не фиксируются.Если же при втором опросе (иди любом последующем, что зависит от выдержки времени апемента 15 временной задержки) на выходе входного ключа 14 появится сигнал ф 1" в тот момент, когда на выходе одновибратора 16 еще поддерживается сигнал "1 ф, то на выходе ключа 17 также появится сигнал "1 ф, поступающий на вход элемента 18 фпамять", Таким образом, фиксируются лишь стационарные, обнаруж ваемые при многократном опросе, отклонения от "нулевой" толщины. Сигналы о таких отклонениях с выхода элементов 3.8 "память" подаются в блох 11 сигнализации. С началом каждого нового опроса работа цепей обнаружения стационарного отклонения блока 3.2 контроля "нуля" датчиков 3 толщины повторяется.Если при одном из опросов обнаружено отклонение, то опрос продолжается до опроса последнего датчика 3 толщины, после чего по сигналу от блока 11 сигнализации управляющий блок 2 формирует сигнал на прекращение опроса и дальнейшей обработки информации дпя определения средней толщины кожи.Включение в схему устройства блока контроля "нуляф датчиков толщины позволяет исключить ошибки измерения, возникающие от загрязнения измерительных органов, расстройки датчиков толщины и по другим причинам, повысить достоверность обрабатываемой устройством информацииВысокие требования к достоверности измерения средней толщины вызваны тем, что категория кожи, определяемая по-этому показателю, является важным цеюро538212 фиг. Ф образующим элементом, определяющим стоимость кож. Кроме того, как уже указывалось выше, определение категории посредней толщине кожи позволит наиболеерационально использовать кожевенные материалы на обувных предприятиях. Формула изобретения 1. Устройство для измерения толщины кожи, содержащее электрически связанные между собой генератор импульсов опроса, управляющий блок, датчики толщины, коммутатор датчиков толщины, датчик наличия кожи, преобразователь электрического сигнала датчика толщины и цифровой код, арифметический блок вычисления средней толщины и блок сигнализации, о т л ичающееся тем, что,сцельюповышения точности измерения, оно имеет блок контроля "нуля" датчиков толщины,один из входов которого подключен к коммутатору датчиков толщины, другой входк преобразователю, а выход электрическисвязан с блоком сигнализации,2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок контроля "нуля"датчиков толщины содержит ключи опроса,элементы временной задержки, одновибра 10 торы, выходные ключи и элементы "пмяться, количество которых равно числудатчиков толщины, и формирователь "нулевого" кода, причем выход формирователя "нулевого" кода подсоединен к одним15 входам ключей опроса, выход каждого изкоторых подключен к соответствующему элементу временной задержки и ко входу выходного ключа, а выход элемента задержкичерез одновибратор соединен с другим вхо 20 дом входного ключа, выход которого подключен к элементу "память".538212Фиг. 2Составитель К. Фопомеев Редактор Л. Гончарова Техред О. Луговая Корректор В. Куприянов Заказ 8708/23 Тираж 844 Поднисное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушская нЖ д. 4/6Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная. 4