RU2278352C1 - Meter of the width of moving long-sized easily-deformed materials - Google Patents
Meter of the width of moving long-sized easily-deformed materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2278352C1 RU2278352C1 RU2004130618/28A RU2004130618A RU2278352C1 RU 2278352 C1 RU2278352 C1 RU 2278352C1 RU 2004130618/28 A RU2004130618/28 A RU 2004130618/28A RU 2004130618 A RU2004130618 A RU 2004130618A RU 2278352 C1 RU2278352 C1 RU 2278352C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microprocessor
- output
- width
- meter
- decoder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в текстильном и швейном производствах для измерения ширины движущихся легкодеформируемых материалов.The present invention relates to the field of measuring technology and can be used in textile and clothing industries for measuring the width of moving easily deformable materials.
Известно устройство для промера и разбраковки длинномерных полотен [пат. РФ №2098523, опубл. 10.12.97], содержащее измеритель ширины, включающий два блока попарно взаимодействующих излучателей-приемников, один из которых установлен неподвижно на кронштейне измерителя ширины, а второй выполнен с возможностью позиционирования на оцифрованной линейке в зависимости от ширины измеряемого материала, при этом оценочной характеристикой ширины является количество перекрываемых материалом излучателей. Недостатком известного устройства является труднопрогнозируемая погрешность измерения вследствие искажения ширины промеряемого материала при взаимодействии с рабочими органами и деформационной предысторией.A device for measuring and sorting long paintings [US Pat. RF №2098523, publ. 10.12.97], containing a width meter, including two blocks of pairwise interacting emitters-receivers, one of which is fixedly mounted on the bracket of the width meter, and the second is made with the possibility of positioning on a digitized ruler depending on the width of the measured material, while the estimated width characteristic is the number of emitters blocked by the material. A disadvantage of the known device is the hardly predictable measurement error due to distortion of the width of the measured material in interaction with the working bodies and the deformation history.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для измерения ширины движущихся текстильных материалов [А.с. СССР №1776979, опубл. 11.23.92 г.], содержащее датчики боковых кромок материала, выполненные в виде линеек (комплектов) инфракрасных излучателей, установленных с тыльной стороны движущегося материала, и фотодатчиков-приемников, установленных с внешней стороны движущегося материала; блок формирования сигналов опроса линеек инфракрасных излучателей, включающий дешифратор, схему управления дешифратором, два ключевых транзисторных элемента, соединяющих выход дешифратора с линейками датчиков положения кромок материала, и коммутатор, два входа которого соединены с выходами фотодатчиков посредством электронных преобразователей, а выход через регистр текущих значений с входом микропроцессора; при этом тактовый вход схемы управления дешифратором соединен с управляющим выходом микропроцессора посредством контроллера.Closest to the claimed is a device for measuring the width of moving textile materials [A.S. USSR No. 1776979, publ. 11.23.92,] containing sensors of the lateral edges of the material, made in the form of rulers (sets) of infrared emitters installed on the back of the moving material, and photosensors-receivers installed on the outside of the moving material; a block for generating signals for interrogating infrared emitter lines, including a decoder, a decoder control circuit, two key transistor elements connecting the decoder output to the ruler of sensors for positioning the edges of the material, and a switch, two inputs of which are connected to the outputs of the photosensors by means of electronic converters, and the output through the register of current values with microprocessor input; while the clock input of the control circuit of the decoder is connected to the control output of the microprocessor through the controller.
Недостатком этого устройства является труднопрогнозируемая погрешность измерения ширины вследствие того, что движущийся материал (в частности, трикотажное полотно) при взаимодействии с транспортирующими органами значительно деформируется в поперечном направлении, при этом измеряется технологически искаженная ширина материала, т.е. ширина материала с деформацией в поперечном направлении.The disadvantage of this device is the hardly predictable error in measuring the width due to the fact that the moving material (in particular, knitted fabric) when interacting with transporting bodies is significantly deformed in the transverse direction, while the technologically distorted width of the material is measured, i.e. width of the material with deformation in the transverse direction.
Задачей изобретения является создание устройства, обеспечивающего повышение точности измерения ширины движущихся легкодеформируемых материалов.The objective of the invention is to provide a device that improves the accuracy of measuring the width of moving easily deformable materials.
Поставленная задача решается тем, что измеритель ширины движущихся длинномерных легкодеформируемых материалов содержит датчики положения кромок материала в виде двух линеек ИК излучателей и двух фотодатчиков приема сигналов от ИК излучателей; микропроцессор; блок формирования сигналов опроса датчиков положения боковых кромок материала, включающий дешифратор, схему управления дешифратором, два ключевых транзисторных элемента, соединяющих выход дешифратора с линейками датчиков положения кромок материала, и коммутатор, два входа которого соединены с выходами фотодатчиков посредством электронных преобразователей, а выход через регистр текущих значений с входом микропроцессора; причем тактовый вход схемы управления дешифратором соединен с управляющим выходом микропроцессора посредством контроллера, при этом измеритель ширины дополнительно содержит систему коррекции результатов измерения по результатам деформации материала, включающую генератор электрических импульсов с лампой световых импульсов; блок совпадений и блок оптоэлектронных элементов распознавания стробоскопического эффекта и формирования сигнала управления генератором оптоэлектронных импульсов и блоком совпадения, причем входы блока совпадения скоммутированы с выходом блока распознавания стробоскопического эффекта и генератора электрических импульсов, при этом один выход блока совпадения связан с входом генератора импульсов, а второй посредством контроллера скоммутирован с микропроцессором.The problem is solved in that the measuring width of the moving long, easily deformable materials contains position sensors of the edges of the material in the form of two lines of IR emitters and two photosensors for receiving signals from IR emitters; microprocessor; a block for generating signals of interrogation of sensors for positioning the side edges of the material, including a decoder, a control circuit for the decoder, two key transistor elements connecting the output of the decoder to the lines of sensors for positioning the edges of the material, and a switch, two inputs of which are connected to the outputs of the photosensors by means of electronic converters, and the output through the register current values with microprocessor input; moreover, the clock input of the control circuit of the decoder is connected to the control output of the microprocessor through the controller, while the width meter further comprises a system for correcting the results of measurements according to the results of deformation of the material, including an electric pulse generator with a light pulse lamp; a coincidence unit and a block of optoelectronic elements for recognizing the stroboscopic effect and generating a control signal for the optoelectronic pulse generator and the coincidence unit, the inputs of the coincidence unit being connected to the output of the stroboscopic effect recognition unit and the electric pulse generator, with one output of the coincidence unit connected to the input of the pulse generator and the second through the controller is connected to the microprocessor.
На чертеже показана структурно-кинематическая схема измерителя ширины.The drawing shows a structural-kinematic diagram of a width meter.
Измеритель ширины содержит датчики кромок измеряемого материала, включающие две линейки (комплекта) 1 и 2 инфракрасных (ИК) излучателей, располагающиеся по боковым сторонам разбраковочного стола 3, причем линейка 1 установлена неподвижно, а линейка 2 имеет возможность перемещаться относительно стола 3 в поперечном направлении; и фотодатчики-приемники 4 и 5, установленные над линейками излучателей на регулируемой высоте 1...1,5 м.The width meter contains edge sensors of the measured material, including two rulers (sets) 1 and 2 of infrared (IR) emitters, located on the sides of the re-alignment table 3, the ruler 1 being fixed, and the ruler 2 has the ability to move relative to the table 3 in the transverse direction; and photo sensors-receivers 4 and 5, mounted above the lines of emitters at an adjustable height of 1 ... 1.5 m.
Фотодатчик-приемник 4 установлен неподвижно относительно линейки 1 и, соответственно, одной боковой кромки материала, а фотодатчик-приемник 5 установлен на середине хода регулируемого положения линейки 2, которая имеет возможность перемещаться в поперечном направлении для настройки измерителя на заданную (ярлычную) ширину материала. ИК излучатели, входящие в состав линеек 1 и 2, расположены с заданным шагом, определяющим заранее установленную и технически допустимую погрешность измерения.The photosensor-receiver 4 is installed motionless relative to the ruler 1 and, accordingly, one side edge of the material, and the photosensor-receiver 5 is installed in the middle of the stroke of the adjustable position of the ruler 2, which has the ability to move in the transverse direction to adjust the meter to a given (short) material width. IR emitters, which are part of rulers 1 and 2, are located with a predetermined step, which determines a predetermined and technically permissible measurement error.
Измеритель ширины также включает блок управления 6, который задает режим работы дешифратора 7, выход которого через транзисторные ключи 8 и 9 подключен к линейкам 1 и 2 излучателей ИК импульсов и, кроме того, тактирует работу коммутатора 10, на вход которого также поступают сигналы от электронных преобразователей 11 и 12, входы которых, в свою очередь, скоммутированы с выходами фотодатчиков-приемников 4 и 5.The width meter also includes a control unit 6, which sets the mode of operation of the decoder 7, the output of which through transistor switches 8 and 9 is connected to the lines 1 and 2 of the emitters of IR pulses and, in addition, clocks the operation of the switch 10, the input of which also receives signals from electronic converters 11 and 12, the inputs of which, in turn, are connected to the outputs of the photosensor receivers 4 and 5.
Выход коммутатора 10 подключен к входу регистра 13 текущих значений ширины, выход которого через контроллер 14 скоммутирован с процессором 15.The output of the switch 10 is connected to the input of the register 13 of the current width values, the output of which through the controller 14 is connected to the processor 15.
Кроме того, измеритель ширины содержит систему коррекции результатов измерения ширины, включающую оптический усилитель 16, увеличивающий изображение структурных элементов материала; блок 17 оптоэлектронных элементов распознавания стробоскопического эффекта и формирования сигнала, управляющего генератором импульсов 18 с программно-цикловым устройством, который задает частоту генерации световых импульсов лампой 19, и одновременно управляющего блоком совпадения 20, передающим значения частоты стробоскопического эффекта в случае его появления через контроллер 14 в процессор 15, где вычисляются значения ширины материала с учетом величины его поперечной деформации.In addition, the width meter includes a system for correcting the results of measuring the width, including an optical amplifier 16 that enlarges the image of the structural elements of the material; a block 17 of optoelectronic elements for recognizing the stroboscopic effect and generating a signal controlling the pulse generator 18 with a program-cyclic device, which sets the frequency of light pulses generated by the lamp 19, and at the same time controlling the coincidence block 20, transmitting the frequency values of the stroboscopic effect if it appears through the controller 14 processor 15, where the values of the width of the material are calculated taking into account the magnitude of its transverse deformation.
Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.
При подаче на один из входов блока управления 6 серии электронных импульсов длительностью τi (дополнительный генератор, не показанный на чертеже), а на второй его вход разрешающего сигнала микропроцессора 15 через контроллер 14, на выходе блока 6 формируются импульсы в количестве, равном общему числу излучателей в линейках 1 и 2, подаваемые на вход дешифратора 7. С выхода дешифратора 7 импульсы через электронные ключи 8 и 9 поступают на входы инфракрасных излучателей 1 и 2, которые генерируют заданную последовательность ИК импульсов.When applying to one of the inputs of the control unit 6 a series of electronic pulses of duration τ i (an additional generator not shown in the drawing), and to its second input of the enabling signal of the microprocessor 15 through the controller 14, pulses are generated at the output of unit 6 in an amount equal to the total number emitters in lines 1 and 2, fed to the input of the decoder 7. From the output of the decoder 7, the pulses through the electronic keys 8 and 9 are fed to the inputs of the infrared emitters 1 and 2, which generate a given sequence of IR pulses.
Последовательность ИК импульсов с не затемненных промеряемой тканью излучателей улавливается фотодатчиками-приемниками 4 и 5, преобразуется в электронных преобразователях 11 и 12 и поступает на вход коммутатора 10, управляющего последовательностью пропуска сигналов от фотодатчиков-приемников 4 и 5 в регистр 13 текущих значений ширины. Во избежание ложных срабатываний коммутатор 10 обеспечивает пропуск сигналов от фотодатчика-приемника 4 при подаче последовательности ИК импульсов от линейки 1 излучателей и блокирует прохождение импульсов от фотодатчика 5 и, наоборот, пропускает импульсы от фотодатчика-приемника 5 при выработке последовательности ИК импульсов линейкой 2 излучателей и блокирует прохождение импульсов от фотодатчика-приемника 4.The sequence of IR pulses with emitters not obscured by the measured fabric is captured by the photodetectors 4 and 5, converted into electronic converters 11 and 12, and fed to the input of the switch 10, which controls the sequence of passing signals from the photodetectors 4 and 5 into the register 13 of the current width values. To avoid false alarms, the switch 10 provides the transmission of signals from the photosensor-receiver 4 when a sequence of IR pulses is supplied from the line 1 of emitters and blocks the passage of pulses from the photosensor 5 and, conversely, passes pulses from the photosensor-receiver 5 when generating a sequence of IR pulses by a line of 2 emitters and blocks the passage of pulses from the photosensor-receiver 4.
Последовательность импульсов с выхода коммутатора 10 подается на вход регистра 13 текущего значения ширины, в котором хранится значение количества импульсов, поступивших от незатемненных излучателей за каждый цикл работы, являющееся показателем величины отклонения ширины движущегося материала от предварительно конкретно заданного значения. Это значение с выхода регистра 13 текущего значения ширины через контроллер 14 поступает в микропроцессор 15, в котором происходит обработка информации с одновременной корректировкой результатов измерения ширины материала.The sequence of pulses from the output of the switch 10 is fed to the input of the register 13 of the current width value, which stores the value of the number of pulses received from unshaded emitters for each cycle of operation, which is an indicator of the deviation of the width of the moving material from a previously specified value. This value from the output of the register 13 of the current value of the width through the controller 14 enters the microprocessor 15, in which information is processed with simultaneous correction of the results of measuring the width of the material.
Корректировка результатов измерения ширины с учетом поперечной деформации производится по результатам распознавания стробоскопического эффекта, наблюдающегося при совпадении скорости движения структурных элементов измеряемого материала с частотой работы генератора 18 и, соответственно, лампы световых импульсов 19, что осуществляется блоком распознавания 17. При этом блок распознавания 17 формирует сигналы, разрешающие прохождение значений частоты (ξ) стробоскопического эффекта от генератора через блок совпадения в микропроцессор.The correction of the results of measuring the width, taking into account the transverse deformation, is carried out according to the recognition of the stroboscopic effect observed when the movement speed of the structural elements of the measured material coincides with the frequency of the generator 18 and, accordingly, the light pulse lamp 19, which is performed by the recognition unit 17. In this case, the recognition unit 17 generates signals allowing the passage of frequency values (ξ) of the stroboscopic effect from the generator through the coincidence unit into the microprocessor.
Величина продольной деформации материала (ε) в зоне измерения определяется следующим образом:The magnitude of the longitudinal deformation of the material (ε) in the measurement zone is determined as follows:
где h0 - размер структурного элемента переплетения материала вwhere h 0 is the size of the structural element of the weave of material in
недеформированном (свободном) состоянии, а hi - размер структурного элемента этого переплетения в напряженно-деформированном состоянииundeformed (free) state, and h i - the size of the structural element of this weave in a stress-strain state
Если V0 - линейная скорость движения материала, t - время перемещения структурного элемента переплетения на один шаг, тогда:If V 0 is the linear velocity of the material, t is the time the structural element of the weave moves by one step, then:
Поскольку согласно условиям стробоскопического эффекта:Because according to the conditions of the stroboscopic effect:
ξ0 и ξi - частоты работы генератора 18 и лампы световых импульсов 19, при которых наблюдается стробоскопический эффект при движении материала соответственно в недеформированном и деформированном состоянии, то относительная деформация материала в продольном направлении определяется как:ξ 0 and ξ i are the operating frequencies of the generator 18 and the light pulse lamp 19, at which a stroboscopic effect is observed when the material moves in an undeformed and deformed state, respectively, then the relative deformation of the material in the longitudinal direction is defined as:
Частота стробоскопического эффекта (ξ0) для недеформированного состояния материала вводится в микропроцессор 15 в качестве исходных данных.The frequency of the stroboscopic effect (ξ 0 ) for the undeformed state of the material is introduced into the microprocessor 15 as initial data.
Параметр ξi определяется следующим образом.The parameter ξ i is defined as follows.
При движении материала 21 по поверхности стола генератор 18 непрерывно или дискретно в программно-цикловом режиме изменяет в заданном диапазоне частоту работы лампы световых импульсов 19. Сигналы этой частоты поступают также на один из входов блока совпадения 20. При совпадении частоты работы импульсной лампы 19 со скоростью движения материала (частотой смены изображения структурных элементов переплетения ткани) получают квазиустановившееся изображение, которое является четко распознаваемым благодаря оптическому усилителю 16. Наличие деформации приводит к изменению структуры элементов переплетения ткани. Это изменение структуры является информативным для определения величины продольной и, как следствие, поперечной деформации движущегося материала.When the material 21 moves along the table surface, the generator 18 continuously or discontinuously in the program-cycle mode changes the frequency of operation of the lamp of light pulses 19 in a predetermined range. Signals of this frequency also arrive at one of the inputs of coincidence unit 20. When the frequency of operation of the pulse lamp 19 matches the speed the movement of the material (the frequency of the image change of the structural elements of the fabric weave) get a quasi-steady image, which is clearly recognizable thanks to the optical amplifier 16. The presence of def Formation leads to a change in the structure of the elements of the weave of the fabric. This structural change is informative for determining the magnitude of the longitudinal and, as a consequence, the transverse deformation of the moving material.
Блок распознавания 17 фиксирует появление стробоскопического эффекта и формирует на одном из входов блока совпадения 20 управляющие сигналы, разрешающие передачу в режиме реального времени значений частот стробоскопического эффекта (ξi) с одного из выходов блока 20 через контроллер 14 в микропроцессор 15. Одновременно на втором выходе блока 20 формируются команды, управляющие режимом работы генератора импульсов 18.The recognition unit 17 detects the appearance of the stroboscopic effect and generates control signals at one of the inputs of the coincidence unit 20 that enable real-time transmission of the frequencies of the stroboscopic effect (ξ i ) from one of the outputs of the unit 20 through the controller 14 to the microprocessor 15. Simultaneously at the second output unit 20, commands are formed that control the operating mode of the pulse generator 18.
На основании поступивших данных и с учетом связи между величиной продольной и поперечной деформации микропроцессор производит корректирующий перерасчет результатов измерения ширины по следующему алгоритму:Based on the received data and taking into account the relationship between the magnitude of the longitudinal and transverse deformation, the microprocessor performs corrective recalculation of the results of measuring the width according to the following algorithm:
Bi=[BЯ-H(n+K)](1+νεi),B i = [B I -H (n + K)] (1 + νε i ),
где Вi - текущая ширина; ВЯ - ярлычное значение ширины; Н - шаг расположения ИК излучателей; n - количество излучателей в одной линейке; значения которых вводятся в микропроцессор 15 в качестве исходных данных. К - количество открытых излучателей определяется автоматически в рабочем режиме; V - коэффициент Пуассона, который выбирается в зависимости от ассортимента и вида материала.where In i is the current width; In I - the label value of the width; H is the pitch of the location of the IR emitters; n is the number of emitters in one line; the values of which are entered into the microprocessor 15 as source data. K - the number of open emitters is determined automatically in the operating mode; V - Poisson's ratio, which is selected depending on the assortment and type of material.
Рабочий цикл измерителя ширины задается (тактируется) разрешающим сигналом микропроцессора 15.The duty cycle of the width meter is set (clocked) by the enable signal of the microprocessor 15.
Кроме того, микропроцессор 15 реализует алгоритм, по которому при отклонении текущей ширины (Bi) от заранее установленного значения на величину, больше допустимой (Δдоп), ее значение записывается в память микропроцессора, т.е. при выполнении условия 
При наличии датчика длины (на рисунке не показан) можно формировать массив длин, для которых наблюдается отклонение ширины от допустимой величины, и значение этого отклонения.In the presence of a length sensor (not shown in the figure), it is possible to form an array of lengths for which a deviation of the width from the permissible value is observed, and the value of this deviation.
Таким образом, технический результат предлагаемого устройства заключается в том, что при его использовании в технологическом оборудовании для промера ширины рулонных легкодеформируемых материалов оно позволяет получить более достоверную информацию о характере изменения ширины по всей длине рулона, что соответствует уменьшению погрешности измерения. Благодаря этому предлагаемое устройство позволяет повысить коэффициент использования материала при его переработке в изделия.Thus, the technical result of the proposed device is that when it is used in technological equipment for measuring the width of roll easily deformable materials, it provides more reliable information about the nature of the change in width along the entire length of the roll, which corresponds to a decrease in the measurement error. Thanks to this, the proposed device allows to increase the utilization of the material during its processing into products.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004130618/28A RU2278352C1 (en) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | Meter of the width of moving long-sized easily-deformed materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004130618/28A RU2278352C1 (en) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | Meter of the width of moving long-sized easily-deformed materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004130618A RU2004130618A (en) | 2006-03-27 |
| RU2278352C1 true RU2278352C1 (en) | 2006-06-20 |
Family
ID=36388763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004130618/28A RU2278352C1 (en) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | Meter of the width of moving long-sized easily-deformed materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2278352C1 (en) |
-
2004
- 2004-10-19 RU RU2004130618/28A patent/RU2278352C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004130618A (en) | 2006-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5803334A (en) | Ultrasonic edge sensor for the detection of a web edge | |
| US4648718A (en) | Optical measuring system | |
| KR970016905A (en) | Pointing device and method | |
| CN108957470A (en) | Flight time distance measuring sensor and its distance measuring method | |
| CN104949620A (en) | Correction device and correction method for optical measuring apparatus | |
| EP0722082A1 (en) | Weighing apparatus | |
| KR20130004018A (en) | Apparatus for sensing multi-touch on touch screen apparatus | |
| US6201604B1 (en) | System for the measurement of the cut length of moving articles | |
| JP5974561B2 (en) | Optical sensor and setting method for sensitivity adjustment control | |
| US5274573A (en) | Ultrasonic web edge detection method and apparatus | |
| RU2278352C1 (en) | Meter of the width of moving long-sized easily-deformed materials | |
| US4746224A (en) | Scanning type, radiant-energy responsive temperature measuring apparatus | |
| US9243905B2 (en) | Distance-measuring sensor and method for synchronizing measurement value generation and measurement value output | |
| CN109068668A (en) | Method and apparatus for detecting the position of bowing/face upward of the fish of transmission device transmission | |
| JP6838532B2 (en) | Sensor device and measurement method | |
| US20100199475A1 (en) | System and method for utilizing a linear sensor | |
| JP2604052B2 (en) | Optical wavelength measurement device | |
| JPS59501027A (en) | Method and apparatus for measuring flow velocity of molten material emitting light | |
| JPH07229967A (en) | Distance measuring apparatus | |
| JPS63317775A (en) | Length and speed measuring apparatus | |
| US20210253289A1 (en) | Measurement control device, packaging device and measurement control method | |
| RU2231018C2 (en) | Apparatus for measuring length of readily deformed elongated materials | |
| JPH07110222A (en) | Shape measuring instrument | |
| KR19980037893A (en) | High precision length measuring device and measuring method using the same | |
| JPH11112319A (en) | Detection device and its threshold setting method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061020 |