SU1499104A1 - Устройство дл измерени относительной деформации движущегос материала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель - повышение информативности путем измерени  деформации материала по площади. При прохождении материалом зоны измерени  датчиков 3 и 4 длины и измерителей 1 и 2 ширины в начале и конце зоны усадки датчики 3 и 4 вырабатывают импульсы, длительность которых пропорциональна элементарному отрезку материала длиной Δ L и обратно пропорциональна скорости движени  материала V, а количеству прошедших элементарных отрезков. Передний фронт импульса с выхода датчика 4 выдел етс  схемой 14 выделени  переднего фронта импульсов и поступает на вход синхронизации измерителей 1 и 2 ширины, которые осуществл ют измерение ширины материала и запоминание результатов измерени . По этому же переднему фронту импульса обнул етс  счетчик 9, узел 18 синхронизации формирует сигнал, который вызывает сдвиг информации в регистрах 12 и 13 сдвига, и с задержкой, обусловленной схемой И 29, включает вычислительные узлы 21 и 22 вычислительного блока 33, производ щие операции вычислений усадки по площади. Включение узла 22 отстает от включени  узла 21 на врем , обусловленное задержкой сигнала в элементе 20 задержки, обеспечивающее окончание первой ступени вычислени  усадки по площади. Задний фронт импульса с выхода датчика 4 выдел етс  схемой 17 выделени  заднего фронта импульсов и осуществл ет запись в регистр 11 пам ти содержимого счетчика 9. Импульс с выхода датчика 4 поступает на первый вход схемы И 7, на второй вход которой подаетс  последовательность импульсов с выхода генератора 5 тактовых импульсов. Счетчик 9 переходит в нулевое состо ние по переднему фронту импульса с выхода датчика 4, за врем  прохождени  этого сигнала в него записываетс  количество импульсов, пропорциональное его длительности, которое по приходу заднего фронта импульса с датчика 4 переписываетс  в регистр 11 пам ти. При прохождении элементарных участков материала информаци  о времени прохождени  I-го элементарного участка в зоне датчиков длины и о ширине этого участка поступает с задержкой в вычислительный блок 33, где подчитываетс  усадка материала. Схема 25 установки начального состо ни  вырабатывает при включении системы сигнал, перевод щий регистры 10, 11, 12, 13 и счетчик 24 с самоблокировкой в нулевое состо ние. 1 ил.

Description

Кл

314

импульсы, длительность которых пропорциональна элементарному отрезку материала длиной aL и обратно пропорциональна скорости движени  ма- териала V, а количество - количеству прошедших элементарных отрезков . Передний фронт импульса с выхода датчика 4 выдел етс  схемой 14 выделени  переднего фронта ш-

пульсов и поступает на вход синхронизации измерителей 1 и 2 ширины, которые осуществл ют измерение ширины материала и запоминание результатов измерени . По этому же переднему фронту импульса обнул етс счетчик 9, узел 18 синхронизации формирует сигнал, который вызывает сдвиг информации в регистрах 12 и 13 сдвига, и с задержкой, обуслов- ленной схемой И 29, включает вычислительные узлы 21 и 22 вычислительного блока 33, производ щие операции вычислений усадки по площади. Включение узла 22 отстает от включе ни  узла 21 на врем , обусловленное задержкой сигнала в элементе 20 задержки , обеспечивающее окончание первой ступени вьнислени  усадки по площади. Задний фронт №inульеа с

выхода датчика 4 выдел етс  схемой 17 выделени  заднего фронта импульсов и осуществл ет запись в регистр 11 пам ти содержимого счетчика 9. Импульс с выхода датчика 4 поступает на первый вход схемЬ И 7, на второй вход которой подаетс  последовательность импульсов с выхода генератора 5 тактовых импульсов. Счетчик 9 переходит в нулевое состо ние по переднему фронту импульса с выхода датчика 4, за врем  прохождени  этого сигнала в него записьшаетс  количество импульсов, пропорциональное его ; длительности,, которое по приходу заднего фронта импульса с датчика 4 пе- реписьшаетс  в регистр I1 пам ти. При прохождении элементарных участков материала информаци  о времени прохождени  L-ГО элементарного участка в зоне датчиков длины и о ширине этого участка поступает с задержкой в вычислительный блок 33, где подчитьша- етс  усадка материала. Схема 25 установки начального состо ни  вырабатывает при включении системы сигнал, перевод щий регистры 10-13 и счетчик 24 с самоблокировкой в нулевое состо ние . 1 ил.

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в текстильной промышленности дл  измерени  усадки рулонных материалов по площади.

Цель изобретени  - повьш1еиие информативности путем измерени  деформации материала по площади.

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство содержит измерители 1 и 2 ширины материала, первый 3 и второй 4 датчики длины, генератор тактовых импульсов, схемы И 6 и 7, счетчики 8 и 9, регистр 10 и П па- м ти, регистры 12 и 13 сдвига, схемы 14 и 15 выделени  переднего фронта импульсов, схемы 16 и 1 7 выделени  заднего фронта импульсов, узел 18 синхронизации, элементы 19 и 20 за- держки, вьнислительные узлы 21 и 22, элемент 23 запрета, счетчик 24 с самоблокировкой , схема 25 установки начального состо ни , триггеры 26 и

27, вторую 28 и третью 29 схемы И и инвертор 30.

Схемы 6, 14 и 15, счетчик 8 и .регистр 10 образуют первый канал 31 измерени  длины. Схемы 7, 16 и 17, счетчик 9 и регистр П образуют второй канал 32 измерени  длины. Узлы 21 и 22 образуют вычислительный блок 33. Все конструктивные элементы, кроне измерителей 1 и 2 ширины материала и импульсных датчиков 3 и 4 длины, образуют измеритель 34 деформации .

Импульсные датчики 4 и 3 длины и измерители 1 и 2 ширины материала расположены nonaprto в начала и конце зоны усадки. Выходы датчиков 3 и 4 длины подключены к входам схем И 6 и 7 соответственно, на вторые схемы И 6 и 7, соединенные параллельно подключен выход генератора 5 такто- вых импульсов. Выходы схем И 6 и 7 включены на счетные входы счетчиков 8 и 9 соответственно. Выходы этих

51

счетчиков св заны с информационньми входами регистров 1 О и I 1 пам ти. Выходы измерител  1 ширины материала, установленного в начале зоны усадки, соединены с информационньвчи входами регистра 13 сдвига, а выходы регистра 10 пам ти св заны с информационными входами регистра 12 сдвига. Выход датчика 3 длины включен парал- лельно на входы схемы I 4 выделени  переднего фронта импульса и схемы 16 выделени  заднего фронта импульса, а выход датчика 4 соединен с входами схемы 5 выделени  переднего фронта и схемы 17 вьщепс и  заднего фронта. Выход первой схемы I4 выделени  переднего фронта соединен с входом установки нул  счетчика 8, выход второй схемы 1 6 выделени  переднего фронта соединен с входом установки нул  счетчика 9 и с первьм входом узла 18 синхронизации. С вторьм входом узла 18 синхронизации св зан выход первой схемы 15 вьщелени  заднего фронта.

На третий вход узла I8 синхронизации подключен выход генератора 5 тактовых импульсов . Первый выход узла 18 синхронизации соединен с входом записи регистра 10 пам ти, второй

его выход включен параллельно на входы сдвига регистров 12 и 13 и на вход элемента 19 задержки. Выход второй схемы 17 выделени  заднего фронта св зан с входом записи регистра I1

пам ти.

Выходы регистров 12 и 13 сдвит а включены на первые входы вычислительных узлов 21 и 22 соответственно, на вторые входы которых подключены вы- ходы регистра I1 пам ти и второго измерител  2 ширины. Выход узла 21 соединен с третьим входом узла 22. Управл ющий вход узла 21 через элемент 23 запрета соединен с выходом элемента 19 задержки, а управл ющий вход узла 22 через элемент 20 задержки соединен с вьосодом элемента 23 запрета. Управл ющий вход элемента 23 запрета св зан с выходом счетчи- ка 24 с самоблокировкой, который своим входом подключен к второму выходу узла 18 синхронизации. Входы установки нул  регистров 10-13 и счетчика 24 св заны с выходом схе- мы 25 установки начального состо ни . Узел 18 синхронизации может, например, состо ть из триггера 26 и 2/, схем И 28 и 29 и игшертора 30.

046

Первый вход узла 18 синхронизации образован йходом установки единицы триггера 27, второй вход - параллельно соединенными входами первой схемы И 29 и инвертора 30, третий вход входом установки единицы триггера 26. Второй вход схемы И 29 св зан с выходом триггера 27, который образует первый вход узла 18 синхронизации , а ее выход св зан со счетным входом триггера 27. Выход инвертора 30 св зан спервьм входом второй схемы И 28, ее второй вход св зан с выходом триггера 26, который  вл етс  вторым выходом узла 18 синхронизации а выход схемы И 29 соединен со счетным входом триггера 26.

Устройство работает следующим образом .

Материал проходит в зоне измерени  датчиков 3 и 4 длины и измерителей I и 2 щирины в начале и конце зоны усадки. Датчики 3 и 4 выраба- тьюают импульсы, длительность которых пропорциональна элементарному отрезку материала длиной Л L и обратно пропорциональна скорости движени  материала V, а количество, - количеству прошедших элементарных отрезков N. Датчик 4 длины, установленный на выходе из зоны усадки,  вл етс  ведущим дл  всей системы измерени  усадки по площади материала. Передний фронт импульса с выхода датчика 4 выдел етс  схемой 14 и поступает на вход синхронизации измерителей 1 и 2 ширины, которые осуществл ют измерение ширины материала и запоминание результатов этого измерени . Этот же передний фронт переводит в нулевое состо ние счетчик 9 и, поступа  на первый вход узла 18 синхронизации , формирует сигнал на его вьгходе, который вызьшает сдвиг информации в регистрах 12 и 13 сдвига с задержкой, обусловленной схемой И 29, включает вычислительные узлы 21 и 22, провод щие операции вычислений усадки по площади, включение вычислительного узла 22 отстает от включени  вычислительного узла 21 на врем , обусловленное задержкой сигнала в элементе 20 задержку, обеспечивающее окончание первой ступени вычислени  усадки по площади.

Задний фронт импульса с выхода датчика 4 длины вьадел етс  схемой 1 7 выделени  заднего фронта и осуществл ет запись в регистр I I пам ти содержимого счетчика 9. импульс с выхода датчика 4 поступает на вход схемы И 7, на BtopoA вход которой подаетс  последовательность импульсов с выхода генератора 5. Так как счетчик 9 переходит в нулевое сос- |то ние по переднему фронту импуль- са с выхода датчика 4, то .за врем  прохождени  этогэ сигнала в него записываетс  некоторое количество да- пульсов, пропорциональное его длит- тельности п , которое по приходу заднего фронта импульса с датчика 4 переписьшаетс  в регистр 11 пам ти. Сигнал с выхода датчика 3 длины обрабатьшаетс  так же. Его передний фронт надел етс  схемой 1 4 и вызывает обнуление счетчика 8. Во врем  его прохождени  на выходе схемы И 6 формируетс  пачка импульсов частотой f с выхода генератора 5, число импульсов которой подсчитьшаетс  счетчиком 8. Задний фронт сигнала, с датчика 3, выделенный схемой 15, вызывает запись содержимого счетчика 8 в регистр 10 пам ти. Числа, записанные в регистр 10 и измеритель 1 по сигналу, с выхода, узла 18 синхро- низации, обусловленному наличием переднего фронта импульса с выхода датчика 4, переписываютс  в регистры 12 и 13 сдвига, число последовательно соединенных  чеек которых равно

N

L/4L,

где L

- длина зоны усадки материала .

Таким образом, в регистр 1 2 сдви- га записываетс  информаци  о ширине -го участка материала, а в регистр 13 сдвига - число п, , пропорциональное времени прохождени  отрезка материала длиной ЛЬ.

При прохождении N элементарных участков материала информаци  о времени прохождени  i-ro элементарного участка в зоне измерени  первого датчика 3 данных и о ширине этого участка, измеренной измерителем 1 , по вл етс  на выходе регистров 1 2 и 13 сдвига, а в это врем  этот же -й деформированный участок приходи в зону измерени  второго измерител  2 ширины и датчика 4 длины. По переднему фронту сигнала датчика 4 длины информаци  с выхода регистра 11 па- пам ти и регистра 13 сдвига по вд 5 0 5 о

5

Q 5

Q ,,

л етс  на входах вычислительного узла 21, на управл ющий вход которого сигнал с выхода узла I 8 синхронизации поступает с некоторой задержкой Г , обусловленной элементом 19 задержки, обеспечивающим установку информации на информационных входах вычислительного узла 21. В узле 21 происходит вычисление соотношени  , после чего информаци  этой величины поступает на третий вход вычислительного узла 22, где окончательно проводитс  расчет усадки материала согласно формуле

и - (1 -т) 100%, п 1

где В - ширина;

IIf nj - количество импульсов, записанное в счетчиках 8 и 9 соответственно по сигналу, задержанному относительно сигнала на управл ющем вхо де узла 21 на врем  Г , обусловленное элементом 20 задержки.

Элемент 23 запрета управл етс  сиг-- налом с выхода счетчика 24 с самоблокировкой и обеспечивает запрет передачи информации на управл ющие входы узлов 21 и 22, начина  от включени  системы и до прохождени  первьм измеТренньм i-м участком материала зоны усадки. Это обеспечиваетс  выбором емкости счетчика 21, равной N, При поступлении на вход счетчика 24 N, импульсов с выхода узла 18 синхронизации он блокирует дальнейшее поступление импульсов на свой вход и вьщает сигнал на разрешение прохождени  информации через элемент 23 запрета. Схема 25 установки начального состо ни  вырабатывает при включении системы сигнал, перевод щий регистры 10-13 и счетчик 24 в нулевое состо ние. I

Сигналы на первом выходе узла 18 синхронизации обусловлены задними фронтами импульса с выхода датчика 3 длины и обеспечивают запись содержимого счетчика 8 в регистр 10. Узел 18 синхронизации исключает одновременную перезапись содержимого счетчика 8 в регистр 10 и содержимого регистра 10 в регистр 12, что могло бы иметь место при совпадении во времени переднего фронта импульса с

выхода датчика 4 и заднего фронта импульса с выхода датчика 3.

Узел 18 синхронизации работает следующим образом.

Импульс с выхода схемы 15 вызывает установку триггера 26. Это дает возможность прохождени  сигналов на выход схемы И 29, т.е. на ее второй вход поступает единичный потенциал. Первый же спад импульса на выходе схемы 29 обнул ет триггер 27, формиру  сигнал на выходе узла 18 синхронизации .

Аналогично работают триггер 26 и схема И 28. Однако на вход последней

импульсы с выхода тактового генератор 5 поступают через инвертор JU, что обеспечивает об зательную неоднородность формировани  сигналов на вы- ходах узла 18 синхронизации.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  относи- тельной деформации движущегос  материала , содержащее первый и в.торой датчики длины, установленные на входе и выходе зоны обработки материала , и измеритель деформации, о т - лич ающеес  тем, что, с целью повышени  информативности путем измерени  деформации материала по площади, оно снабжено двум  измерител ми ширины, а измеритель дефор- мации выполнен в виде двух каналов измерени  длины, каждый из которых состоит из последовательно соединенных схемы И, счетчика и регистра пам ти, схемы вьщелени  переднего

   фронта импульсов, выход которой соединен с R-входои счетчика, и схемы выделени  заднего фронта импульсов, узла синхронизации, генератора тактовых импульсов, выходом соединен- ного с первыми входами узла синхронизации и схем И каждого канала измерени  длины, последовательно соединенных первого регистра сдвига, счетчика с самоблокировкой, первого элемента задержки и элемента запрета и вычислительного блока, второго элемента задержки, входом соединенного с первый выходом первого регистра сдвига, а выходом - с вторым входом элемента запрета, второго регистра сдвига, первьм входом соединенного с выходом первого измерител  ширины и схемы установки начального состо ни , выходом соединенной с R-входами регистров пам ти каждого канала измерени  длины, регистров сдвига и счетчика с самоблокировкой, второй выход первого регистра сдвига и первый выход второго регистра сдвига соединены соответственно с вторьм и третьим входами вычислительного блока, выход первого датчика длины соединен с входами схемы выделени  переднего фронта импульсов и схемы выделени  заднего фронта импульсов первого канала измерени  длины, выхо второго датчика длины соединен с входами схемы вьщелени  переднего фронта импульсов и схемы выделени  заднего фронта импульсов второго канала измерени  длины, выход схемы выделени  заднего фронта импульсов переднего канала измерени  длины соединен с вторьм входом узла синхронизации, выход схемы вьщелени  переднего фронта импульсов второго канала измерени  длины соединен с С-входами измерителей ширины и третьим входом узла синхронизации, первый выход котрого соединен с С-входом регистра пам ти первого канала измерени  длины, второй выход узла синхронизации - с входами синхронизации первого и второго регистров сдвига, выход схемы выделени  заднего фронта импульсов второго канала измерени  длины Соединен с С-входом регистра пам ти второго канала измерени  длины , выходы регистров пам ти первого и второго каналов измерени  длины соединены соответственно с входом первого регистра сдвига и четвертый входом вычислительного блока, выходы первого и второго датчиков длины соединены с вторыми входами схем И соответственно первого и вторЬго каналов измерени  длины, выход вто- рого измерител  ширины соединен с п тым входом вычислительного блока, шестой вход которого соединен с выходом элемента запрета.