Устройство для измерения длины изделий

 

19Н37

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42Ь, 5

Заявлено 16.XI I.1964 (№ 934087/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.1.1967. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 9.I II.1967

МПК 6 01Ь

УДК 531.71:621.771.08 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

ЭСЕСОВЦ"".л Ч

Авторы изобретения

Заявитель

И. А. Аронов и М. П. Морозов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-кон институт металлургического машиностроения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ИЗДЕЛИЙ

Известны устройства для измерения длины изделий, например проката, перемещаемых в продольном направлении, в которых узел для точного измерения длины изделий содержит путевые датчики, расположенные по линии перемещения изделия на заданном эталонном расстоянии один от другого, генератор линейно изменяющегося пилообразного напряжения, счетно-решающий элемент для деления двух интервалов времени, выполненный в виде соединенного с этим генератором RC-контура и ключа для соединения сопротивления и конденсатора в КС-контуре, время-импульсный преобразователь выходного напряжения счетно-решающего элемента в код с компенсационным конденсатором, и схему управления.

Отличие предлагаемого устройства по сравнению с известными состоит в том, что для расширения допустимого диапазона измерения длин и скоростей движения изделия и уменьшения необходимой длины участка измерения оно снабжено узлом для грубого измерения длины и узлом для грубого измерения скорости изделия, выполненным в виде измерителя времени перемещения изделия на заданную длину, а,в RC-контур счетно-решающего элемента введены дополнительные конденсаторы и управляемые узлом для грубого измерения скорости ключи, при помощи которых указанные конденсаторы подключены к RC-контуру.

Другое отличие предлагаемого устройства заключается в том, что время-импульсный преобразователь снабжен ключом, соединяющим компенсационный конденсатор с выходом ука5 занного генератора.

Это позволяет уменьшить погрешности, вызываемые нестабильностью параметров генератора линейно изменяющегося пилообразного напряжения.

lO На чертеже представлено взаимное расположение датчиков на линии движения контролируемого изделия и блок-схема устройства.

Полная длина L изделия 1 складывается из базового размера L;, за который принимают

15 минимальную длину изделия, нескольких (на чертеже двух) отрезков 1, и отрезка l, Количество отрезков l, определяется с помощью узла 2 грубого определения длины, состоящего из базовых датчиков 3, 4, 5, б и ло20 гического блока 7.

Длина отрезка 1„. определяется как частное от деления двух и*òåðâàëîâ времени, один из которых (числитель длительностью t,.) образуется от момента пересечения передним кон25 цом изделия соответствующего базового датчика (в данном случае датчика б) до момента пересечения задним концом изделия датчика

8, а другой (знаменатель длительностью t,) образуется от момента пересечения задним

30 концом изделия датчика 8 до момента пере191137

65 сечения тем же концом датчика 9, расположенного от датчика 8 на эталонном расстоянии. Такое определение длины отрезка l,,- позволяет исключить влияние скорости движения изделия на точность измерения.

Операцию деления осуществляет узел 10 точного измерения длины. Этот узел включает з себя датчики 8 и 9, схему управления 11, генератор 12 линейно изменяющегося пилообразпогo напряжения; счетно-решающий элемент для деления двух интервалов времени, выполненный в виде RC-контура, состоящего из сопротивления 18, одного из конденсаторов 14, 15, 1б, ключей 17, 18, 19 выбора одного из конденсаторов 14, 15, 1б и ключа 20 для соединения сопротивления 18 с выбранным конденсатором; время-импульсный преобразователь ыходиого напряже ия счетно-решающего элемента в код, состоящий .из компенсационного конденсатора 21, ключа 22, соединяющего конденсатор 21 с генератором 12, схемы сравнепи напряжения на КС-контуре и компенсационном конденсаторе. Схема сравнения вклю.ает в себя нуль-орган на диоде 28 и усилитель-формирователь 24. Устройство содержит акже узел 25 грубого определения скорости изделия. Этот узел включает в себя два датчика 2б, 27, установленные один от другого на зада пом расстоянии 1„генератор 28 эталонг ой частоты, ключ 29 и счетчик 80 импульсов.

Результаты измерений из узла 2 и узла 10 поступают в счетчик 81 выходного устройства

82 и воспроизводятся на цифровом табло 88.

Схема работает следующим образом.

При движении изделия 1 его задний конец пересекает датчик 2б. Сигнал с этого датчика сткрывает ключ 29, и импульсы с генератора

28 эталонной частоты поступают в счетчик 80.

Когда задний конец изделия пересечет датчик

27, сигнал с него закроет ключ 29, и поступление импульсов в счетчик 80 прекратится. Количество импульсов, поступивших в счетчик 80, будет зависеть от скорости движения изделия.

Весь диапазон изменения скорости изделия разбит на поддиапазоны. В зависимости от того, к какому поддиапазону будет относиться скорость измеряемого изделия, счетчик 80 откроет один из ключей 17, 18, 19, а именно тот, который должен включить емкость RC-контура, соответствующего нужному поддиапазону.

Так, например, если будет открыт ключ 18, то в РС-контур будет введен конденсатор 15. Одповременно с сигналом на закрытие ключа 29 датчик 27 выдает сигнал в логический блок 7, чем подготавливает к работе узел 2 грубого определения длины. Запуск узла в работу производится сигналом с того базового датчика, который первым будет пересечен передним концом изделия, после того, как узел 2 подготовлен к работе. В данном случае таким датчиком является датчик 5, Как только сигнал с датчика 5 поступит в логический блок 7, последний выдаст на счетчик 81 код грубого определения длины, соответствующий датчику

5 (на чертеже длина равна 21 ). Одновремен5

40 по логический блок 7 выдаст в схему управления 11 сигнал на начало отсчета интервала гремени t,-. После этого логический блок 7 возвращается в исходное состояние, и пересечение передним концом изделия последующих базовых датчиков не может вызвать его срабатывания. Новый запуск узла 2 возможен только после того, как следующее изделие своим задним концом пересечет датчик 27.

Перед началом работы элементы узла 10 точного измерения длины находятся в следующем исходном состоянии: генератор 12 и.ключи 17, 18, 20 и 22 закрыты. Напряжение на конденсаторах 14, 15, 1б отсутствует, потенциалы точек а и в равны нулю. Как только в схему управления 11 поступит сигнал из логического блока 7, откроется генератор 12 и конденсатор 15 начнет заряжаться. При этом потенциал точки в,будет изменяться по линейному закону (в данном случае уменьшаться) .

Как только задний конец изделия пересечет датчик 8, сигнал с него поступит в схему управления 11, которая закроет генератор 12, и потенциал точки а снова станет равным нулю.

Напряжение на конденсаторе 15 к этому моменту будет пропорционально интервалу времени 1„.. Одновременно открывается ключ 20, и конденсатор 15 начнет разряжаться на сопротивление 18.

Разряжение будет длиться в течение времени 1,, до момента пересечения задним концом изделия датчика 9. Параметры RC-контура выбраны так, что при изменении скорости в пределах данного поддиапазона экспонента, по которой происходит разряжение, очень близко совпадает с гиперболой. По окончании времени J,, ключ 20 закрывается и па конденсаторе 15 остается напряжение, пропорциональное частному от деления интервалов времени i, на t,„а следовательно, это напряжение будет пропорционально длине отрезка l,.

Одновременно с закрытием ключа 20 открывается генератор 12 и ключ 22. Конденсатор

21 сравнения начнет заряжаться, и потенциал точки а начнет изменяться по линейному закову. Это будет длиться до тех пор, пока потенциал точки а не станет равным потенциалу точки в. Когда напряжения на конденсаторах

15 и 21 станут равны, откроется диод 28, ток заряда генератора 12 пройдет через конденсатор 15 и ключ 18 на вход усилителя-формирователя 24, последний сработает и выдаст сигнал в схему управления 11 на возврат узла 10 в исходное состояние. Время заряда конденсатора 21 до напряжения, равного напряжению на конденсаторе 15, будет пропорционально величине этого напряжения и тем самым длине отрезка l,. В течение этого времени импульсы с генератора 28 через схему управления 11 поступают в счетчик 81. Количество этих импульсов представляет собой код длины l, Счетчик 81 суммирует код узла 2 и узла 10 с постоянно заданным кодом базового размера L;, и результат измерения, соответст191137

Составитель Г. Ф, Корчагина

Редгактор Б. С. Нанкггиа Техред Л. Бриккср Корректоры: В. В. Крылова и А. М. Смак

Заказ 318 5 Тираж 535 Подписное

ЦНИИг.И Ком те" а по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 вующий всей длине изделия L, фиксируется на цифровом табло 88.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения длины изделии, например проката, перемещаемых в продольном направлении, состоящее из путевых датчиков и узла для точного измерения длины, содерясащего генератор линейно изменяющегося пилообразного ггапряжения, счетно-решающий элемент для деления двух интервалов времени, выполненный в виде соединенного с этим генератором RC-контура и ключа для соединения сопротивления и конденсатора в RC-контуре, время-импульсный преобразователь выходного напряжения счетно-решающего элемента в код с компенсационным конденсатором, схему управления, от, гичагощееся тем, что, с целью расширения допустимого дианазона измерения длин и скоростей движения изделия и уменьшения необходимой длины участка измерения, оно снабжено узлом для грубого определения длины и узлом для гру5 бого измерения скорости, выполненным в виде измерителя времени перем-щения изделия на заданную длину, а в КС-контур счетно-решающего элемента введены дополнительные конденсаторы и управляемые узлом грубого оп10 ределения скорости ключи, прн помощи которых указанные конденсаторы подключены к

RC-контуру.

2. Устройство по и. 1, отлггчающееся тем, что, с целью уменьшения погрешностей, вызы15 ваемых нестабильностью параметров генератора линейно изменяющегося пилообразного

nапряжения, время-импульсный преобразователь снабжен ключом, соединяющим компенсационный конденсатор с выходом указанно20 го генератора.