SU1596212A1 - Apparatus for measuring width of rolled strip - Google Patents

Apparatus for measuring width of rolled strip Download PDF

Info

Publication number
SU1596212A1
SU1596212A1 SU884607088A SU4607088A SU1596212A1 SU 1596212 A1 SU1596212 A1 SU 1596212A1 SU 884607088 A SU884607088 A SU 884607088A SU 4607088 A SU4607088 A SU 4607088A SU 1596212 A1 SU1596212 A1 SU 1596212A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
inputs
input
sensors
block
Prior art date
Application number
SU884607088A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Бурдун
Дмитрий Муканов
Бекболат Ракишевич Нусупбеков
Хамит Жумажанович Шайсултанов
Original Assignee
Особое Проектно-Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения " Черметавтоматика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Особое Проектно-Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения " Черметавтоматика" filed Critical Особое Проектно-Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения " Черметавтоматика"
Priority to SU884607088A priority Critical patent/SU1596212A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1596212A1 publication Critical patent/SU1596212A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  за счет применени  датчиков положени  боковой кромки без дискретного сканировани . Устройство состоит из блока 1 градуировки и датчиков 2 и 3 положени , предназначенных дл  оптической св зи с противоположными кромками полосы проката, и корректирующего вычислительного блока 18, электрически св занного с блоком 1 и датчиком 2 и 3. Положение кромок полосы проката непрерывно измер етс  датчиками 2 и 3, сигнал с выхода которых периодически корректируетс  в блоке 18 по сигналам от блока градуировки. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.This invention relates to instrumentation technology. The purpose of the invention is to improve accuracy and speed by using side edge position sensors without discrete scanning. The device consists of a graduation unit 1 and sensors 2 and 3 positions for optical communication with opposite edges of the rental strip, and a correction computing unit 18 electrically connected with unit 1 and sensor 2 and 3. The position of the edges of the rental strip is continuously measured by sensors 2 and 3, the signal from the output of which is periodically adjusted in block 18 by signals from the calibration unit. 2 hp ff, 5 ill.

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель Изобретения - повышение точности иThe invention relates to measuring technique. The purpose of the invention is to improve the accuracy and

быстродействия за счет применения датчиков положения боковой кромки без дискретного сканирования. Устройство состоит из блока 1 градуировки и датчиков 2 и 3 положения, предназначенных для оптической связи с противоположными кромками полосы проката, и корректирующего вычислительного блока 18, электрически связанного с блоком 1 и датчиками 2 и 3. Положение кромок полосы проката непрерывно измеряется датчиками 2 и 3, сигнал с выхода которых периодически корректируется в блоке 18 по сигналам от блока градуировки. 2 з.п. ф-лы,performance through the use of position sensors side edge without discrete scanning. The device consists of a graduation unit 1 and sensors 2 and 3 positions intended for optical communication with opposite edges of the rolled strip, and a corrective computing unit 18 electrically connected to unit 1 and sensors 2 and 3. The position of the edges of the rolled strip is continuously measured by sensors 2 and 3 The signal from the output of which is periodically adjusted in block 18 by the signals from the graduation block. 2 hp f-ly,

5 ил.5 il.

Фиг.11

33

15962121596212

4four

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть •использовано для измерения ширины листовых материалов. $The invention relates to a measuring instrument technology and can be used to measure the width of sheet materials. $

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия за счет применения датчиков положения боковой кром- ·.„ ки без дискретного сканирования.The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed due to the use of sensors for the position of the side edge without discrete scanning.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 блок-схема блока обработки датчика положения кромки; на фиг. 3 - то же, блока обработки блока градуировки; на фиг. 4 - расположение фотоприемни- 15 ков относительно .измеряемой полосы проката; на фиг. 5 - временные диаграммы работы блоков устройства.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in Fig.2 is a block diagram of the processing unit of the sensor position of the edge; in fig. 3 - the same, the processing unit of the graduation unit; in fig. 4 - location of the photodetectors relative to the measured rolled strip; in fig. 5 - time diagrams of the operation of the device blocks.

Устройство состоит из блока 1 градуировки и двух Одинаковых датчиков 2 20 и 3 положения, предназначенных для оптической связи с противоположными кромками полосы проката, блок 1 градуировки состоит из оптически связанных источника 4 оптического излу- 25чения, расщепителя 5 и развертывающего блока 6 с датчиком 7 угловой скорости, оптически связанных приемной оптической системой 8, предназначенной для оптической ' ι 30 -связи с блоком 6 через полосу проката, и фотоприемного блока 9, состоящего из двух фотоэлементов, схемы 10 обработки, первый и второй вхо-ды которого подключены к выходам фотоприемного блока, а третий вход подключен к выходу датчика 7 и схемы 11 синхронизации, вход которой подключен к синхронизирующему выходу блока 6, а первый выход подключен к четверто- дд му входу схемы 10. Каждый из датчиков 2 и 3 состоит из оптически связанных источника 12 оптического излучения и передающей оптической системыThe device consists of a calibration unit 1 and two identical sensors 2 20 and 3 positions designed for optical communication with opposite edges of the rolled strip, the calibration unit 1 consists of optically coupled optical radiation sources 4, a splitter 5 and a sweep unit 6 with an angle sensor 7 speed, optically coupled receiving optical system 8, designed for optical 'ι 30 -connection with unit 6 through the rental, and photodetector unit 9, consisting of two photocells, circuit 10 processing, the first and second The holes of which are connected to the outputs of the photodetector unit, and the third input is connected to the output of sensor 7 and synchronization circuit 11, the input of which is connected to the synchronization output of block 6, and the first output is connected to the fourth input of circuit 10. Each of the sensors 2 and 3 consists of optically coupled optical radiation source 12 and a transmitting optical system.

13, оптически связанных приемной оптической системы 14, предназначенной для оптической связи с системой 13 через полосу проката, и фотоприемника 15, и блока 16 обработки, первый вход которого подключен к выходу фото-50 приемника 15, а второй вход объединен с управляющим входом источника 12 и представляет собой модулирующий вход датчиков 2и 3. Устройство также состо- ит из модулятора 17, выход которого подключен к модулирующим входам датчиков 2 и 3, управляющему входу источника 4 и пятому входу схемы 10, вычислительного корректирующего блока 18,13, optically coupled receiving optical system 14, designed for optical communication with the system 13 through the rental bar, and the photodetector 15, and the processing unit 16, the first input of which is connected to the photo-50 output of the receiver 15, and the second input is combined with the control input of the source 12 and is a modulating input of sensors 2 and 3. The device also consists of a modulator 17, the output of which is connected to the modulating inputs of sensors 2 and 3, the control input of source 4 and the fifth input of circuit 10, the computational correction unit 18,

первый и второй входы которого подключены к выходам блоков 16, датчиков 2 и 3 соответственно, третий вход подключен к второму выходу схемы 11 синхронизации, а четвертый выход подключен к выходу схемы 10, и блока 19 индикации и управления, вход которого подключен к выходу блока 18, а первый, второй и третий выходы подключены к третьим входам блока 16, датчиков 2 и 3 и пятому входу блока 18.the first and second inputs of which are connected to the outputs of blocks 16, sensors 2 and 3, respectively, the third input is connected to the second output of timing circuit 11, and the fourth output is connected to the output of circuit 10, and the display and control unit 19, whose input is connected to the output of block 18 and the first, second and third outputs are connected to the third inputs of the block 16, sensors 2 and 3 and the fifth input of the block 18.

Блок 16 обработки состоит из последовательно соединенных схемы 20 сглаживания, вход которой является входом блока 16, схемы 21 нормирования, синхронного детектора 22, опорный вход которого является вторым входом блока 16, и аналого-цифрового преобразователя 23, вход запуска которого является третьим входом блока 16, а выход является выходом блока 16.The processing unit 16 consists of a series-connected smoothing circuit 20, the input of which is the input of the block 16, the normalization circuit 21, a synchronous detector 22 whose reference input is the second input of the block 16, and an analog-to-digital converter 23 whose start input is the third input of the block 16 and the output is the output of block 16.

Схема 10 обработки состоит из двух идентичных цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных согласующего каскада'24, узкополосного усилителя 25,. синхронного детектора 26 й (усилителя) формирователя 27 видоимпульсов, входы цепей являются первым и вторым входами схемы 10, опорные входы детекторов 26 объединены и являются пять?м входом схемы 10, формирователей 28 и 29 импульсов, входы которых подключены к выходу первой цепи, формирователей 30 и 31 импульсов, входы которых подключены к выходу второй цепи, опорные входы формирователей 28 - 31 импульсов объединены и являются четвертым входом схемы 10, интеграторовThe processing circuit 10 consists of two identical circuits, each of which consists of a series-connected matching cascade'24, narrowband amplifier 25 ,. synchronous detector 26 th (amplifier) shaper 27 monitors, circuit inputs are the first and second inputs of the circuit 10, the reference inputs of the detectors 26 are combined and are the five? input circuit 10, drivers 28 and 29 pulses, the inputs of which are connected to the output of the first circuit, drivers 30 and 31 pulses, the inputs of which are connected to the output of the second circuit, the reference inputs of the drivers 28 - 31 pulses are combined and are the fourth input of the circuit 10, integrators

32 и 33, первые: входы которых объединены и являются третьим входом схемы 10, вторые входы подключены к выходам формирователей 28 и 30 соответственно, а третьи’входы подключены32 and 33, the first: the inputs of which are combined and are the third input of the circuit 10, the second inputs are connected to the outputs of the drivers 28 and 30, respectively, and the third ′ inputs are connected

к выходам формирователей 29 и 31 со- . ответственно и аналого-цифрового преобразователя 34, входы которого подключены к выходам интеграторов 32 иto the outputs of the formers 29 and 31 co. responsibly and analog-to-digital Converter 34, the inputs of which are connected to the outputs of the integrators 32 and

33 соответственно, а выход является выходом схемы 10.33 respectively, and the output is the output of circuit 10.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Оптические системы 13 датчиков 2 и 3 формируют оптическое модулированное излучение источников 12 таким образом, что сечения световых пучков в плоскости полосы проката представ6The optical systems 13 of the sensors 2 and 3 form the optical modulated radiation of the sources 12 in such a way that the cross sections of the light beams in the plane of the rolled strip represent 6

5 15962125 1596212

ляют собой узкие прямоугольники, размещаемые перпендикулярно боковым кромкам (фиг. 4а). Часть светового потока пучка, не перекрываемая полосой, попадает на соответствующий фотопри- ’ емник 15, преобразуется блоком 16 в цифровой код, величина которого отображает положение боковой кромки проката относительно светового пучка ю соответствующего датчика 2 или 3. Настройка датчиков 2 и 3 производится таким образом, чтобы в отсутствие полосы проката код на выходах датчиков 2 и 3 был равен нулевому значению,55 а при полном перекрытии полосой световых пучков на выходах датчиков 2 и 3 было одинаковое положительное значение кодового сигнала.They are narrow rectangles that are perpendicular to the side edges (Fig. 4a). The part of the beam of the beam that is not overlapped by the strip falls on the corresponding photodetector 15 and is converted by the block 16 into a digital code, the value of which reflects the position of the side edge of the car relative to the light beam of the corresponding sensor 2 or 3. The sensors 2 and 3 are configured in this way so that, in the absence of a rental band, the code at the outputs of sensors 2 and 3 was equal to zero, 55 and with full overlapping of the band of light beams at the outputs of sensors 2 and 3, there was the same positive value of the code signal.

Если выбрать определенную систему 20 координат X, У и Ζ, то координаты боковых кромок проката будут определяться выражениямиIf you select a particular system of 20 coordinates X, Y and Ζ, then the coordinates of the side edges of the car will be determined by the expressions

Х,=Х0, +Бх,Н ι }X, = X 0 , + Bh, H ι}

Ху=Хв1 +к1,Ы 81,к < , (1) 25Hu = X v1 + k1, Ы 81, k <, (1) 25

где X, ,Х2 - координаты боковых кромокwhere X, X 2 - coordinates of the side edges

проката в выбранной системе отсчета;rolled in the selected frame of reference;

X ,Х. - константы, зависящие отX, X. - constants dependent on

выбора начала отсчета и зо базового расстояния между датчиками 2 и 3;selecting a reference point and a base distance between sensors 2 and 3;

βιιχι- значения выходного кода блоков 16 обработки сигналов датчиков 2 и 3 соответственно;βιιιι - the output code values of the signal processing units 16 of the sensors 2 and 3, respectively;

к - постоянный коэффициент,. . определяемый конфигурацией сечения светового пучка в плоскости проката, дд а также процедурой настройки датчиков 2 и 3;k - constant coefficient ,. . determined by the configuration of the cross section of the light beam in the rental plane, dd, as well as the procedure for setting sensors 2 and 3;

’ 1,,¼ “ коэффициенты для датчиков 2 и 3, определяемые интенсивностью источника 12 45 оптического излучения, равномерностью светового потока по сечению пучка, чувствительностью фотоприемника 15, а также 50’1,, ¼“ coefficients for sensors 2 and 3, determined by the intensity of the source of 12 45 optical radiation, the uniformity of the light flux over the beam section, the sensitivity of the photodetector 15, as well as 50

стабильностью чувствительности канала блока 16.the stability of the sensitivity of the channel block 16.

Получая синхронные значения Ν я Ν^(χ г (синхронность обеспечивается импульсами с выходов блоков 19 инди- 55 кации и управления), находим ширину полосы проката по уравнениям (1)Getting synchronous values Ν i Ν ^ (χ g (synchronism is provided by pulses from the outputs of blocks 19 of the display and control), we find the width of the rolled strip by equations (1)

Ь'Х,г>+Н1 ,ЫL'H, r > + H1, S

где Ь - ширина полосы проката.where b is the width of the rolled strip.

В (2) значения констант X,., X , , »2 ’ к^,, к^ легко определяются экспериментально, например, путем градуировки устройства, однако проведение измерений ширины полосы проката по формуле 2 при использовании только датчиков 2 и 3 невозможно из-за дрейфа интенсивности источника 12, дрейфа чувствительности фотоприемника 15 и канала преобразования блока 16, а также из-за изменений прозрачности оптического тракта, из-за загрязнения поверхностей оптических деталей в про цессе эксплуатации. Пусть эти дрейфовые нестабильности приводят к изменению начальных коэффициентов 1,=1А=1„ на величины Л , и /1¼ соответственно, т.е.In (2), the values of the constants X,., X,, "2 'к ^ ,, к ^ are easily determined experimentally, for example, by calibrating the device, but measuring the width of the rolled strip by formula 2 when using only sensors 2 and 3 is impossible from - due to the drift of the intensity of the source 12, the drift of the sensitivity of the photodetector 15 and the conversion channel of the block 16, as well as due to changes in the transparency of the optical path, due to contamination of the surfaces of the optical parts during operation. Let these drift instabilities lead to a change in the initial coefficients 1, = 1 А = 1 „by the values Л, and / 1, respectively, i.e.

1,=1,+41,,1, = 1, + 41 ,,

1г=1<,+Шг. (3)1 g = 1 <, + W g . (3)

Ясно, что дрейфовые нестабильности Л1, и Δ1 г приведут к изменению значений Ν6Ι(Χ1 и N в4,х2на величину Ζ5Νβ&(χί и Л N вихг .It is clear that the drift instabilities L1 and Δ1 g will lead to a change in the values of Ν 6Ι (Χ1 and N в4 , х2 by the value of 5Ν β & (χί and L N vihg.

Νβ4/χί = Νβ6№ г;Νβ4 / χί = Ν β6№ g;

Νβ,,ϊΐ = Ν^,χ^+ζίΝ βι1);·ι, (4)Νβ ,, ϊΐ = Ν ^, χ ^ + ζίΝ βι1); · Ι, (4)

где Ν^Μχ( ,Ν"их 4- значения кодовогоwhere Ν ^ Μχ ( , Ν " their 4 are the values of the code

сигнала на выходеsignal output

блоков 16 датчиков 2 и 3 соответст- ! . венно.blocks 16 sensors 2 and 3 respectively! . venno.

С учетом (3) и (4) выражение (2) принимает видIn view of (3) and (4), expression (2) takes the form

(5)(five)

ь<хс,+хог)+кг/п;4,Х1+<1хгн·l <x with , + x og ) + to g / n; 4 , X1 + < 1hg n ·

+к +“—\т л )+ k + “- \ t l )

7ο -ι ‘’ЬЧМ, ЛВ41Х1-'· о + κ 7ο -ι '' ЬЧМ, Л В41Х1- '· о

Обозначим значение ширины полосы проката, полученное по формуле (2),Denote the width of the rolled strip, obtained by the formula (2),

через ЪдПХ, тогдаthrough b DPH , then

^Апк-^Х «ι +Х оТ> ίο (Ν 6ИХ1 Ьых ι) · (6)^ Apk - ^ X «ι + X оТ > + to ίο (Ν 6ХХ1 Ыых ι) · (6)

Как видно из (5) истинное значение ширины полосы проката будет отличаться от Пдпк ка величину систематической погрешности, меняющейся с постоянной времени порядка секундAs seen from (5), the true value of the width of the rolled strip to be different from PDPA ka value of systematic error which varies with the time constant of the order of seconds

ду=Ь-ЬдП|<-к( ζΐ^,Ν &41Х ,+Л1? N В4и1)doo = b-bd P | <-k (ζΐ ^, Ν & 41X , + L1 ? N B4i1 )

(7)(7)

Исключение систематической погрешности производится в вычислительном корректирующем блоке 18 путем введения корректирующих поправочных коэффициентом Р, и Рг к значениям ΝΒ4ΙΧ1 и N ^„кодовых сигналов,' полученных на выходах блоков 16 обработки сигналов датчиков 2 и 3 в соответствии с Формулой, получаемой на основе анализа выражения (5)The systematic error is eliminated in the computational correction unit 18 by introducing the correction correction factors P and P g to the values Ν Β4ΙΧ1 and N ^ "code signals" obtained at the outputs of the signal processing units 16 of sensors 2 and 3 in accordance with the Formula expression analysis (5)

(X р, +Х „ г) +к #о [(1 +“-) Ν β"Μχί + (1 +(X р, + Х „ г ) + к # о [(1 +“ -) Ν β " Μχί + (1 +

Г ) IX г ’D) IX g ’

х Ό x Ό

15962121596212

(8)(eight)

Значения поправочных коэффициендения значений N В4т и К βίιχ г блоком 1The values of the correction coefficients of the values of N В4т and К βίιχ g block 1

10ten

градуировки по формулам, из (4), (5)} (8),graduations by formulas, from (4), (5) } (8),

р Л ь1!£! =p Lj 1! £! =

Εί N..... 1 1л ’ Ε ί N ..... 1 1l '

полученнымreceived

ти кромок полосы проката (фиг.4б), выходной сигнал отсутствует (фиг. 56 и в), поскольку лучи проходят за пределами полосы проката и не отражаются от ее поверхности (фиг. 4в).these edges of the rolled strip (Fig. 4b), the output signal is absent (Fig. 56 and b), since the rays pass outside the rolled strip and are not reflected from its surface (Fig. 4c).

Пусть первый и второй лучи достигают первых боковых кромко проката в точках Г, и Р2 (фиг. 4г) и соответственно (фиг. 56 и в). Перемещаясь далее, они попадают на поверхность полосы, отражаются от поверхности полосы и регистрируются фотоэлементами блока 9, перемещаясь в областях и Вг< В некоторой точке первый луч и точкеLet the first and second rays reach the first side edge of the car at points G, and P 2 (Fig. 4d) and respectively (Fig. 56 and c). Moving further, they hit the surface of the strip, are reflected from the surface of the strip and are recorded by the photo-cells of block 9, moving in the areas and В г < At some point the first beam and point

ηη

_ Νβϊ/Χ2__ Νβϊ / Χ2_

“ν“Ν

‘вы*'you*

' 611*'611 *

-about

1515

К.TO.

(10) 20(10) 20

1+^.1 + ^.

к Ό (9)to Ό (9)

Выражение (8) с учетом обозначений (9) принимает видExpression (8) with the designations (9) takes the form

5ПКТ0ί«ί5ПКТ0ί «ί

Нахождение значений Р, и Р2 осуществляется при каждом измерительном цикле блока 1 градуировки. Измерение значений Ν 6ИХ, и Ν βςιχ 2 для определения коэффициентов Р< и Р2 по формулам (9) происходит следующим образом.Finding the values of P, and P 2 is carried out at each measuring cycle of the unit 1 graduation. Measuring the values of И 6ИХ , and Ν βςιχ 2 to determine the coefficients P <and P 2 according to the formulas (9) is as follows.

Выходное синусоидальное напряжение модулятора 17 модулирует интенсивность оптического излучения источника 4. Модулированный световой луч расщепляется расщепителем 5 на два световых луча, которые после прохождения развертывающего блока 6 созершают поперечные сканирующие перемещения по отношению к полосе проката в пределах измерительной зоны, при этом траектории световых пятен на прокатываемой движущейся полосе 35 от этих лучей будут наклонены под некоторым углом, зависяпцтм от скорости движения полосы, к направлению движения полосы.The output sinusoidal voltage of the modulator 17 modulates the intensity of the optical radiation of the source 4. The modulated light beam is split by the splitter 5 into two light beams, which, after passing the sweep unit 6, perform transverse scanning movements with respect to the rental strip within the measuring zone, and the light spot trajectory on the rolled moving strip 35 from these rays will be inclined at a certain angle, depending on the speed of movement of the strip, to the direction of movement of the strip.

В момент входа лучей в измерительную зону развертывающий блок 6 генерирует опорные импульсы, которые поступают на схему 11 синхронизации и служат для обработки сигналов, получаемых от блока 9.At the time of entry of the rays into the measuring zone, the sweep unit 6 generates reference pulses, which arrive at the synchronization circuit 11 and serve to process the signals received from the block 9.

Обозначим точки, в которых пересекают плоскость проката первый и второй лучи в момент прихода опорного импульса, через П, и Г> ί соответственно (фиг. 4). Совершая поперечные сканирующие перемещения, лучи входят в измерительную зону и перемещаются в областях А1 и А^.Denote the points at which the first and second beams cross the rolling plane at the moment of arrival of the reference pulse, by P, and T> ί, respectively (Fig. 4). Making transverse scanning movements, the rays enter the measuring zone and move in the areas А 1 and А ^.

При этом на блоке 9, в апертуре которого находятся изображения обласΊ второй луч выйдут из ПОЛЯ зрения (части плоскости, в которойThus at block 9, which are located in the aperture image Oblas Ί second beam go out of the field of view (portion of the plane in which

находится прокатываемая полоса, ограниченной угловой апертурой блока 9) Фотоэлементов блока 9 и в областях Сthere is a rolled strip, limited by the angular aperture of the block 9) Photo cells of block 9 and in areas C

1one

и выходного фотосигнала не будет.and the output of the photo signal will not be.

В точке К' первый луч и точке К 2 второй луч снова попадут в поле зрения, но уже других фотоэлементов блока 9 (области П7 и П2). Когда лучи достигнут в точках Р ’ и У вторых кромок прокатываемой полосы, выходные сигналы на выходе блока 9 пропадут (области Е и Е^), так как лучи будут 30 перемещаться вне полосы.At the point K 'the first beam and the point K 2 the second beam will again fall into the field of view, but already other photovoltaic cells of block 9 (areas P 7 and P 2 ). When the rays are reached at points P 'and At the second edges of the rolled strip, the output signals at the output of block 9 will disappear (areas E and E ^), since the rays 30 will move out of the band.

Схема 10 обработки производит измерение временных интервалов, содержащих информацию о положениях первой и второй боковых кромок полосы, т.е.The processing circuit 10 measures time intervals containing information about the positions of the first and second lateral edges of the strip, i.e.

35 значениях Νβ(,,χι и N 86/1.2. Выявление необходимой информации производится следующим образом.35 values of Ν β ( ,, χι and N 86/1 . 2. Identification of the necessary information is as follows.

Поскольку второй и первый лучи развертываются одним устройством с жест40 кими постоянными связями, то мгновенные значения угловых скоростей их перемещения одинаковы си,= и)г=(4Since the second and first rays are developed by one device with rigid constant links, the instantaneous values of the angular velocities of their movement are the same si, = u) z = (4

Поэтому угловое положение первой боковой кромки будет при измерении 45 первым лучо^,Therefore, the angular position of the first side edge will be when measuring 45 the first ray ^,

2525

5050

оabout

при измерении вторым лучом М’ьГ ! ωάί,when measured with the second beam of M'H! ωάί,

(11)(eleven)

(12)(12)

при нахождении среднего из (11)while finding the average of (11)

5555

.1.one

2 ~~2 22 ~~ 2 2

(12)(12)

(13)(13)

где ¢,, ¢,, - значения углового положения первой боковойwhere ¢ ,, ¢ ,, - the values of the angular position of the first side

кромки полосы;strip edges;

Μ>β, и Фсг - угловые положения пер.9Μ> β , and Ф cr are the angular positions of the lane 9

15962121596212

вого и второго лучей соответственно в момент прихода опорного импульса.first and second rays, respectively, at the time of arrival of the reference pulse.

Определение и ясно из графика на фиг. 5г. Совершенно аналогично для углового положения второй боковой кромки при измерении первым лучомDefinition and clear from the graph in FIG. 5g. It is completely similar for the angular position of the second side edge when measured by the first beam.

0101

υυ

при измерении вторым лучом л* сг when measured with the second beam l * s g

(14)(14)

(15)(15)

при нахождении среднего из (14) иwhen finding the average of (14) and

(15)(15)

<·ζ

•т;• t;

где с/ , φ', φ' - значения угловогоwhere c /, φ ', φ' are the angular values

положения второй боковой кромки полосы,the position of the second side edge of the strip,

определение и ясно из фиг.5д.definition and it is clear from fig.5d.

Положим, что значениеWe put that value

рукции.instructions.

Таким образом, схема 10 обработки производит измерение угловых положений ср, и ψ* боковых кромок полосы в соответствии с формулами (17) и передает эти значения в вычислительной корректирующий блок 18, в котором по ·Thus, the processing circuit 10 measures the angular positions cp and ψ * of the side edges of the strip in accordance with formulas (17) and transmits these values to the computational correction unit 18, in which

равноequally

нулю, соответствующей луч пересекает плоскость полосы в точке 0 начала координатной оси ОХ (фиг. 4а), а ось развертывающего устройства проходит через точку оси 0Υ с координатой, равной. Т. В т^ком слУчае ,the zero corresponding to the beam intersects the plane of the strip at the point 0 beginning of the coordinate axis OX (Fig. 4a), and the axis of the sweep device passes through the point of the axis 0Υ with the coordinate equal to. T. In t ^ com next Y tea ,

11eleven

с/г=2 (17)'s / g = 2 (17) '

Соответственно ширина полосы проката будетAccordingly, the width of the rolled strip will be

Ъ=Т(сС2| 5 ω <1с+сГ2| 5 ωάϋ). (18)B = T (cC 2 | 5 ω <1s + cG 2 | 5 ωάϋ). (18)

Ζ ί. Ζ γ" Ζ ί. Ζ γ "

ν, 4ν, 4

Сравнение выражения (18) с выражением (2) дает уравнения для нахождения искомых значений ΝΒ(>ΙΧ1 и N β4ιχ а Comparison of expression (18) with expression (2) gives equations for finding the desired values ом (> ΙΧ1 and N β4ιχ a

С ιWith ι

Г ТсС2^3( ш 8с=Х „,+кевПвь(х1 ;TCC T 2 ^ 3 (w 8c = X "s + n to Bk (x1;

л 1l 1

[ ТсС^ 5 ω 4С=Х +ке<Н П1К1. (19)[TcC ^ 5 ω 4С = Х + к е < Н П1К1 . (nineteen)

Параметры Τ, Х0в2, к,1.о определяются при проведении операции начальной настройки устройства, а также по известным размерам его конст1 0Parameters Τ, X 0 , X B2 , K , 1. o are determined during the operation of the initial device setup, as well as by the known dimensions of its const1 0

формулам (19) и (9) вычисляются значения поправочных коэффициентов Р, и ?2 и до окончания следующего измерительного цикла блока 1 градуировки найденные значения Р, и Р2 остаются неизменными и используются для корректировки значений ширины полосы, находимых по показаниям по показаниям датчиков 2 и 3 по формуле (10).formulas (19) and (9) calculate the values of the correction coefficients P, and? 2 and until the end of the next measuring cycle of block 1 of calibration, the values of P, and P 2 found remain unchanged and are used to adjust the bandwidths found by the readings from the readings of the sensors 2 and 3 by the formula (10).

Claims (1)

Изобретение относитс  к контрольно измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  ширины листовых материалов. Цель изобретени  повышение точности и быстродействи  за счет применени  датчиков положени  боковой кром ки без дискретного сканировани , Ма фиг. 1 представлена блок-схема npe; yiaraeMoro устройства; на фиг.2 блок-схема блока обработки датчика положени  кромки; на фиг. 3 - то же, блока обработки блока градуировки; на фиг. 4 - расположение фотоприемников относительно .измер емой полосы проката; на фиг. 5 - временные диаграммы работы блоков устройства. Устройство состоит из блока 1 градуировки и двух одинаковых датчиков 2 и 3 положени , предназначенных дл  оптической св зи с противоположными кромками полосы проката, блок 1 градуировки состоит из оптически св занных источника 4 оптического излучени , расщепител  5 и развертывающего блока б с датчиком 7 угловой скорости , оптически св занных приемной оптической системой 8, предназначенной дл  оптической -св зи с блоком 6 через полосу проката, и фотоприемного блока 9, состо щего из фотоэлементов, сх мы 10 обработки, первый и второй вхо ды которого под1 лючены к выходам фотоприемного блока, а третий вход под ключен к выходу датчика 7 и схемы 11 синхронизации, вход которой подключе к синхронизирующему выходу блока 6, а первый выход подключен к четвертому входу схемы 10. Каждый из датчиков 2 и 3 состоит из оптически св занных источника 12 оптического излу чени  и лередаюп ей оптической систем 13,, оптически св занных приемной оптической системы 14, предназначенной дл  оптической св зи с системой 13 через полосу проката, и фотоприемника 15, и блока 16 обработки, первый вход которого подключен к выходу фот приемника 15, а второй вход объедине с управл ющим входом источника 12 и представл ет собоймодулируюрдий вход датчиков 2 и 3. Устройство также состо ит из модул тора 17, выход которого подключен к модулируюрщм входам датч ков 2 и 3, управл ющему входу источн ка 4 и п тому входу схемы 10, вычислительного корректирующего блока 18, первьгй и второй входы которого подключены к выходам блоков 16, датчиков 2 и 3 соответственно, третий вход подключен к второму выходу схемы 11 синхронизации , а четвертый выход подключен к выходу схемы 10, и блока 19 индикации и управлени , вход которого подключен к выходу блока 18, а первый, второй и третий выходы подключены к третьим входам блока 16, датчиков 2 и 3 и п тому входу блока 18. Блок 16 обработки состоит из последовательно соединенных схемы 20 сглаживани , вход которой  вл етс  входом блока 16, схемы 21 нормировани , синхронного детектора 22, опорный вход которого  вл етс  вторым входом блока 16, и аналого-цифрового преобразовател  23, вход запуска которого  вл етс  третьим входом блока 16, а выход  вл етс  выходом блока 16. Схема 10 обработки состоит из двух идентичных цепей, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных согласующего каскада24, узкополосного усилител  25,. синхронного детектора 26 и (усилител ) формировател  27 видоимпульсов, входы цепей  вл ютс  первым и вторым входами схемы 10, опорные входы детекторов 26 объединены и  вл ютс  п тьтм входом схемы 10, формирователей 28 и 29 импульсов , входы которых подключены к выходу первой цепи, формирователей 30 и 31 импульсов, входы которых подключены к выходу второй цепи, опорные входыформирователей 28 - 31 импульсов объединены и  вл ютс  четвертым входом схемы 10, интеграторов 32и 33, первые входы которых объединены и  вл ютс  третьим входом схемы 10, вторые входы подключены к выходам формирователей 28 и 30 соответственно , а третьи входы подключены к выходам формирователей 29 и 31 со- . ответственно и аналого-цифрового преобразовател  34, входы которого подключены к выходам интеграторов 32 и 33соответственно, а выход  вл етс  выходом схемы 10. Устройство работает следующим образом . Оптические системы 13 датчиков 2 и 3 формируют оптическое модулированное излучение источников 12 таким образом , что сечени  световых пучков в плоскости полосы проката представ5159 л ют собой узкие пр моугольники, раз мещаемые перпендикул рно боковым кро кам (фиг. 4а). Часть светового потока пучка, не перекрываема  полосой, попадает на соответствующий фотоприемник 15, преобразуетс  блоком 16 в цифровой код, величина которого отображает положение боковой кромки про ката относительно светового пучка соответствующего датчика 2 или 3. Настройка датчиков 2 и 3 производитс  таким образом, чтобы в отсутствие полосы проката код на выходах датчиков 2 и 3 был равен нулевому значени а при полном перекрытии полосой свет вых пучков на выходах датчиков 2 и 3 было одинаковое положительное значение кодового сигнала. Если выбрать определенную систему координат X, У иZ, то координаты боко вых кромок проката будут определ тьс  вьфажени ми X,X,+kl,Ng,,, ; X.,X,j,+kl,Nei.-i, (1) где X ,X - координаты боковых кромо проката в выбранной сист ме отсчета; X ,Х - константы, завис щие от выбора начала отсчета и базового рассто ни  между датчиками 2 и 3; N. ,N ....- значени  выходного кода В11« . ,- - блоков 16 обработки сигналов датчиков 2 и 3 соответственно; k - посто нный коэффициент,, определ емый конфигураци ей сечени  светового пуч ка в плоскости проката, а также процедурой настройки датчиков 2 и 3; . 1 , 14 - коэффициенты дл  датчико 2 и 3, определ емые интенсивностью источника 1 оптического излучени , равномерностью светового потока по сечению пучка, чувствительностью фотоприемника 15, а также стабильностью чувствител ности канала блока 16. Получа  синхронные значени  N jj,;, и , J (синхронность обеспечиваетс  импульсами с выходов блоков 19 индикации и управлени ), находим гаирину полосы проката по уравнени м (1) ./x(x,4-x,)-.k(i,N в,„;-ы,н ,,,,,) где L - ширина полосы проката. В (2) значени  констант X. , X ., k,, kfj легко определ ютс  экспериментально , например, путем градуировки устройства, однако проведение измерений ширины полосы проката по формуле 2 при использовании только датчиков 2 и 3 невозможно из-за дрейфа интенсивности источника 12, дрейфа чувствительности фотоприемника 15 и канала преобразовани  блока 16, а также из-за изменений прозрачности оптического тракта, из-за загр знени  поверхностей оптических деталей в процессе эксплуатации. Пусть эти дрейфовые нестабильности привод т к изменению начальных коэффициентов l. на величины d 1 и /л1 соответственно, т.е. 1,1,,; . Ясно, что дрейфовые нестабильности /111 и /31 7 приведут к изменению значений Ng,., и t,,nл величину Ng,, и ЛН вкха . Nei/x-f Нвь,г,+лКбиг ; Nenti Ne4,y,j+4N gj;. значени  кодового I 61IX 4 сигнала на выходе блоков 16 датчиков 2 и 3 соответст- . венно. (4) выражение (2) С учетом (3) и принимает вид L(X,,-bX,)H-kf(Ne +, r-il-M to-Л Ьчм+т ВИХ4-О Обозначим значение гаирины полосы проката, полученное по формуле (2), через тогда . ..). АПК(Х Как ВН1ЩО из (5) истинное значение ширины полосы проката будет отличатьс  от Т.дп на величину систематической погрешности, мен ющейс  с посто нной времени пор дка секунд dy L-LAnK k(p,N 1,,, Исключение систематической погрет- ности производитс  в вычислительном корректирующем блоке 18 путем введени  корректирующих поправочных; коэффициентом Р, и PJ к значени м Ng, и- N iij кодовых сигналов, полученных на выходах блоков 16 обработки сигналов датчиков 2 и 3 в соответствии с формулой, получаемой на основе ана лиза выражени  (5) L(X,,,p4-k J(uf-4N;,,,+( )N 1 кихг -о Значени  поправочных коэффициентов Р, и Р определ ютс  после нахож дени  значений N д,,, и N gt, градуировки по формулам, полученным из (4), (5), (8). лп N 1.1. р Нв(НГ2. dl N™ гГ 17 Выражение (8) с учетом обозначений (9) принимает вид ( 10) +Р N Л-Ч- 5 5(,lXt Нахождение значений Р. и Р осуществл етс  при каждом измеритель ном цикле блока 1 градуировки. Измерение значений N ац, euif 2 A о ределени  коэффициентов Р и Р по формулам (9) происходит следующим образом. Выходное синусоидальное напр жени модул тора 17 модулирует интенсивность оптического излучени  источника 4 о Модулированный световой луч расщепл етс  расщепителем 5 на два световьк луча, которые после прохождени  развертывающего блока 6 совершают поперечные сканирующие перемещени  по отногаению к полосе проката в пределах измерительной зоны, при этом траектории световых п тен на прокатываемой движутдейс  полосе 35 от этих лучей будут наклонены под не которым углом, завис рцгм от скорости движени  полосы, к направлению движени  полосы. В момент входа лучей в измеритель ную зону развертывающий блок 6 гене рирует опорные импульсы, которые по ступают на схему 11 синхронизации и служат дл  обработки сигналов, полу5 чаемьпс от блока 9, Обозначим точки, в которых перес кают плоскость проката первый и вто рой лучи в момент прихода опорного импульса, через D и D соответстве но (фиг. 4), Соверша  поперечные ск нирующие перемещени , лучи вход т в измерительнзто зону и перемещаютс  в област х А и А., При этом на блоке 9, в апертуре которого наход тс  изображени  обла ти кромок полосы проката (фиг.4б), выходной сигнал отсутствует (фиг. 56 и в) поскольку лучи проход т за пределами полосы проката и не отражаютс  от ее поверхности (фиг. 4в). Пусть первый и второй лучи достигают первых боковых кромке проката в точках F и F,2 (фиг. 4г) и соответственно (фиг. 56 и в). Перемеща сь далее, они попадают на поверхность полосы, отражаютс  от поверхности полосы и регистрируютс  фотоэлементами блока 9, перемеща сь в област х В и В,. В некоторой точке К первьй луч Kj второй луч выйдут из ПОЛЯ и зрени  (части плоскости, в которой находитс  прокатываема  полоса, ограниченной угловой апертурой блока 9) фотоэлементов блока 9 и в област х С и С. выходного фотосигнала не будет. В точке первый луч и точке второй луч снова попадут в поле зрени , но уже других фотоэлементов блока 9 (области D и Dj). Когда лучи достигнут в точках F J и F вторых кромок прокатываемой полосы, выходные сигналы на выходе блока 9 пропадут (области Е и F-) так как лучи будут перемещатьс  вне полосы. Схема 10 обработки производит измерение временных интервалов, содержащих информацию о положени х первой и второй боковых кромок полосы, т.е. значени х , и N 8,;. Вы вление необходимой информации производитс  следуюпщм образом. Поскольку второй и первый лучи развертываютс  одним устройством с жесткими посто нными св з ми, то мгновенные значени  угловых скоростей их перемещени  одинаковы tu, 00 tU Поэтому угловое положение первой боковой кромки будет при измерении первым лyчo, 1 жени  первой боковой кромки полосы; Чсг .- угловые положени  первого и второго лучей соответственно в момент прихода опорного импульса. Определение fj и Г  сно из гра фика на фиг. 5г. Совершенно аналогич но дл  углового положени  второй боковой кромки при измерении первым лу чом г V 1 при измерении вторым лучом /1 t I . при нахождении среднего из (14) и i±. . IJ dt, (16 где Q , , tf - значени  углового положени  второй бо ковой кромки полосы определение f и  сно из фиг.5д. . А ,V1 Ucf+ fei Положим, что значение нулю, соответствуюп ий луч пересекает плоскость полосы в точке О началу координатной оси ОХ (фиг. 4а), а ось развертьшающего устройства проходит через точку оси OY с координатой, ра ной. Т. В случае , t, fi 1,- i I wdt; (/ r Ja)dt. (17) x1 - L Соответственно ширина полосы про- ката будет InI Г| (ctgr UJ dt+ctgr ) codt). ( . Сравнение вьфажени  (18) с выражением (2) дает уравнени  дл  нахождени  и N gH; искомых значений N Tctgrj W .,,N i-t t X -bkj/,,,,. (19) Параметры Т, X(,,% -o определ ютс  при проведении операции начальной настройки устройства, а также по известным размерам его конструкции . Таким образом, схема 10 обработки производит измерение угловых положеНИИ Ц), и боковых кромок полосы в соответствии с формулами (17) и передает эти значени  в вычислительной корректирующий блок 18, в котором по 159 ( 15 формулам (19) и (9) вычисл ютс  значени  поправочных коэффициентов F, и Pj и до окончани  следующего измерительного цикла блока 1 градуировки найденные значени  Р, и Р остаютс  неизменньп ш и используютс  дл  корректировки значений ширины полосы, находимь.гх по показани м по показани м датчиков 2 и 3 по формуле (10). Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  ширины полосы проката, содержащее два датчика положени  кромки полосы проката , каждый из которых состоит из источника излучени  и фотсприемника, предназначенного дл  оптической св зи с соответствующей кромкой полосы проката, и блок управлени , отличающеес  тем, чтор с целью повышени  точности и быстродействи , оно снабжено блоком градуировки, выполненным в виде: оптически св занных источника излучени , расщепител  и развертывающего блока с датчиком угловой скорости, и оптически св занных приемной оптической системы, предназначенной дл  оптической св зи с развертываюш м блоком через полосу проката, и фотоприемного блока, схемы обработки блока градуировки, первые два входа которой подключены к выходам фотоприемного блока, третий вход подключен к выходу датчика угловой скорости, и схемы синхронизации, вход которой подключен к синхронизирующему выходу развертывающего блока, а первый выход подключен к четвертому входу схемы обработки блока градуировки , вычислительным корректирующим блоком, информационные входы Которого подключены к выходам датчиков положени  кромки полосы проката и вькоду схемы обработки блока градуировки, а синхронизирующий вход подключен к второму выходу схемы синхронизации, каждый датчик положени  кромки полосы проката снабжен оптической системой формировани  узкой световой полосы , оптически св занной с источником излучени , и блоком обработки сигналов датчика, вход которого подключен к выходу фотоприемника, а выход  вл етс  выходом датчика, блок управлени  выполнен с трем  выходами, подключенными к управл ющим входам блоков обработки сигналов датчиков и вьмислительного корректирующего Олока соответственно . , 2, Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что оно снабже но модул тором, источники блока градуировки и датчиков положени  кромки полосы проката выполнены с модулируюп (ими входами. Подключенными к выходу модул тора, а схема обработки блока градуировки и блоки обработки сигналов датчика выполнены с опорными входами, подключенными к выходу модул тора. 3. Устройство по п. ., о т л и чающеес  тем, что схема обра ботки блока градуировки выполнена в виде двух цепей, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных синхронного детектора и формиров тел  видеоимпульсов, входы цепей  вл ютс  первым и вторым входами схемы обработки соответственно , опорныеThe invention relates to a control measurement technique and can be used to measure the width of sheet materials. The purpose of the invention is to improve accuracy and speed by using position sensors of the side edge without discrete scanning. Ma FIG. 1 is a block diagram of npe; yiaraeMoro device; Fig. 2 is a block diagram of an edge position sensor processing unit; in fig. 3 - the same, the processing unit of the graduation unit; in fig. 4 - the location of the photodetectors relative to the measured rolled strip; in fig. 5 - time diagrams of the operation of the device blocks. The device consists of a calibration unit 1 and two identical sensors 2 and 3 positions designed for optical communication with opposite edges of the rolled strip; the calibration unit 1 consists of optically coupled optical radiation source 4, a splitter 5 and a sweep unit b with an angular velocity sensor 7 optically coupled to an optical receiving system 8 for optical communication with unit 6 via the rental bar and a photodetector unit 9 consisting of photo cells, processing circuit 10, first and second inputs They are connected to the outputs of the photodetection unit, and the third input is connected to the output of the sensor 7 and synchronization circuit 11, the input of which is connected to the synchronizing output of block 6, and the first output is connected to the fourth input of the circuit 10. Each of the sensors 2 and 3 consists of optical sources 12 and optical systems 13, optically coupled to an optical receiving system 14 for optical communication with system 13 via a rental bar, and a photodetector 15, and a processing unit 16, the first input of which is connected The second input is combined with the control input of source 12 and represents the modulation input of sensors 2 and 3. The device also consists of a modulator 17, the output of which is connected to the modulation inputs of sensors 2 and 3, which controls input source 4 and the fifth input of circuit 10, computational correction block 18, the first and second inputs of which are connected to the outputs of blocks 16, sensors 2 and 3, respectively, the third input is connected to the second output of synchronization circuit 11, and the fourth output is connected to the output of circuit 10 and blo display and control 19, the input of which is connected to the output of block 18, and the first, second and third outputs are connected to the third inputs of block 16, sensors 2 and 3 and the fifth input of block 18. Processing block 16 consists of series-connected smoothing circuit 20, the input of which is the input of block 16, the normalization circuit 21, the synchronous detector 22, the reference input of which is the second input of block 16, and the analog-digital converter 23, the start input of which is the third input of block 16, and the output is the output of block 16 Scheme 10 processing state IT of two identical circuits, each consisting of a series-connected matching cascade 24, narrowband amplifier 25 ,. synchronous detector 26 and (amplifier) imaging generator 27, the inputs of the circuits are the first and second inputs of the circuit 10, the reference inputs of the detectors 26 are combined and are the five inputs of the circuit 10, the formers 28 and 29 of the pulses, the inputs of which are connected to the output of the first circuit, the formers 30 and 31 pulses whose inputs are connected to the output of the second circuit, the reference inputs of the formers 28 to 31 pulses are combined and are the fourth input of circuit 10, the integrators 32 and 33, the first inputs of which are combined and are the third input of circuit 10, the second input connected to the outputs of shapers 28 and 30, respectively, and third inputs connected to the outputs of shapers 29 and 31 co. responsibly and analog-to-digital converter 34, the inputs of which are connected to the outputs of the integrators 32 and 33, respectively, and the output is the output of the circuit 10. The device operates as follows. The optical systems 13 of sensors 2 and 3 form the optical modulated emission of sources 12 in such a way that the cross sections of the light beams in the plane of the rolled strip represent 51159 narrow rectangles spaced perpendicular to the side edges (Fig. 4a). The part of the beam of the beam, not overlapped by a strip, hits the corresponding photodetector 15, is converted by the block 16 into a digital code, the value of which reflects the position of the side edge of the projection relative to the light beam of the corresponding sensor 2 or 3. The sensors 2 and 3 are configured so that the absence of a rental band the code at the outputs of sensors 2 and 3 was equal to zero, and with the entire overlap of the band of light beams at the outputs of sensors 2 and 3 there was the same positive value of the code signal. If you select a particular X, Y, and Z coordinate system, then the coordinates of the lateral edges of the rolled products will be determined by the X, X, + kl, Ng, фа effects; X., X, j, + kl, Nei.-i, (1) where X, X are the coordinates of the side edges of the rolled in the selected frame of reference; X, X are constants, depending on the choice of origin and base distance between sensors 2 and 3; N., N .... are the values of the output code B11 ". , - - block 16 signal processing sensors 2 and 3, respectively; k is a constant coefficient, determined by the configuration of the light beam cross section in the rolling plane, as well as by the procedure for setting sensors 2 and 3; . 1, 14 — coefficients for sensors 2 and 3, determined by the intensity of the optical radiation source 1, the uniformity of the light flux over the beam section, the sensitivity of the photodetector 15, and the stability of the sensitivity of the channel of the block 16. Obtaining synchronous values Njj,;, and, J (synchronism is provided by pulses from the outputs of the display and control units 19), we find the rolling stock hairen using equations (1) ./x(x.4-x,)-.k(i,N в, „; - s, n, ,,,,) where L is the width of the rolled strip. In (2), the values of the constants X., X., k ,, kfj are easily determined experimentally, for example, by calibrating the device, however, measuring the width of the rolled strip by formula 2 using only sensors 2 and 3 is impossible due to source intensity drift 12, the drift of the sensitivity of the photodetector 15 and the conversion channel of the unit 16, as well as due to changes in the transparency of the optical path, due to contamination of the surfaces of optical components during operation. Let these drift instabilities lead to a change in the initial coefficients of l. d 1 and / l1 respectively, i.e. 1.1 ,,; . It is clear that the drift instabilities (111 and / 31 7) will lead to a change in the values of Ng,., And t ,, n the value of Ng ,, and LN vkha. Nei / x-f Hb, g, + lKbig; Nenti Ne4, y, j + 4N gj; the value of the code I 61IX 4 signal at the output of the blocks of 16 sensors 2 and 3, respectively. venno. (4) expression (2) With regard to (3) and takes the form L (X ,, - bX,) H-kf (Ne +, r-il-M to-L Lmm + t VIKh4-O. We denote the value of the gauin of the rolled strip , obtained by the formula (2), through then ...). The AIC (X Like DITCHO from (5) the true value of the width of the rolled strip will differ from T.y.p. by the amount of systematic error varying from a constant time of the order of seconds dy L-LAnK k (p, N 1 ,,, Except systematic warming). - is produced in the computational correction unit 18 by introducing correction correction factors P and PJ to the values of Ng and -N iij code signals received at the outputs of the signal processing units 16 of sensors 2 and 3 in accordance with the formula obtained on the basis of expression (5) L (X ,,, p4-k J (uf-4N; ,,, + () N 1 kigg-o Z The values of the correction coefficients P, and P are determined after finding the values of N d ,,, and N gt, calibrations using the formulas obtained from (4), (5), (8). lp N 1.1. r Hv (NG2. dl N ™ gG 17 Expression (8) taking into account the notation (9) takes the form (10) + P N L-H 5 5 (, lXt) Finding the values of P. and P is carried out at each measuring cycle of the calibration unit 1. The values are measured N ac, euif 2 A The determination of the coefficients P and P by formulas (9) is as follows. The output sinusoidal voltage of the modulator 17 modulates the intensity of the optical radiation of the source 4 o. The modulated light beam is split by a splitter 5 into two light beams, which, after passing the sweep unit 6, make transverse scanning movements along the measuring strip to the strip of rolled metal within the measuring zone, while the light trajectories the spot on the rolled strip 35 from these rays will be inclined at a certain angle, depending on the speed of the strip, to the direction of the strip s. At the moment of entry of the rays into the measuring zone, the sweep unit 6 generates reference pulses, which arrive at the synchronization circuit 11 and serve to process the signals received from block 9. Denote the points at which the first and second beams cross the rolling plane the moment of arrival of the reference pulse, through D and D appropriately (Fig. 4), Having made transverse scanning movements, the rays enter the measurement zone and move in areas A and A. In this case, at block 9, in the aperture of which images of rolled strip edges (Fig. 4b), the output signal is absent (Fig. 56 and c) since the rays pass outside the rental band and are not reflected from its surface (Fig. 4c). Let the first and second beams reach the first side rolling edge at points F and F, 2 (Fig. 4d) and respectively (Fig. 56 and c). Moving further, they fall on the surface of the strip, are reflected from the surface of the strip and are recorded by the photo cells of block 9, moving in areas B and B ,. At some point K, the first beam Kj of the second beam will emerge from the FIELD and the view (part of the plane in which the rolled strip is limited by the angular aperture of block 9) of the photocells of block 9 and in areas C and C. there will be no output signal. At the point of the first beam and the point of the second beam again fall into the field of view, but already other photovoltaic cells of block 9 (areas D and Dj). When the rays are reached at points F J and F of the second edges of the rolled strip, the output signals at the output of block 9 will disappear (areas E and F-) as the rays will move out of the band. Processing circuit 10 measures time intervals containing information about the positions of the first and second lateral edges of the strip, i.e. values, and N 8,;. The discovery of the necessary information is done in the following way. Since the second and first rays are deployed by one device with rigid permanent connections, the instantaneous values of the angular velocities of their movement are the same tu, 00 tU Therefore, the angular position of the first side edge will be measured by the first hole, 1 second of the first side edge of the strip; Chsg. Are the angular positions of the first and second rays, respectively, at the time of arrival of the reference pulse. The definition of fj and Γ sno from the graph in FIG. 5g. It is quite similar for the angular position of the second side edge when measured with the first beam r V 1 when measured with the second beam / 1 t I. when finding the average of (14) and i ±. . IJ dt, (16 where Q,, tf are the angular position values of the second side edge of the strip, the definition of f and is clear from Fig. 5.d. A, V1 Ucf + fei the coordinate axis OX (Fig. 4a), and the axis of the sweep device passes through a point of the axis OY with a coordinate that is different. In the case of, t, fi 1, - i I wdt; (/ r Ja) dt. (17) x1 - L Accordingly, the width of the rental bandwidth will be InI (| (ctgr UJ dt + ctgr) codt). (. A comparison of the expression (18) with the expression (2) gives the equations for finding and N gH; the desired values of N Tctgrj W. ,, N it t X -bkj / ,,,,. (19) Parameters T, X (,, The% -o is determined during the operation of the initial setup of the device, as well as by the known dimensions of its design. Thus, the processing circuit 10 measures the angular positions of C) and the side edges of the strip in accordance with formulas (17) and transmits these values to the computational correction unit 18, in which the values of the correction factors F, and Pj and up to ok are calculated by 159 (15 formulas (19) and (9)) The readings of the next measuring cycle of block 1 of calibration, the values found for P, and P remain unchanged and are used to adjust the values of the bandwidth found by the indications from the indications of sensors 2 and 3 according to the formula (10). Invention 1. The measuring device the width of the rental strip containing two sensors for the position of the edge of the rental strip, each of which consists of a radiation source and a photomultiplier designed for optical communication with the corresponding edge of the rental strip, and a control unit characterized by In order to improve accuracy and speed, it is equipped with a calibration unit, made in the form of: optically coupled radiation source, splitter and sweep unit with an angular velocity sensor, and optically coupled optical receiving system designed for optical communication with the sweep block through the rental bar, and the photodetector unit, the processing circuit of the graduation unit, the first two inputs of which are connected to the outputs of the photodetection unit, the third input is connected to the output of the angular velocity sensor, and the circuit with synchronization, the input of which is connected to the sync output of the sweep unit, and the first output is connected to the fourth input of the calibration circuit processing circuit, a computational correction unit, information inputs of which are connected to the outputs of the rolled strip edge position sensors and on the calibration circuit processing circuit, the second output of the synchronization circuit, each sensor of the position of the edge of the rolled strip is equipped with an optical system for forming a narrow light strip, optically bound with a source of radiation and the sensor signal processing unit having an input connected to the output of the photodetector, and the output is the output of the sensor, the control unit is adapted to the three outputs connected to the control inputs of the sensors and signal processing units vmislitelnogo correction Oloka respectively. 2, the device according to claim 1, characterized in that it is supplied with a modulator, sources of the calibration unit and sensors for the position of the edge of the rolled strip are made with modulating (their inputs. Connected to the output of the modulator, and the processing circuit of the calibration unit and signal processing units the sensor is made with reference inputs connected to the modulator output. 3. The device according to claim., that the processing circuit of the calibration block is made in the form of two circuits, each of which consists of a series-connected synchronous detector and rmirov videopulses bodies, chain inputs are inputs of the first and second processing circuits, respectively, reference Ixoff/ 8ход/ 1Ixoff / 8th / 1 2 . 12 входы синхронных детекторов объединены и  вл ютс  опорным входом схемы обработки, первого и второго формирователей импульсов, входы которых подключены к выходу первой цепи, третьего и четвертого формирователей импульсов , входы которых подключены к выходу второй цепи, опорные входы формирователей объединены и  вл ютс  четвертым входом схемы обработки, двух интеграторов,, первые входы которых объединены и  вл ютс  третьим входом схемы обработки, вторые входы подключены к выходам первого и третьего формировател  соответственно, а третьи входы подключены к выходам второго и четвертого формирователей соответственно , и аналого-цифрового преобразовател , входы которого подключены к выходам интеграторов соответственно , а выход  вл етс  выходом схемы обработки. Uxo02 2 The 12 inputs of synchronous detectors are combined and are the reference input of the processing circuit, the first and second pulse formers, the inputs of which are connected to the output of the first circuit, the third and fourth pulse formers, the inputs of which are connected to the output of the second circuit, the reference inputs of the driver and are the fourth input processing circuits, the two integrators, the first inputs of which are combined and are the third input of the processing circuit, the second inputs are connected to the outputs of the first and third driver, respectively, third inputs connected to the outputs of the second and fourth formers, respectively, and analog-to-digital converter, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the integrators, and the output is the output of the processing circuit. Uxo02
SU884607088A 1988-10-03 1988-10-03 Apparatus for measuring width of rolled strip SU1596212A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884607088A SU1596212A1 (en) 1988-10-03 1988-10-03 Apparatus for measuring width of rolled strip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884607088A SU1596212A1 (en) 1988-10-03 1988-10-03 Apparatus for measuring width of rolled strip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1596212A1 true SU1596212A1 (en) 1990-09-30

Family

ID=21410134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884607088A SU1596212A1 (en) 1988-10-03 1988-10-03 Apparatus for measuring width of rolled strip

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1596212A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторские свидетельство СССР №1472761, кл. G 01 В 21/06, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3992615A (en) Electro-optical ranging system for distance measurements to moving targets
US7522268B2 (en) Distance measuring device
JP3869005B2 (en) Telecentric stereoscopic camera and method
US7609387B2 (en) Method and measuring device for measuring an absolute distance
US10514447B2 (en) Method for propagation time calibration of a LIDAR sensor
JPS61200409A (en) Method and device for measuring wall thickness of transparent body
JPS636483A (en) Time interval measuring instrument
SU1596212A1 (en) Apparatus for measuring width of rolled strip
US4071772A (en) Apparatus for measurement of mechanical aberrations affecting stereoscopic image analysis
JP2004069675A (en) Distance measuring apparatus and method thereof
JPH0771956A (en) Distance measuring system
JP3661278B2 (en) Optical displacement measuring device
US20220326359A1 (en) Measurement and compensation for phase errors in time-of-flight-cameras
SU1326885A1 (en) Method of remote checking of linear measurements
RU2091710C1 (en) Method of construction of profiles of three-dimensional objects and device for its implementation
US20220155223A1 (en) Laser gas analysis device
JPH01235834A (en) Signal processing system of laser system gas sensor
KR0140129B1 (en) The apparatus and method for distance error correctable distance measurement
US4674877A (en) Opto-electronic color sensor
JPS6379082A (en) Laser distance measuring apparatus
RU2024000C1 (en) Optical system quality control device
JPS63108218A (en) Optical displacement measuring instrument
JPH1125821A (en) Optical sensor device
JPS603502A (en) Non-contacting type distance measuring method
SU777414A1 (en) Angular displacement sensor