Устройство для измерения длины движущихся объектов

 

О П И С А Н И Е (и) 600384

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соизз Советскнх

Сооиалистическнк

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Wy$ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.06.76 (21) 2378517/25-28 с присоединением заявки № (51) М. Кл G 01В 7/04

Го тлоРстseMNbll квинтет (23) Приоритет

Совета Министров СССР ло левам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 06.04.78 (53) УДК 531.717.11 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Жуплев, Ю. Д. Каминский, А. Г. Лицов, И. Х. Кравец, H. А. Шумилов и Н. Д. Никанорова

Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ

ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, касается устройств для измерения длины движущихся объектов и может найти применение преимущественно в черной и цветной металлургии.

Известно фотоимпульсное устройство для измерения длины раскатов, содержащее последовательно расположенные фотоголовки, соединенные через линии задержки (1).

Недостатком известного устройства является малый диапазон измерений и значительное число фотоголовок.

Известно также устройство для измерения длины движущихся объектов, содержащее для увеличения диапазона и точности измерений две группы фотоголовок грубого н точного отсчета, усилители-формирователи сигналов фотоголовок и логическую схему, включающую элементы И, ИЛИ и матричные дешифраторы (2).

Недостатком этого устройства является большое число фотоприемников точного отсчета и усилителей-формирователей, а также сложность логической схемы, содержащей значительное число элементов.

Известен также измеритель длины труб, движущихся по рольгангу, содержащий фотоголовки грубого (метрового) н точного (дециметрового) отсчета, каждая из которых состоит из осветителя и фотоприемника, и логический блок, включающий генератор сантиметровых импульсов, трн счетчика — метров, дециметров и сантиметров — н элементы И, ИЛИ и триггеры (3).

Однако этот измеритель может обеспечивать высокую точность измерений только и том случае, если скорость проката в процессе измерений меняется незначнтелыто (+10 Я> ) .

В большинстве же случаев скорость проката в

10 процессе измерений может меняться в весьма широких пределах (вплоть до кратковременных остановок проката на ролыанге), что в таком устройстве приВОдит и значительномгу увеличению погрешности измерения.

15 Целью изобретения является повышение точности измерений в широком диапазоне скоростей движения контролнрусмых объектов.

Для этого предлагаемое устройство снабжено распределителем импульсов, вход кото20 рого соединен с выходом генератора, а осветитель точного отсчета выполнен пз последовательно расположенных излучающих диодов, соединенных с выходамн распределителя импульсов и оптически связанных с фотопрнем25 ником -.î÷íîãî отсчета, который выполнен протяженным.

Протяженный фотопрнемннк может бып выполнен в вндс стекловолоконного коллектора, входы которого оптически связаны с нз30 лучающими диодами, н фотодиодов (фототри600384 одов), связанных с выходами этого коллектора. Число фотодиодов определяется конструкцией коллектора и может быть доведено в принципе до одного.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, элемент И 2 «Разрешение работы распределителя», распределитель 3 импульсов на и выходов, осветитель 4 фотоприемника точного отсчета, состоящий из и излучающих диодов, стекловолоконный коллектор 5, имеющий и входов и m выходов, причем n»m, управляющие фотоголовки б и 7, m фототриодов (диодов) 8, у илители-формирователи точного отсчета 9, элемент ИЛИ 10 «Окончание цикла измерения», триггер 11 «Начало цикла измерения», триггер 12 «Окончание цикла измерения», элемент И вЂ” НЕ 13, триггер 14 «Начало точного отсчета», элемент ИЛИ 15 «Начало точного отсчета», измеряемый объект 16, фотоголовки 17 грубого отсчета, усилителиформирователи 18 грубого отсчета, элементы

И 19 грубого отсчета, шифратор 20, счетчик

21, ограничивающие диафрагмы 22.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении заднего конца контролируемого объекта 16 мимо управляющей фотоголовки 6 опрокидывается триггер 11 «Начало цикла измерения» и дает разрешение на элемент И 19 грубокого отсчета. При пересечении передним концом контролируемого объекта 16 очередной фотоголовки 17 грубого отсчета в счетчик 21 через шифратор 20 записывается целое число метров. Сигналом с этой же фотоголовки через элемент ИЛИ 15 «Начало точного отсчета» опрокидывается триггер 14

«Начало точного отсчета», задающий разрешение на прохождение тактовых импульсов от генератора 1 через элемент И 2 «Разрешение работы распределителя» на распределитель 3 импульсов и через элемент И 13 разрешение точного отсчета на счетный вход счетчика 21, регистрирующего импульсы точного отсчета.

Распределитель 3 импульсов последовательно зажигает излучающие диоды осветителя 4 в направлении, противоположном движению движущегося объекта 16. В момент попадания светового импульса от одного из диодов осветителя 4, через диафрагму 22 и стекловолоконный коллектор 5 на какой-либо фототриод (диод) 9 и элемент ИЛИ 10 «Окончание цикла измерений» опрокидывается триггер 12 «Окончание цикла измерений», который запирает триггер 14 «Начало точного отсчета» и элемент И 2 «Разрешение работы распределителя», запрещая тем самым прохождение импульсов от генератора 1 на распределитель

3 импульсов и счетчик 21 импульсов. На этом цикл измерения заканчивается, и в счетчике 21 будет зафиксирован результат измерения дли5

60 ны контролируемого об-ьекта 16. При прохождении заднего конца контролируемого объекта

16 мимо управляющей фотоголовки 7 формируется импульс сброса, после чего схема готова к новому измерительному циклу.

Длительность цикла измерения определяется частотой повторения тактовых импульсов, которая выбирается, исходя из скорости движения контролируемого объекта, и ограничивается практически только частотными параметрами излучающих диодов и фотоприемников точного отсчета, что позволяет сделать ее достаточно малой ((100 мкс) .

Предлагаемый измеритель имеет по сравнению с известными устройствами высокую точность измерений в широком диапазоне скоростей, малое число фототриодов (диодов) в фотоприемнике точного отсчета и усилителейформирователей ((! — 5), экономичность и высокую надежность осветителя (излучающие диоды имеют большой срок службы и малый коэффициент использования во времени

1„(0,01), короткий цикл измерения ((100 мкс), что позволяет повысить помехозащищенность устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения длины движущихся объектов, содержащее фотоголовки грубого отсчета, фотоприемник и осветитель точного отсчета, логический блок, состоящий из генератора, счетчика, элементов И, ИЛИ и триггеров, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений в широком диапазоне скоростей контролируемых объектов, оно снабжено распределителем импульсов, вход которого соединен с выходом генератора, а осветитель точного отсчета выполнен из последовательно расположенных излучающих диодов, соединенных с выходами распределителя импульсов и оптически связанных с фотоприемником точного отсчета, который выполнен протяженным.

2. Устройство по п. 1, отл и ча ющееся тем, что фотоприемник точного отсчета выполнен в виде стекловолоконного коллектора, входы которого оптически связаны с излучающими диодами, и фотодиодов (фототриодов), связанных с выходами этого коллектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 144607, кл. G 01В 7/04, 1962.

2. Патент Великобритании № 1046791, кл. G 4Н, 1966.

3. Крюков Г. Я., Ларионтев Г. Г. Автоматический бесконтактный прибор для измерения и суммирования длины готового проката в процессе прокатки. — В сб.: Интенсификация и средства автоматизации трубного производства. УКРНИИТИ, Киев, 1967.

Редактор О. Юркова

Составитель А. Куликов

Текрсд Н. Рыбкина

Корректор H. Федоров»

Заказ 417/l5 Изд. М 372 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий!!3035, Москва, 3(-35, Раушская нвб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Подписное