RU2172469C2

RU2172469C2 - Device measuring diameters of articles

Info

Publication number: RU2172469C2
Application number: RU99117211A
Authority: RU
Inventors: А.А. Отставнов
Original assignee: Саратовский государственный технический университет
Filing date: 1999-08-05
Publication date: 2001-08-20

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: device measuring diameters of articles, for instance, tires of wheeled transportation facilities has transducer of number of revolutions of article and path-control transducer connected to corresponding pulse formers. Diameter of article is roughly determined by first counter counting number of measurement pulses from path-control transducer in the course of time between two adjacent command pulses sent from transducer of number of revolutions. More accurately diameter of article is measured by second counter counting number of pulses from reference frequency generator during time passed between command pulse of start of revolution of article and first measurement pulse after it and by third counter of number of pulses between first and second measurement pulses. Fourth and fifth counters operate in similar manner after arrival of command pulse of finish of revolution of article. EFFECT: increased measurement accuracy thanks to determination of angle of turn of measurement roller at start and finish of complete revolution of article justified by incompatibility of command and measurement pulses. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения диаметров изделий. The invention relates to the field of instrumentation and can be used to measure product diameters.

Известно устройство для измерения диаметра изделий, содержащее датчик числа оборотов изделия, датчик пути, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй ключи, первый счетчик импульсов, первый, второй и третий триггеры [1]. Принцип действия устройства заключается в определении угла поворота измерительного ролика, вращающегося вместе с измеряемой деталью с постоянной скоростью без проскальзывания, путем подсчета с помощью электронного счетчика числа импульсов дискретного датчика угла поворота измерительного ролика за один или несколько оборотов детали. A device for measuring the diameter of the products, containing a sensor of the number of revolutions of the product, the path sensor, the first and second pulse shapers, the first and second keys, the first pulse counter, the first, second and third triggers [1]. The principle of operation of the device is to determine the angle of rotation of the measuring roller, rotating together with the measured part with a constant speed without slipping, by counting, using an electronic counter, the number of pulses of a discrete sensor of the angle of rotation of the measuring roller for one or several revolutions of the part.

Недостатком этого устройства является недостаточная точность измерения диаметра изделий вследствие невозможности определения углов поворота измерительного ролика в начале и конце полного оборота изделия, обусловленных несовпадением импульсов датчика числа оборотов изделия (командных импульсов) и датчика пути (измерительных импульсов). The disadvantage of this device is the lack of accuracy in measuring the diameter of the products due to the inability to determine the rotation angles of the measuring roller at the beginning and end of a full revolution of the product, due to the mismatch of the pulses of the product speed sensor (command pulses) and the track sensor (measuring pulses).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для измерения диаметра изделий, содержащее датчик числа оборотов изделия, датчик пути, первый и второй формирователи импульсов, первый, второй, третий и четвертый ключи, первый, второй и третий счетчики импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой триггеры, выключатель, генератор опорной частоты, блок задержки, причем выходы датчиков числа оборотов изделия и пути соединены с входами соответственно первого и второго формирователей импульсов, выход первого формирователя импульсов подключен к счетному входу первого триггера, прямой выход которого соединен через выключатель с S-входом второго триггера, прямой выход которого подключен к S-входам третьего и четвертого триггеров, прямой выход пятого триггера соединен с S-входом шестого триггера, прямой выход первого и инверсный выход третьего триггеров подключены к входам первого ключа, выход которого соединен с S-входом седьмого триггера, R-вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, инверсный выход седьмого триггера соединен с R-входом третьего триггера и первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов, а выход соединен с входами первого счетчика импульсов, блока задержки, R-входом четвертого и S-входом пятого триггеров, инверсные выходы четвертого и шестого триггеров подключены к первым входам соответственно третьего и четвертого ключей, вторые входы которых соединены с выходом генератора опорной частоты, выходы - с входами соответственно второго и третьего счетчиков импульсов, а выход блока задержки подключен к R-входу шестого триггера [2]. The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed device is selected as a prototype device for measuring the diameter of the product, containing a speed sensor of the product, a path sensor, first and second pulse shapers, first, second, third and fourth keys, first, second and third pulse counters, first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh triggers, a switch, a reference frequency generator, a delay unit, the outputs of the product speed sensors and paths being connected to by the strokes of the first and second pulse shapers, respectively, the output of the first pulse shaper is connected to the counting input of the first trigger, the direct output of which is connected through the switch to the S-input of the second trigger, the direct output of which is connected to the S-inputs of the third and fourth triggers, the direct output of the fifth trigger is connected with the S-input of the sixth trigger, the direct output of the first and the inverse output of the third trigger are connected to the inputs of the first key, the output of which is connected to the S-input of the seventh trigger, the R-input of which is connected to the inverse output of the first trigger, the inverse output of the seventh trigger is connected to the R-input of the third trigger and the first input of the second key, the second input of which is connected to the output of the second pulse shaper, and the output is connected to the inputs of the first pulse counter, delay unit, R-input of the fourth and S-input of the fifth triggers, the inverse outputs of the fourth and sixth triggers are connected to the first inputs of the third and fourth keys, respectively, the second inputs of which are connected to the output of the reference frequency generator, the outputs - with inputs responsibly second and third pulse counter, and the delay unit output is connected to the R-input of the sixth flip-flop [2].

Недостатком известного устройства является недостаточная точность измерения диаметра изделий вследствие невозможности определения угла поворота измерительного ролика в конце полного оборота изделия, обусловленного несовпадением импульсов датчика числа оборотов изделия (командного импульса) и датчика пути (измерительного импульса). A disadvantage of the known device is the lack of accuracy in measuring the diameter of the products due to the inability to determine the angle of rotation of the measuring roller at the end of a full revolution of the product, due to the mismatch of the pulses of the sensor of the number of revolutions of the product (command pulse) and the path sensor (measuring pulse).

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности измерения диаметра изделий за счет возможности определения угла поворота измерительного ролика в конце полного оборота изделия, обусловленного несовпадением командного и измерительного импульсов. The aim of the invention is to increase the accuracy of measuring the diameter of the products due to the possibility of determining the angle of rotation of the measuring roller at the end of a full revolution of the product, due to the mismatch of the command and measuring pulses.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для измерения диаметра изделий, содержащее датчик числа оборотов изделия, датчик пути, первый и второй формирователи импульсов, первый, второй, третий и четвертый ключи, первый, второй и третий счетчики импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой триггеры, выключатель, генератор опорной частоты и первый блок задержки, выходы датчиков числа оборотов изделия и пути соединены с входами соответственно первого и второго формирователей импульсов, выход первого формирователя импульсов подключен к счетному входу первого триггера, прямой выход которого соединен через выключатель с S-входом второго триггера, прямой выход которого подключен к S-входам третьего и четвертого триггеров, прямой выход пятого триггера соединен с S-входом шестого триггера, прямой выход первого и инверсный выход третьего триггеров подключены к входам первого ключа, выход которого соединен с S-входом седьмого триггера, R-вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, инверсный выход седьмого триггера соединен с R-входом третьего триггера и первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов, а выход соединен с входами первого счетчика импульсов, первого блока задержки, R-входом четвертого и S-входом пятого триггеров, инверсные выходы четвертого и шестого триггеров подключены к первым входам соответственно третьего и четвертого ключей, вторые входы которых соединены с выходом генератора опорной частоты, выходы - с входами соответственно второго и третьего счетчиков импульсов, а выход первого блока задержки подключен к R-входу шестого триггера, дополнительно введены восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый триггеры, пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи, четвертый и пятый счетчики импульсов, второй и третий блоки задержки, причем инверсный выход седьмого триггера соединен с входом второго блока задержки, выход которого подключен к S-входам восьмого, девятого и десятого триггеров, инверсные выходы восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого триггеров соединены с первыми входами соответственно пятого, шестого, седьмого и восьмого ключей, вторые входы пятого и шестого ключей подключены к выходу второго формирователя импульсов, а вторые входы седьмого и восьмого ключей - к выходу генератора опорной частоты, выход пятого ключа соединен с входом третьего блока задержки, выход шестого ключа - с R-входом десятого и S-входом одиннадцатого триггеров, выходы седьмого и восьмого ключей подключены к входам соответственно четвертого и пятого счетчиков импульсов, а выход третьего блока задержки соединен с R-входами восьмого, девятого и одиннадцатого триггеров. This goal is achieved by the fact that in the known device for measuring the diameter of the product, containing a speed sensor of the product, a path sensor, first and second pulse shapers, first, second, third and fourth keys, first, second and third pulse counters, first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh triggers, a switch, a reference frequency generator and a first delay unit, the outputs of the product speed sensors and the paths are connected to the inputs of the first and second pulse shapers, respectively, the output is first a pulse former is connected to the counting input of the first trigger, the direct output of which is connected via a switch to the S-input of the second trigger, the direct output of which is connected to the S-inputs of the third and fourth triggers, the direct output of the fifth trigger is connected to the S-input of the sixth trigger, direct output the first and inverse outputs of the third triggers are connected to the inputs of the first key, the output of which is connected to the S-input of the seventh trigger, the R-input of which is connected to the inverse output of the first trigger, the inverse output of the seventh trigger is connected with the R-input of the third trigger and the first input of the second key, the second input of which is connected to the output of the second pulse shaper, and the output is connected to the inputs of the first pulse counter, the first delay unit, the R-input of the fourth and S-input of the fifth triggers, the inverse outputs of the fourth and the sixth flip-flops are connected to the first inputs of the third and fourth keys, respectively, the second inputs of which are connected to the output of the reference frequency generator, the outputs are connected to the inputs of the second and third pulse counters, respectively, and the output of the first the delay lock is connected to the R-input of the sixth trigger, the eighth, ninth, tenth and eleventh triggers, the fifth, sixth, seventh and eighth keys, the fourth and fifth pulse counters, the second and third delay blocks are additionally introduced, and the inverse output of the seventh trigger is connected to the input the second delay block, the output of which is connected to the S-inputs of the eighth, ninth and tenth triggers, the inverse outputs of the eighth, ninth, tenth and eleventh triggers are connected to the first inputs of the fifth, sixth, seventh and eighth, respectively o keys, the second inputs of the fifth and sixth keys are connected to the output of the second pulse shaper, and the second inputs of the seventh and eighth keys are connected to the output of the reference frequency generator, the output of the fifth key is connected to the input of the third delay unit, the output of the sixth key is connected to the R-input of the tenth and By the S-input of the eleventh triggers, the outputs of the seventh and eighth keys are connected to the inputs of the fourth and fifth counters, respectively, and the output of the third delay unit is connected to the R-inputs of the eighth, ninth, and eleventh triggers.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от известного тем, что в него дополнительно введены восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый триггеры, пятый, шестой, седьмой и восьмой ключи, четвертый и пятый счетчики импульсов, второй и третий блоки задержки, причем инверсный выход седьмого триггера соединен с входом второго блока задержки, выход которого подключен к S-входам восьмого, девятого и десятого триггеров, инверсные выходы восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого триггеров соединены с первыми входами соответственно пятого, шестого, седьмого и восьмого ключей, вторые входы пятого и шестого ключей подключены к выходу второго формирователя импульсов, а вторые входы седьмого и восьмого ключей - к выходу генератора опорной частоты, выход пятого ключа соединен с входом третьего блока задержки, выход шестого ключа - с R-входом десятого и S-входом одиннадцатого триггеров, выходы седьмого и восьмого ключей подключены к входам соответственно четвертого и пятого счетчиков импульсов, а выход третьего блока задержки соединен с R-входами восьмого, девятого и одиннадцатого триггеров. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". A comparative analysis of the claimed device with the prototype shows that the claimed device differs from the known one in that the eighth, ninth, tenth and eleventh triggers, fifth, sixth, seventh and eighth keys, fourth and fifth pulse counters, second and third delay units are additionally introduced into it moreover, the inverse output of the seventh trigger is connected to the input of the second delay block, the output of which is connected to the S-inputs of the eighth, ninth and tenth triggers, the inverse outputs of the eighth, ninth, tenth and eleventh flip-flops are connected to the first inputs of the fifth, sixth, seventh and eighth keys, respectively, the second inputs of the fifth and sixth keys are connected to the output of the second pulse shaper, and the second inputs of the seventh and eighth keys are connected to the output of the reference frequency generator, the output of the fifth key is connected to the input of the third block delays, the output of the sixth key is with the R-input of the tenth and S-input of the eleventh triggers, the outputs of the seventh and eighth keys are connected to the inputs of the fourth and fifth pulse counters, respectively, and the output of the third block is Derzhko connected to R-input of the eighth, ninth and eleventh triggers. These differences allow us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

Введение в предлагаемое устройство восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого триггеров, пятого, шестого, седьмого и восьмого ключей, четвертого и пятого счетчиков импульсов, второго и третьего блоков задержки, соединенных соответствующим образом между собой и с остальными элементами устройства, позволяет измерять не только число целых угловых интервалов между смежными импульсами датчика пути за один оборот изделия и их долю в начале его полного оборота, но и их долю в конце полного оборота изделия, обусловленную несовпадением командного и измерительного импульсов, и за счет этого повысить точность определения диаметра изделий. The introduction of the eighth, ninth, tenth and eleventh triggers, the fifth, sixth, seventh and eighth keys, the fourth and fifth pulse counters, the second and third delay blocks, connected appropriately to each other and to the other elements of the device, allows us to measure not only the number whole angular intervals between adjacent impulses of the track sensor for one revolution of the product and their share at the beginning of its full revolution, but also their share at the end of the full revolution of the product, due to the mismatch of teams th and the measuring pulse, and thereby improve the accuracy of determining the diameter of the articles.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами: на фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма измерительных и командных импульсов (1 - командный импульс; 2 - измерительный импульс; τ_k1- момент подачи командного импульса начала оборота изделия; τ_k2- момент подачи командного импульса конца оборота изделия; τ₁- промежуток времени между командным импульсом начала оборота изделия и первым после него измерительным импульсом; τ₂- промежуток времени между первым и вторым измерительными импульсами после подачи командного импульса начала оборота изделия; τ₃- промежуток времени между последним измерительным импульсом в пределах одного оборота изделия и командным импульсом конца оборота изделия; τ_k- промежуток времени между двумя смежными командными импульсами, соответствующий одному обороту изделия; τ₄- промежуток времени между командным импульсом конца оборота изделия и первым измерительным импульсом после завершения одного оборота изделия; τ₅- промежуток времени между первым и вторым измерительными импульсами после подачи командного импульса конца оборота изделия); на фиг. 3 - схема установки датчика пути.The essence of the invention is illustrated by drawings: in FIG. 1 shows a block diagram of a device; in FIG. 2 - time diagram of measuring and command pulses (1 - command pulse; 2 - measuring pulse; τ _k1 - moment of command pulse giving the start of the product turn; τ _k2 - moment of giving command pulse the end of the turn of the product; τ ₁ - time interval between the command pulse of the beginning the turnover of the product and the first measuring pulse after it; τ ₂ is the time interval between the first and second measuring pulses after the command pulse is started; the product is started; τ ₃ is the time interval between the last measuring pulse m within one revolution of the product and the command pulse of the end of the revolution of the product; τ _k is the time interval between two adjacent command pulses corresponding to one revolution of the product; τ ₄ is the time interval between the command pulse of the end of the revolution of the product and the first measuring pulse after the completion of one revolution of the product; τ ₅ is the time interval between the first and second measuring pulses after the command pulse of the end of the revolution of the product); in FIG. 3 is a diagram of a path sensor installation.

Устройство для измерения диаметра изделий содержит датчик 1 (фиг. 1) числа оборотов изделия, датчик 2 пути, первый 3 и второй 4 формирователи импульсов, выключатель 5, первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9, пятый 10, шестой 11, седьмой 12, восьмой 13, девятый 14, десятый 15 и одиннадцатый 16 триггеры, генератор 17 опорной частоты, первый 18, второй 19, третий 20, четвертый 21, пятый 22, шестой 23, седьмой 24 и восьмой 25 ключи, первый 26, второй 27, третий 28, четвертый 29 и пятый 30 счетчики импульсов, первый 31, второй 32 и третий 33 блоки задержки. A device for measuring the diameter of the product contains a sensor 1 (Fig. 1) of the number of revolutions of the product, a sensor 2 of the path, the first 3 and second 4 pulse shapers, switch 5, first 6, second 7, third 8, fourth 9, fifth 10, sixth 11, seventh 12, eighth 13, ninth 14, tenth 15 and eleventh 16 triggers, reference frequency generator 17, first 18, second 19, third 20, fourth 21, fifth 22, sixth 23, seventh 24 and eighth 25 keys, first 26, second 27, third 28, fourth 29 and fifth 30 pulse counters, first 31, second 32 and third 33 delay blocks.

Выходы датчиков числа оборотов изделия 1 и пути 2 соединены с входами соответственно первого 3 и второго 4 формирователей импульсов. Выход первого формирователя 3 импульсов подключен к счетному входу первого триггера 6, прямой выход которого соединен через выключатель 5 с S-входом второго триггера 7, прямой выход которого подключен к S-входам третьего 8 и четвертого 9 триггеров. Прямой выход пятого триггера 10 соединен с S-входом шестого триггера 11. Прямой выход первого 6 и инверсный выход третьего 8 триггеров подключены к входам первого ключа 18, выход которого соединен с S-входом седьмого триггера 12, R-вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера 6. Инверсный выход седьмого триггера 12 соединен с R-входом третьего 8 триггера, входом второго блока 32 задержки и первым входом второго ключа 19, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя 4 импульсов, а выход соединен с входами первого счетчика 26 импульсов, первого блока 31 задержки, R-входом четвертого 9 и S-входом пятого 10 триггеров. Инверсные выходы четвертого 9 и шестого 11 триггеров подключены к первым входам соответственно третьего 20 и четвертого 21 ключей, вторые входы которых соединены с выходом генератора 17 опорной частоты, а выходы - с входами соответственно второго 27 и третьего 28 счетчиков импульсов. Выход первого блока 31 задержки подключен к R-входу шестого триггера 11, а выход второго блока 32 задержки - к S-входам восьмого 13, девятого 14 и десятого 15 триггеров. Инверсные выходы восьмого 13, девятого 14, десятого 15 и одиннадцатого 16 триггеров соединены с первыми входами соответственно пятого 22, шестого 23, седьмого 24 и восьмого 25 ключей. Вторые входы пятого 22 и шестого 23 ключей подключены к выходу второго формирователя 4 импульсов, а вторые входы седьмого 24 и восьмого 25 ключей - к выходу генератора 17 опорной частоты. Выход пятого ключа 22 соединен с входом третьего блока 33 задержки, выход шестого ключа 23 - R-входом десятого 15 и S-входом одиннадцатого 16 триггеров. Выходы седьмого 24 и восьмого 25 ключей подключены к входам соответственно четвертого 29 и пятого 30 счетчиков импульсов, а выход третьего блока 33 задержки соединен с R-входами восьмого 13, девятого 14 и одиннадцатого 16 триггеров. The outputs of the sensors of the speed of the product 1 and path 2 are connected to the inputs of the first 3 and second 4 pulse shapers, respectively. The output of the first pulse shaper 3 is connected to the counting input of the first trigger 6, the direct output of which is connected via a switch 5 to the S-input of the second trigger 7, the direct output of which is connected to the S-inputs of the third 8 and fourth 9 triggers. The direct output of the fifth trigger 10 is connected to the S-input of the sixth trigger 11. The direct output of the first 6 and the inverse output of the third 8 triggers are connected to the inputs of the first key 18, the output of which is connected to the S-input of the seventh trigger 12, the R-input of which is connected to the inverse output the first trigger 6. The inverse output of the seventh trigger 12 is connected to the R-input of the third 8 trigger, the input of the second delay unit 32 and the first input of the second key 19, the second input of which is connected to the output of the second pulse shaper 4, and the output is connected to the inputs of the first counter and 26 pulses, the first block 31 delay, R-input of the fourth 9 and S-input of the fifth 10 triggers. The inverse outputs of the fourth 9th and sixth 11 triggers are connected to the first inputs of the third 20 and fourth 21 keys respectively, the second inputs of which are connected to the output of the reference frequency generator 17, and the outputs are connected to the inputs of the second 27 and third 28 pulse counters, respectively. The output of the first delay unit 31 is connected to the R-input of the sixth trigger 11, and the output of the second delay unit 32 is connected to the S-inputs of the eighth 13, ninth 14, and tenth 15 triggers. The inverse outputs of the eighth 13, ninth 14, tenth 15 and eleventh 16 triggers are connected to the first inputs of the fifth 22, sixth 23, seventh 24 and eighth 25 keys, respectively. The second inputs of the fifth 22 and sixth 23 keys are connected to the output of the second driver 4 pulses, and the second inputs of the seventh 24 and eighth 25 keys to the output of the generator 17 of the reference frequency. The output of the fifth key 22 is connected to the input of the third delay unit 33, the output of the sixth key 23 is the R-input of the tenth 15 and the S-input of the eleventh 16 triggers. The outputs of the seventh 24 and eighth 25 keys are connected to the inputs of the fourth 29 and fifth 30 pulse counters, respectively, and the output of the third delay unit 33 is connected to the R-inputs of the eighth 13, ninth 14, and eleventh 16 triggers.

Датчик 1 числа оборотов изделия предназначен для получения на выходе импульсов, соответствующих повороту изделия на один оборот в процессе его вращения. Датчик фотоэлектрического типа и выполнен в виде непрозрачного диска с расположенной на нем радиальной прорезью, по одну сторону которого находится источник света, а по другую - чувствительный элемент, в качестве которого используется фотодиод ФД-2. Датчик имеет специальное приспособление для установки его на изделии и за один оборот изделия выдает один импульс. The sensor 1 of the number of revolutions of the product is designed to receive pulses at the output corresponding to the rotation of the product by one revolution during its rotation. The photoelectric type sensor is made in the form of an opaque disk with a radial slot located on it, on one side of which there is a light source, and on the other, a sensitive element, which is used as an PD-2 photodiode. The sensor has a special device for mounting it on the product and gives one impulse for one revolution of the product.

Датчик 2 пути служит для выдачи на выходе импульсных сигналов, соответствующих отрезкам длины окружности изделия в процессе обкатывания его измерительным роликом при их совместном вращении. Он содержит измерительный ролик 1 (фиг. 3), вал 2, вилку 3, цилиндрическую пружину 4 для прижатия измерительного ролика к изделию 5, зажим 6, стойку 7 и опорную плиту 8. Измерительный ролик 1 выполнен в виде цилиндра, диаметр и длина которого равны 100 мм. Вал 3 измерительного ролика 1 установлен в вилке 3, нагруженной цилиндрической пружиной 4 для прижатия измерительного ролика 1 к изделию 5 и соединенной с помощью зажима 6 с вертикальной стойкой 7, смонтированной на переносной опорной плите 8. На одном из торцов измерительного ролика 1 установлен диск со 100 равномерно расположенными на нем радиальными прорезями, по одну сторону которого находится источник света, а по другую - чувствительный элемент, в качестве которого используется фотодиод типа ФД-2. За один оборот измерительного ролика 1 датчик 2 (фиг. 1) пути выдает 100 импульсов. The path sensor 2 is used to output pulsed signals corresponding to the lengths of the circumference of the product in the process of rolling it with a measuring roller during their joint rotation. It contains a measuring roller 1 (Fig. 3), a shaft 2, a plug 3, a coil spring 4 for pressing the measuring roller to the product 5, a clamp 6, a rack 7 and a support plate 8. The measuring roller 1 is made in the form of a cylinder, the diameter and length of which equal to 100 mm. The shaft 3 of the measuring roller 1 is installed in the fork 3, loaded with a coil spring 4 for pressing the measuring roller 1 to the product 5 and connected via a clamp 6 to a vertical stand 7 mounted on a portable base plate 8. A disk with 100 radial slots evenly located on it, on one side of which there is a light source, and on the other - a sensitive element, which is used as a photodiode type FD-2. For one revolution of the measuring roller 1, the sensor 2 (Fig. 1) of the path gives 100 pulses.

Первый 3 и второй 4 формирователи импульсов предназначены для усиления, ограничения по амплитуде и формирования по длительности импульсов, поступающих на их входы с выходов соответственно датчика 1 числа оборотов изделия и датчика 2 пути. Они выполнены по аналогичным схемам, каждая из которых состоит из двух электронных усилителей с установленным между ними эмиттерным повторителем, а на выходе второго электронного усилителя подключены последовательно соединенные триггер Шмитта и эмиттерный повторитель. The first 3 and second 4 pulse shapers are designed to amplify, limit the amplitude and form the duration of the pulses arriving at their inputs from the outputs of, respectively, sensor 1 of the number of revolutions of the product and sensor 2 of the path. They are made according to similar schemes, each of which consists of two electronic amplifiers with an emitter follower installed between them, and at the output of the second electronic amplifier, Schmitt trigger and an emitter follower are connected in series.

Выключатель 5 служит для подачи импульсов с прямого выхода первого триггера 6 на S-вход второго триггера 7 в момент запуска устройства. Он выполнен в виде кнопочного нажимного выключателя с замыкающим контактом. The switch 5 is used to supply pulses from the direct output of the first trigger 6 to the S-input of the second trigger 7 at the time of starting the device. It is made in the form of a push-button push-button switch with a make contact.

Первый триггер 6 предназначен для деления на два частоты импульсов, поступающих на его вход с выхода первого формирователя 3 импульсов, и выполнен со счетным входом (Т-триггер). The first trigger 6 is designed to be divided into two frequencies of pulses arriving at its input from the output of the first driver 3 pulses, and is made with a counting input (T-trigger).

Второй 7, третий 8 и четвертый 9 триггеры служат для запуска устройства. Они все вместе позволяют пропускать только один импульс с прямого выхода первого триггера 6 на S-входы третьего 8 и четвертого 9 триггеров независимо от продолжительности нажатия кнопочного выключателя 5. Кроме того, третий 8 и четвертый 9 триггеры управляют работой соответственно первого 18 и третьего 20 ключей. The second 7, third 8 and fourth 9 triggers are used to start the device. Together they allow you to pass only one pulse from the direct output of the first trigger 6 to the S-inputs of the third 8 and fourth 9 triggers, regardless of how long you press the button switch 5. In addition, the third 8 and fourth 9 triggers control the operation of the first 18 and third 20 keys, respectively .

Пятый 10 и шестой 11 триггеры предназначены для включения и выключения третьего счетчика 28 импульсов. Оба триггера вместе позволяют пропускать только первый импульс с выхода второго ключа 19 на вход шестого триггера 11 независимо от их дальнейшего поступления на вход пятого триггера 10. Кроме того, шестой триггер 11 управляет работой четвертого ключа 21. Fifth 10 and sixth 11 triggers are designed to turn on and off the third counter 28 pulses. Both triggers together allow only the first pulse to pass from the output of the second key 19 to the input of the sixth trigger 11, regardless of their subsequent arrival at the input of the fifth trigger 10. In addition, the sixth trigger 11 controls the operation of the fourth key 21.

Седьмой 12, восьмой 13, девятый 14, десятый 15 и одиннадцатый 16 триггеры служат для управления работой соответственно второго 19, пятого 22, шестого 23, седьмого 24 и восьмого 25 ключей. Seventh 12, eighth 13, ninth 14, tenth 15 and eleventh 16 triggers are used to control the operation of the second 19, fifth 22, sixth 23, seventh 24 and eighth 25 keys, respectively.

Второй 7, третий 8, четвертый 9, пятый 10, шестой 11, седьмой 12, восьмой 13, девятый 14, десятый 15 и одиннадцатый 16 триггеры выполнены с раздельными входами (RS-триггеры). The second 7, third 8, fourth 9, fifth 10, sixth 11, seventh 12, eighth 13, ninth 14, tenth 15 and eleventh 16 triggers are made with separate inputs (RS-triggers).

Первый 18, второй 19, третий 20, четвертый 21, пятый 22, шестой 23, седьмой 24 и восьмой 25 ключи предназначены для сообщения и разобщения соответственно первого триггера 6 с седьмым триггером 12, второго формирователя 4 импульсов с первым счетчиком 26 импульсов, первым блоком 31 задержки, четвертым 9 и пятым 10 триггерами, генератора 17 опорной частоты с вторым счетчиком 27 импульсов, генератора 17 опорной частоты с третьим счетчиком 28 импульсов, второго формирователя 4 импульсов с вторым блоком 32 задержки, второго формирователя 4 импульсов с десятым 15 и одиннадцатым 16 триггерами, генератора 17 опорной частоты с четвертым счетчиком 29 импульсов и генератора 17 опорной частоты с пятым счетчиком 30 импульсов. Они управляются соответственно третьим 8, седьмым 12, четвертым 9, шестым 11, восьмым 13, девятым 14, десятым 15 и одиннадцатым 16 триггерами и выполнены в виде транзисторных схем совпадения на два входа каждая. The first 18, second 19, third 20, fourth 21, fifth 22, sixth 23, seventh 24 and eighth 25 keys are designed to communicate and disconnect, respectively, the first trigger 6 with the seventh trigger 12, the second driver 4 pulses with the first counter 26 pulses, the first block 31 delays, fourth 9 and fifth 10 triggers, a reference frequency generator 17 with a second pulse counter 27, a reference frequency generator 17 with a third pulse counter 28, a second pulse shaper 4 with a second delay unit 32, a second pulse shaper 4 with a tenth 15 and one adtsatym 16 triggers the generator 17 to a fourth reference clock counter 29 and pulse generator 17, a reference frequency to a fifth counter 30 pulses. They are controlled respectively by the third 8, seventh 12, fourth 9, sixth 11, eighth 13, ninth 14, tenth 15 and eleventh 16 triggers and are made in the form of transistor matching circuits for two inputs each.

Генератор 17 опорной частоты служит источником электрических колебаний повышенной стабильности. Он выполнен в виде последовательно соединенных задающего узла, эмиттерного повторителя, импульсного усилителя и второго эмиттерного повторителя. Частота импульсов на выходе генератора 17 опорной частоты составляет 10⁵ Гц.The reference frequency generator 17 serves as a source of electrical oscillations of increased stability. It is made in the form of series-connected master unit, emitter follower, pulse amplifier and second emitter follower. The pulse frequency at the output of the generator 17 of the reference frequency is 10 ⁵ Hz.

Первый счетчик 26 импульсов предназначен для подсчета числа измерительных импульсов за один оборот изделия (фиг. 2), соответствующих повороту измерительного ролика датчика 2 (фиг. 1) пути на смежные угловые интервалы, определяемые его дискретностью. The first counter 26 pulses is designed to count the number of measuring pulses per revolution of the product (Fig. 2), corresponding to the rotation of the measuring roller of the sensor 2 (Fig. 1) of the path to adjacent angular intervals, determined by its discreteness.

Второй 27, третий 28, четвертый 29 и пятый 30 счетчики импульсов служат для измерения промежутков времени, соответствующих повороту измерительного ролика датчика 2 пути на определенные углы в начале и конце полного оборота изделия, путем подсчета импульсов генератора 17 опорной частоты за определенные угловые интервалы. Второй счетчик 27 импульсов предназначен для измерения промежутков времени между командным импульсом начала оборота изделия и первым после него измерительным импульсом (τ₁, фиг. 2). Третий счетчик 28 (фиг. 1) импульсов служит для измерения промежутка времени между первым и вторым измерительными импульсами после подачи командного импульса начала оборота изделия (τ₂, фиг. 2). Четвертый счетчик 29 (фиг. 1) импульсов служит для измерения промежутка времени между командным импульсом конца оборота изделия и первым измерительным импульсом после завершения одного оборота изделия (τ₄, фиг. 2). Пятый счетчик 30 (фиг. 1) импульсов служит для измерения промежутка времени между первым и вторым измерительными импульсами после подачи командного импульса конца оборота изделия. Все счетчики выполнены в виде электронных десятичных счетчиков, каждый разряд которых состоит из пересчетного устройства, дешифратора и цифрового индикатора. Первый счетчик 26 импульсов имеет четыре разряда, а второй 27, третий 28, четвертый 29 и пятый 30 счетчики импульсов имеют по пять разрядов.The second 27, third 28, fourth 29 and fifth 30 pulse counters are used to measure time intervals corresponding to the rotation of the measuring roller of the path sensor 2 at certain angles at the beginning and end of a full revolution of the product, by counting the pulses of the reference frequency generator 17 for certain angular intervals. The second counter 27 pulses is designed to measure the time intervals between the command pulse of the beginning of the revolution of the product and the first measuring pulse after it (τ ₁ , Fig. 2). The third counter 28 (Fig. 1) of the pulses is used to measure the time interval between the first and second measuring pulses after the command pulse of the beginning of the turnover of the product (τ ₂ , Fig. 2). The fourth counter 29 (Fig. 1) of the pulses is used to measure the time interval between the command pulse of the end of the revolution of the product and the first measuring pulse after the completion of one revolution of the product (τ ₄ , Fig. 2). The fifth counter 30 (Fig. 1) of pulses is used to measure the time interval between the first and second measuring pulses after the command pulse of the end of the revolution of the product. All counters are made in the form of electronic decimal counters, each digit of which consists of a conversion device, a decoder and a digital indicator. The first pulse counter 26 has four digits, and the second 27, third 28, fourth 29 and fifth 30 pulse counters have five digits each.

Первый 31, второй 32 и третий 33 блоки задержки предназначены для задержки импульсов, поступающих соответственно с выхода ключа 19 на R-вход шестого триггера 11, с инверсного выхода седьмого триггера 12 на S-входы восьмого 13, девятого 14 и десятого 15 триггеров и с выхода пятого ключа 22 на R-входы восьмого 13, девятого 14 и одиннадцатого 16 триггеров. Они выполнены по одинаковым схемам, каждая из которых содержит первый и второй триггеры, счетный вход первого триггера является входом каждого блока задержки, инверсный выход первого триггера подключен к S-входу второго триггера, прямой выход которого является выходом каждого блока задержки. The first 31, second 32, and third 33 delay blocks are designed to delay pulses from the output of key 19 to the R-input of the sixth trigger 11, respectively, from the inverse output of the seventh trigger 12 to the S-inputs of the eighth 13, ninth 14, and tenth 15 triggers, and the output of the fifth key 22 to the R-inputs of the eighth 13, ninth 14 and eleventh 16 triggers. They are made according to the same schemes, each of which contains the first and second triggers, the counting input of the first trigger is the input of each delay block, the inverse output of the first trigger is connected to the S-input of the second trigger, the direct output of which is the output of each delay block.

Устройство работает следующим образом (на примере измерения диаметра шины колесного транспортного средства). Предварительно вывешивают транспортное средство, проверяют давление воздуха в шине и в случае необходимости доводят его до нормативного значения. Затем на колесо 5 (фиг. 3) транспортного средства закрепляют диск датчика 1 (фиг. 1) числа оборотов изделия, а опорную плиту 8 (фиг. 3) датчика 2 (фиг. 1) пути устанавливают таким образом, чтобы измерительный ролик 1 (фиг. 3) плотно прижимался к поверхности шины. Оба датчика подключают к устройству для измерения диаметра изделий. Включают устройство в сеть и подачей импульса "Сброс" устанавливают его узлы в исходное состояние, изображенное на фиг. 1. При этом показания первого 26, второго 27, третьего 28, четвертого 29 и пятого 30 счетчиков импульсов сбрасываются на нули, первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9, пятый 10, шестой 11, седьмой 12, восьмой 13, девятый 14, десятый 15 и одиннадцатый 16 триггеры устанавливаются в нулевые состояния, при которых первый 18, второй 19, третий 20, четвертый 21, пятый 22, шестой 23, седьмой 24 и восьмой 25 ключи закрываются. В нулевое положение устанавливаются также триггеры, входящие в состав первого 31, второго 32 и третьего 33 блоков задержки. Затем колесо 5 (фиг. 3) приводят во вращательное движение. Импульсы фототока с выходов датчика 1 (фиг. 1) числа оборотов изделия и датчика 2 пути поступают на входы соответственно первого 3 и второго 4 формирователей импульсов, где они усиливаются и преобразуются в прямоугольную форму. С выхода первого формирователя 3 импульсов сигналы поступают на счетный вход первого триггера 6 и периодически переводят его из одного состояния в другое и наоборот. Импульсы с выходов первого триггера 6 не оказывают влияния на состояние седьмого триггера 12, так как не могут пройти через закрытый первый ключ 18 или оказываются обратной полярности. Импульсы с выхода второго формирователя 4 импульсов поступают на второй вход второго ключа 19, но не проходят через него, так как он находится в закрытом состоянии. Импульсы с выхода генератора 17 опорной частоты также не могут пройти на входы второго 27, третьего 28, четвертого 29 и пятого 30 счетчиков импульсов вследствие закрытого состояния соответственно третьего 20, четвертого 21, седьмого 24 и восьмого 25 ключей. The device operates as follows (for example, measuring the diameter of a tire of a wheeled vehicle). The vehicle is pre-hung, the tire pressure is checked and, if necessary, brought to the standard value. Then, the disk of the sensor 1 (Fig. 1) of the number of revolutions of the product is fixed on the wheel 5 (Fig. 3) of the vehicle, and the base plate 8 (Fig. 3) of the track sensor 2 (Fig. 1) is set so that the measuring roller 1 ( Fig. 3) tightly pressed against the surface of the tire. Both sensors are connected to a device for measuring the diameter of products. The device is switched on to the network and, by applying a “Reset” pulse, its nodes are set to the initial state shown in FIG. 1. In this case, the readings of the first 26, second 27, third 28, fourth 29 and fifth 30 pulse counters are reset to zeros, the first 6, second 7, third 8, fourth 9, fifth 10, sixth 11, seventh 12, eighth 13, ninth 14, tenth 15 and eleventh 16 triggers are set to zero, in which the first 18, second 19, third 20, fourth 21, fifth 22, sixth 23, seventh 24 and eighth 25 keys are closed. Triggers included in the first 31, second 32 and third 33 delay blocks are also set to the zero position. Then the wheel 5 (Fig. 3) is brought into rotational motion. The pulses of the photocurrent from the outputs of the sensor 1 (Fig. 1) of the speed of the product and the sensor 2 of the path are supplied to the inputs of the first 3 and second 4 pulse shapers, where they are amplified and converted into a rectangular shape. From the output of the first pulse shaper 3, the signals arrive at the counting input of the first trigger 6 and periodically transfer it from one state to another and vice versa. The pulses from the outputs of the first trigger 6 do not affect the state of the seventh trigger 12, since they cannot pass through the private first key 18 or are reversed polarity. The pulses from the output of the second driver 4 pulses are fed to the second input of the second key 19, but do not pass through it, since it is in a closed state. The pulses from the output of the reference frequency generator 17 also cannot pass to the inputs of the second 27, third 28, fourth 29 and fifth 30 pulse counters due to the closed state of the third 20, fourth 21, seventh 24 and eighth 25 keys, respectively.

При нажатии кнопочного выключателя 5 положительный перепад напряжения с прямого выхода первого триггера 6, соответствующий началу оборота изделия, поступает на S-вход второго триггера 7 и перебрасывает его в противоположное состояние. Выделяющийся на его прямом выходе сигнал поступает на S-вход третьего триггера 8 и также перебрасывает его в противоположное состояние. При этом первый ключ 18 открывается, на его выходе появляется сигнал, который поступает на S-вход седьмого триггера 12, перебрасывает его в противоположное состояние, в результате чего открывается второй ключ 19. Выделяющийся при этом на инверсном выходе седьмого триггера 12 сигнал поступает на вход второго блока 32 задержки. Одновременно с этим сигнал с прямого выхода второго триггера 7 поступает на S-вход четвертого триггера 9 и перебрасывает его в противоположное состояние. Третий ключ 20 открывается и импульсы времени с выхода генератора 17 опорной частоты поступают на вход второго счетчика 27 импульсов, который начинает их суммировать. When the push-button switch 5 is pressed, the positive voltage drop from the direct output of the first trigger 6, corresponding to the beginning of the turn of the product, goes to the S-input of the second trigger 7 and transfers it to the opposite state. The signal that stands out at its direct output is fed to the S-input of the third trigger 8 and also throws it into the opposite state. In this case, the first key 18 is opened, a signal appears at its output, which is fed to the S-input of the seventh trigger 12, throws it into the opposite state, as a result of which the second key 19 is opened. The signal that stands out at the inverse output of the seventh trigger 12 goes to the input the second block 32 delay. At the same time, the signal from the direct output of the second trigger 7 enters the S-input of the fourth trigger 9 and throws it into the opposite state. The third key 20 is opened and the time pulses from the output of the reference frequency generator 17 are fed to the input of the second pulse counter 27, which begins to sum them.

Импульсы с выхода второго формирователя 4 импульсов, соответствующие повороту измерительного ролика датчика 2 пути на смежные угловые интервалы, проходят через открытый второй ключ 19 и поступают на вход первого счетчика 26 импульсов, который также начинает их суммировать. Причем при появлении на выходе второго ключа 19 первого импульса он одновременно поступает на вход первого блока 31 задержки, R-вход четвертого 9 и S-вход пятого 10 триггеров. В результате этого четвертый триггер 9 возвращается в исходное состояние, третий ключ 20 закрывается, прохождение через него импульсов с выхода генератора 17 опорной частоты прекращается и второй счетчик 27 импульсов останавливается, фиксируя число импульсов f₁, соответствующее углу поворота α₁ измерительного ролика датчика 2 пути за время между командным импульсом начала оборота изделия и первым после него измерительным импульсом (за время τ₁, фиг. 2). Пятый триггер 10 (фиг. 1) перебрасывается в противоположное состояние, на его прямом выходе выделяется сигнал, который поступает на S-вход шестого триггера 11 и также перебрасывает его в противоположное состояние. Четвертый ключ 21 открывается и импульсы времени с выхода генератора 17 опорной частоты поступают на вход третьего счетчика 28 импульсов, который начинает их суммировать. Дальнейшее поступление импульсов с выхода второго ключа 19 на R-вход четвертого 9 и S-вход пятого 10 триггеров никакого влияния на работу устройства не оказывает.The pulses from the output of the second pulse shaper 4, corresponding to the rotation of the measuring roller of the path sensor 2 at adjacent angular intervals, pass through the open second key 19 and are fed to the input of the first pulse counter 26, which also begins to sum them. Moreover, when the first pulse 19 appears at the output of the second key, it simultaneously enters the input of the first delay unit 31, the R-input of the fourth 9 and the S-input of the fifth 10 triggers. As a result of this, the fourth trigger 9 returns to its initial state, the third key 20 is closed, the passage of pulses through it from the output of the reference frequency generator 17 is stopped and the second pulse counter 27 is stopped, fixing the number of pulses f ₁ corresponding to the rotation angle α _{1 of the} measuring roller of the track 2 sensor during the time between the command pulse of the beginning of the turn of the product and the first measuring pulse after it (during the time τ ₁ , Fig. 2). The fifth trigger 10 (Fig. 1) is thrown to the opposite state, a signal is allocated at its direct output that goes to the S-input of the sixth trigger 11 and also throws it to the opposite state. The fourth key 21 is opened and the time pulses from the output of the reference frequency generator 17 are fed to the input of the third pulse counter 28, which begins to sum them. Further pulse input from the output of the second key 19 to the R-input of the fourth 9 and S-input of the fifth 10 triggers does not affect the operation of the device.

При поступлении на вход первого блока 31 задержки второго импульса с выхода второго ключа 19 на его выходе выделяется сигнал, который поступает на R-вход шестого триггера 11. Последний возвращается в исходное состояние, четвертый ключ 21 закрывается, прекращая прохождение через него импульсов с выхода генератора 17 опорной частоты, и третий счетчик 28 импульсов останавливается, фиксируя число импульсов f₂, соответствующее углу поворота α₂ измерительного ролика датчика 2 пути за время между первым и вторым измерительными импульсами после подачи командного импульса начала оборота изделия (за время τ₂, фиг. 2).When the second pulse arrives at the input of the first block 31, the second pulse from the second key 19 outputs a signal that is fed to the R-input of the sixth trigger 11. The latter returns to its initial state, the fourth key 21 closes, stopping the passage of pulses through it from the generator output 17, the reference frequency, and a third pulse counter 28 is stopped by fixing the number of pulses f ₂ corresponding to the rotation angle α of the sensor ₂ measuring roller 2 during the path between the first and second measuring pulses after innings the command pulse starts turnover products (for time τ _2, FIG. 2).

При появлении с выхода первого формирователя 3 (фиг. 1) импульсов второго сигнала, соответствующего завершению одного оборота изделия, он возвращает первый триггер 6 в исходное состояние. Выделяющийся на его инверсном выходе сигнал поступает на R-вход седьмого триггера 12 и также возвращает его в исходное состояние. Второй ключ 19 закрывается, прекращая прохождение через него импульсов с выхода второго формирователя 4 импульсов, и первый счетчик 26 импульсов останавливается, фиксируя число импульсов f₃, соответствующее числу полных периодов импульсов датчика 2 пути за один оборот изделия (за время τ_k, фиг. 2). Как видно из временной диаграммы, число f₃ на единицу больше числа полных периодов импульсов датчика 2 (фиг. 1) пути и с учетом этого соответствует суммарному углу поворота α₃ измерительного ролика за один оборот изделия.When the second signal pulses appearing from the output of the first driver 3 (Fig. 1), which corresponds to the completion of one revolution of the product, it returns the first trigger 6 to its original state. The signal that stands out at its inverse output enters the R-input of the seventh trigger 12 and also returns it to its original state. The second key 19 is closed, stopping the passage of pulses through it from the output of the second pulse shaper 4, and the first pulse counter 26 is stopped, fixing the number of pulses f ₃ corresponding to the number of full pulse periods of the path sensor 2 for one revolution of the product (for the time τ _k , FIG. 2). As can be seen from the time diagram, the number f ₃ is one more than the number of full periods of the pulses of the sensor 2 (Fig. 1) of the path and, taking this into account, corresponds to the total angle of rotation α _{3 of the} measuring roller per revolution of the product.

Одновременно сигнал с инверсного выхода седьмого триггера 12 поступает на R-вход третьего триггера 8 и вход второго блока задержки 32. При этом третий триггер 8 возвращается в исходное состояние, в результате чего первый ключ 18 закрывается, прекращая дальнейшее прохождение через него импульсов с прямого выхода первого триггера 6 на S-вход седьмого триггера 12. На выходе второго блока 32 задержки выделяется сигнал, который поступает на S-входы восьмого 13, девятого 14 и десятого 15 триггеров. Восьмой 13, девятый 14 и десятый 15 триггеры перебрасываются в противоположные состояния, в результате чего открываются соответственно пятый 22, шестой 23 и седьмой 24 ключи. При этом импульсы времени с выхода генератора 17 опорной частоты поступают на вход четвертого счетчика 29 импульсов, который начинает их суммировать. At the same time, the signal from the inverse output of the seventh trigger 12 is fed to the R-input of the third trigger 8 and the input of the second delay unit 32. In this case, the third trigger 8 returns to its original state, as a result of which the first key 18 is closed, stopping further passage of pulses from the direct output through it the first trigger 6 to the S-input of the seventh trigger 12. At the output of the second delay unit 32, a signal is allocated that is fed to the S-inputs of the eighth 13, ninth 14 and tenth 15 triggers. The eighth of 13, the ninth of 14 and the tenth of 15 triggers are thrown into opposite states, as a result of which the fifth 22, sixth 23 and seventh 24 keys are opened, respectively. In this case, the time pulses from the output of the reference frequency generator 17 are fed to the input of the fourth pulse counter 29, which begins to sum them.

С приходом с выхода второго формирователя 4 импульсов первого после завершения одного оборота изделия импульса он проходит через открытый шестой ключ 23 и одновременно поступает на R-вход десятого 15 и S-вход одиннадцатого 16 триггеров. Десятый триггер 15 возвращается в исходное состояние, седьмой ключ 24 закрывается и четвертый счетчик 29 импульсов останавливается, фиксируя число f₄, соответствующее углу поворота α₅ измерительного ролика датчика 2 пути за время между командным импульсом конца оборота изделия и первым измерительным импульсом после завершения одного оборота изделия (за время τ₄, фиг. 2). Одиннадцатый триггер 16 (фиг. 1) перебрасывается в противоположное состояние, в результате чего восьмой ключ 25 открывается и импульсы времени с выхода генератора 17 опорной частоты поступают на вход пятого счетчика 30 импульсов, который начинает их суммировать.With the arrival of the output of the second driver 4 pulses of the first after the completion of one revolution of the pulse product, it passes through the open sixth key 23 and simultaneously enters the R-input of the tenth 15 and the S-input of the eleventh 16 triggers. The tenth trigger 15 returns to its initial state, the seventh key 24 closes and the fourth pulse counter 29 stops, fixing the number f ₄ corresponding to the rotation angle α _{5 of the} measuring roller of the path sensor 2 during the time between the command pulse of the end of the revolution of the product and the first measuring pulse after completion of one revolution products (for time τ ₄ , Fig. 2). The eleventh trigger 16 (Fig. 1) is thrown into the opposite state, as a result of which the eighth key 25 is opened and time pulses from the output of the reference frequency generator 17 are fed to the input of the fifth pulse counter 30, which begins to sum them.

Одновременно импульсы с выхода второго формирователя 4 импульсов поступают через открытый пятый ключ на вход третьего блока 33 задержки. С приходом на вход третьего блока 33 задержки второго импульса на его выходе выделяется сигнал, который одновременно поступает на R-входы восьмого 13, девятого 14 и одиннадцатого 16 триггеров и возвращает их в исходные состояния. При этом восьмой ключ 25 закрывается, прохождение через него импульсов с выхода генератора 17 опорной частоты прекращается и пятый счетчик 30 импульсов останавливается, фиксируя число импульсов f₅, соответствующее углу поворота α₆ измерительного ролика датчика 2 пути за время между первым и вторым измерительными импульсами после подачи командного импульса конца оборота изделия (за время τ₅, фиг. 2). Пятый 22 (фиг. 1) и шестой 23 ключи также закрываются, прекращая прохождение через них импульсов с выхода второго формирователя 4 импульсов, и на этом цикл работы устройства заканчивается.At the same time, pulses from the output of the second pulse shaper 4 are fed through the open fifth key to the input of the third delay unit 33. With the arrival of the second delay unit of the second pulse at the input of the third block 33, a signal is allocated at its output, which simultaneously enters the R-inputs of the eighth 13, ninth 14, and eleventh 16 triggers and returns them to their original states. In this case, the eighth key 25 is closed, the passage of pulses through it from the output of the reference frequency generator 17 is stopped and the fifth pulse counter 30 is stopped, fixing the number of pulses f ₅ corresponding to the rotation angle α _{6 of the} measuring roller of the path sensor 2 during the time between the first and second measuring pulses after filing a command pulse of the end of the product revolution (for time τ ₅ , Fig. 2). The fifth 22 (Fig. 1) and sixth 23 keys are also closed, stopping the passage of pulses through them from the output of the second pulse shaper 4, and this completes the cycle of the device.

По полученным результатам определяют диаметр изделия, а при необходимости повторения измерений снова подают сигнал "Сброс" и нажимают на кнопочный выключатель 5. According to the results obtained, the diameter of the product is determined, and if necessary, repeat measurements again signal "Reset" and press the push button switch 5.

При вычислении диаметра изделия принимается, что угловая скорость изделия, а следовательно, и измерительного ролика в пределах двух смежных угловых интервалов датчика 2 пути остается постоянной как в начале, так и в конце оборота изделия. Поскольку угол поворота измерительного ролика в пределах каждого углового интервала датчика 2 пути является известным (2π/m, где m - разрешающая способность датчика 2 пути), то это позволяет по измеренным значениям τ₁,τ₂,τ₄ и τ₅ (фиг. 2) определять значения углов поворота α₁ и α₃ измерительного ролика в начале и конце полного оборота изделия.When calculating the diameter of the product, it is assumed that the angular velocity of the product, and therefore the measuring roller within two adjacent angular intervals of the path sensor 2 remains constant both at the beginning and at the end of the revolution of the product. Since the rotation angle of the measuring roller within each angular interval of the path sensor 2 is known (2π / m, where m is the resolution of the path sensor 2), this allows the measured values of τ ₁ , τ ₂ , τ ₄ and τ ₅ (Fig. 2) determine the values of the rotation angles α ₁ and α _{3 of the} measuring roller at the beginning and end of a full revolution of the product.

Значения промежутков времени τ₁,τ₂,τ₄ и τ₅ определяются по формулам

где υ - частота импульсов генератора 17 (фиг. 1) опорной частоты, Гц.The values of the time intervals τ ₁ , τ ₂ , τ ₄ and τ _{5 are} determined by the formulas

where υ is the pulse frequency of the generator 17 (Fig. 1) of the reference frequency, Hz.

За промежутки времени τ₂ и τ₅ измерительный ролик поворачивается каждый раз на угол 2π/m, а за промежутки временит τ₁ и τ₄ (фиг. 2) - соответственно на углы α₁ и α₅:

Тогда угол поворота α₄ измерительного ролика за время между последним измерительным импульсом в пределах одного оборота изделия и командным импульсом конца оборота изделия (за время τ_3/) определяется из выражения

Угол поворота α₃ измерительного ролика определяется числом периодов импульсов датчика 2 (фиг. 1) пути за один оборот изделия

Суммарный угол поворота α измерительного ролика за один полный оборот изделия составляет

Путь, пройденный измерительным роликом за один полный оборот изделия, соответствует длине L окружности изделия и определяется по формуле

где d_р - диаметр измерительного ролика.For time intervals τ ₂ and τ _{5, the} measuring roller rotates each time at an angle of 2π / m, and for time intervals τ ₁ and τ ₄ (Fig. 2), respectively, at angles α ₁ and α ₅ :

Then the rotation angle α _{4 of the} measuring roller for the time between the last measuring pulse within one revolution of the product and the command pulse of the end of the revolution of the product (for time τ _{3 /} ) is determined from the expression

The rotation angle α _{3 of the} measuring roller is determined by the number of pulse periods of the sensor 2 (Fig. 1) of the path for one revolution of the product

The total angle of rotation α of the measuring roller for one full revolution of the product is

The path traveled by the measuring roller for one full revolution of the product corresponds to the length L of the circumference of the product and is determined by the formula

where d _p is the diameter of the measuring roller.

Тогда диаметр D изделия составляет

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить качество изготовления изделий, а следовательно, их надежность и долговечность в процессе эксплуатации. Применительно к определению диаметра шин колесных транспортных средств устройство позволяет оперативно контролировать износ шин без снятия их с транспортных средств, своевременно проводить необходимые профилактические и ремонтные воздействия и за счет этого повысить безопасность дорожного движения и сократить затраты на поддержание транспортных средств в работоспособном состоянии.Then the diameter D of the product is

Using the proposed device can improve the quality of manufacture of products, and therefore, their reliability and durability during operation. With regard to determining the diameter of the tires of wheeled vehicles, the device allows you to quickly monitor tire wear without removing them from the vehicles, timely carry out the necessary preventive and repair actions and thereby improve road safety and reduce the cost of maintaining the vehicles in working condition.

Источники информации:
1. Иванов Б.Н. Измерение линейных размеров методом обкатывания роликом. - М.: Машиностроение, 1973, с. 28 и 29.Sources of information:
1. Ivanov B.N. Measurement of linear dimensions by rolling around the roller. - M.: Mechanical Engineering, 1973, p. 28 and 29.

2. Заявка РФ N 97106387/28 (006861) "Устройство для измерения диаметра изделий", кл. G 01 В 7/12, по которой принято положительное решение ФИПС от 27.11.98 г. о выдаче патента (прототип). 2. RF application N 97106387/28 (006861) "Device for measuring the diameter of the product", cl. G 01 B 7/12, according to which a positive FIPS decision of 11/27/98 was issued on the grant of a patent (prototype).

Claims

A device for measuring the diameter of the product, comprising a product speed sensor, a path sensor, first and second pulse shapers, first, second, third and fourth keys, first, second and third pulse counters, first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh flip-flops, switch, reference frequency generator and first delay unit, outputs of the product speed sensors and paths are connected to the inputs of the first and second pulse shapers, respectively, the output of the first pulse shaper is connected to the counting input to the first trigger, the direct output of which is connected via a switch to the S-input of the second trigger, the direct output of which is connected to the S-inputs of the third and fourth triggers, the direct output of the fifth trigger is connected to the S-input of the sixth trigger, the direct output of the first and the inverse output of the third trigger connected to the inputs of the first key, the output of which is connected to the S-input of the seventh trigger, the R-input of which is connected to the inverse output of the first trigger, the inverse output of the seventh trigger is connected to the R-input of the third trigger and the first input of the second key, the second input of which is connected to the output of the second pulse shaper, and the output is connected to the inputs of the first pulse counter, the first delay unit, the R-input of the fourth and S-input of the fifth trigger, the inverse outputs of the fourth and sixth triggers are connected to the first inputs of the third and the fourth key, the second inputs of which are connected to the output of the reference frequency generator, the outputs - with the inputs of the second and third pulse counters, respectively, and the output of the first delay unit is connected to the R-input of the sixth trigger, additionally introduced the eighth ninth, tenth and eleventh triggers, fifth, sixth, seventh and eighth keys, fourth and fifth pulse counters, the second and third delay blocks, the inverse output of the seventh trigger connected to the input of the second delay block, the output of which is connected to S-inputs the eighth, ninth and tenth triggers, the inverse outputs of the eighth, ninth, tenth and eleventh triggers are connected to the first inputs of the fifth, sixth, seventh and eighth keys, respectively, the second inputs of the fifth and sixth keys are sub are directed to the output of the second pulse shaper, and the second inputs of the seventh and eighth keys are to the output of the reference frequency generator, the output of the fifth key is connected to the input of the third delay unit, the output of the sixth key is connected to the R-input of the tenth and S-input of the eleventh triggers, the outputs of the seventh and the eighth keys are connected to the inputs of the fourth and fifth pulse counters, respectively, and the output of the third delay unit is connected to the R-inputs of the eighth, ninth, and eleventh triggers.