SU796257A1 - Устройство дл измерени развесалЕНТы - Google Patents

Description

ни  при достаточно высоких скорост х современных ленточных машин вследствие ограниченного быстродействи  регистрирующих приборов например , (самопишущих потенциометров) дает информацию об усредненном развесе ленты на достаточно длинных (метровых и более) отрезках, что снижает эффективность использовани  устройства, не позвол   получить информацию о развесе ленты на коротких отрезках. Кроме того, при использовании устройства в системах сбора первичной информации о развесе ленты дл  АСУ пр дильного производства возникают сложности , св занные с необходимостью сопр жени  аналогового выхода устройства с цифровым входом ЭЦВМ или терминала (цифропечатающей машинки). Это сопр жение может быть осуществлено с помощью дополнительных устройств сопр жени , например аналого-цифровых преобразователей или цифровых вольтметров, что усложн ет и существенно повышает стоимость системы, чем снижает эффективность ее применени .

Цель изобретени  - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленна  цель, достигаетс  тем, что устройство имеет модул тор , блок управлени , компаратор и задающий генератор, а блок регистрации состоит из счетчика и цифрового индикатора, при этом выход первого синхронного детектора через первый вход модул тора, первый вход компаратора соединен с останавливающим входом счетчика, счетный вход которого подключен к задающему генератору , а обнул ющий - к первому выходу блока управлени , второй выход которого соединен с цифровым индикатором, третий - со вторым входом модул тора, а четвертый - с запускающим входом счетчика, причем выход второго синхронного детектора св зан со вторым входом компаратора , а выход блока сравнени  соединен со вторым входом первого электронного ключа.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2график , по сн ющий работу устройства .

Устройство дл  измерени  развеса ленты содержит блок 1 питани  с коммутатором 2, соединенный через электронные ключи 3 и 4 с измерител ным и контрольным источниками излучени  - светодиодами 5 и 6 соответственно канала измерени  и канал контрольного сигнала, максимум излучени  которых находитс  в ближней инфракрасной области спектра (например , серийно выпускаемые светодиоды типа АЛ-106 Л). В этой области имеет место поглощение дл  большинства текстильных волокнистых материалов (хлопок, шерсть и т.д.) и в то же врем  не оказываетс  вли ние цвета на волокна. Светодиоды

5и б соединены с разветвленными светодиодами, которые выполнены из материала, оптически прозрачного

в области излучени  светодиодов 5 и 6, например из полиметилметакрилата или стекла, или могут быть изготовлены из склеенных в торцах пучков специальных оптических волокон (полимерных,стекл нных и т.п.).

Световод 7 предназначен дл  подвода излучени  от светодиода 5 в зон измерени  к формирующей воронке 8, предназначенной дл  прохождени  контролируемой ленты 9, а световод 10 от зоны измерени  к измерительному фотоприемнику 11 канала измерени . Световоды 12 и 13 предназначены дл  передачи излучени  от светодиода

6к фотоприемнику 11 канала измерени  и контрольному фотоприемнику 14 канала контролькного сигнала, а световод 15 - к этому же фотоприемнику 14 от светодиода 5. Сечени  световодов 7, 10, 12, 13 и 15 подбираютс  при настройке датчика устройства из услови , чтобы соответствующие оптические сигналы, поступающие на фотоприемники 11 и 14 были по мощности одного пор дка. Фотоприемники 11 и 14 выполнены в виде фотодиодов (например, серийно выпускаемых типа ФД-9К). Фотоприемник

14 канала контрольного сигнала подключен к блоку 16 автоподстройки мощности излучени , содержащего усилитель 17, синхронные детекторы 18 и 19 и блок 20 сравнени , выполненный в виде дифференциального усилител , выход которого соединен с входом управлени  ключа 4.

Фотоприемник 11 канала измерени  подключен к усилителю 21, выход которого соединен с входами синхронных детекторов 22 и 23 (идентичных детекторам 18 и 19). Входы управлени  синхронных детекторов 18 и 19 соединены с выходами коммутатора 2, предназначенного дл  осуществлени  амплитудно-временной модул ции и разделени  сигнала измерени  и контрольного сигнала.

Выход синхронного детектора 23 подключен ко входу модул тора 24, а также к первому входу блока 25 сравнени  (идентичного блоку 20 сравнени ) , вторюй вход которого предназначен дл  подключени  источника

эталонного напр жени  U

выход

зт

Claims (2)

1. блока соединен с входом управлени  ключа 3. Выходы модул тора 24 и синхронного детектора 22 св заны с входами компаратора 26, выход которого подключен к останавливающему входу счетчика 27 регистрирующего блока 28, который содержит также цифрово индикатор 29. К счетному входу сче чика 27 подключен задающий генератор 30. Цифровой индикатор 29, зап кающий счетчик 27, а также вход уп равлени  модул тора 24 св заны с выходами устройства 31 управлени . Устройство работает следующим о разом. Коммутатор 2 управл ет работой ключей 3 и 4, при этом к блоку 1 п тани  попеременно подключаютс  све диоды 5 и 6, поток излучени  которых попеременно проходит по светов дам 7 и 10 через ленту 9 в зоне измерени  формирующей воронки 8 и световоду 12 - на фотоприемник 11, а по световодам 13 и 15 - на фотоприемник 14. При этом поток излуче ни  светодиодов 5 и 6 модулирован с частотой и скважностью, определ емой параметрами схемы коммутато ра
2. 2. Значение скважности устанавливаетс  из услови  требуемой дл  измерени  развеса ленты 9 мощности потока излучени , а также необходи мого соотношени  сигнал/шум в кана ле .измерени  . Импульсна  мощность светодиодов 5 и 6 определ етс  начальными параметрами ключей 3 и 4 (если сигнал ( выходе блока 20 сравнени  блока 16, вы вл ющего разность измерительного и контрольного и сигналов, равен нулю ). На выходе фотоприемника 11 канал измерени  по вл етс  суммарна  пос ледовательность импульсов, соответствующа  прошедшеглу ленту 9 пот ку излучени  Ф светодиода 5 и начальному потоку излучени  Фот..светодиода б, котора  усиливаетс  усилителем 21, после чего синхронными детекторами 22 и 23 (ключи которых управл ютс  от коммутатора 2 синхронно и синфазно с питанием соответственно светодиодов 5 и б) выдел ютс  огибающие U. сигналов , соответствующих потокам излучени  Ф и Фоа На выходе фотоприемника 14 канала контрольного сигнала выдел етт с  суммарна  последоват- льность импульсов , соответствующа  начальным потокам излучени  Фц светодиода 5 и светодиода б, котора  поступает на вход усилител  17 и далее на сигнальные входы синхронных детекторов 18 и 19 блока 16, вы вл ющего разность Uzo измерительного и контрольного и, сигналов (соот ветствующих потокам излучени  .Фо и Фог) Если указанна  разность U2.C, отлична от нул , то она, воздейству  на вход управлени  улюча 4, измен ет коэффициент его передачи и соответ|Ственно пиковую мощность излучени  светодиода 6 до тех пор, пока на входе фотоприемника 14 соответсвующцй оптический сигнал Ф светодиода 6 не становитс  равным ответвленной световодом 15 части оптического сигнала потока излучени  Ф светодиода 5. Таким образом, отношение мощностей потоков излучени  Ф и всегда поддерживаетс  посто нным, независимо ог возможных колебаний их абсолютных значений. Поскольку сигнал измерени  и контрольный сигнал проход т через один и тот же фотоприемник 14 и усилитель 17, то нестабильность этих узлов схемы, а также блока 20 сравнени  вследствие старени  элементов, температурного дрейфа и в значительной мере колебаний питающего напр жени , не вли ет на работу блока 16, благодар  которому начальный поток излучени  Фю2 светодиода 6 канала контрольх ного сигнала следует за изменени ми начального потока излучени  Ф, светодиода 5 канала измерени . Поэтому при стабилизации уровн  контрольного сигнала на выходе синхронного детектора 23 и соответственно усилител  21 путем изменени  коэффициента передачи ключа 3 (подава  разностный сигнал (i2.5 выхода блока 25 сравнени  на вход управлени  ключа 3) одновременно осуществл етс  и стабилизаци  коэффициента передачи сигнала по каналу измерени  (на выходе синхронного детектора 22). Этим исключаютс  медленные изменени  сигнала измерени , вызванные старением элементов канала измерени  и вли нием внешних условий. Поток излучени , прошедший ленту, зависит от ее развеса Q по экспоненциальному закону ), (1) где (зС коэффициент поглощени  ленты. Дл  исключени  составл ющей погрешности измерени , обусловленной конечными размерами световодов 7 и 10 в зоне измерени  формирующей воронки 8, необходима линеаризаци  сигнала, фотоприемника 11, котора  осуществл етс  следующим образом. Напр жение U2Z с выхода синхронного детектора 22 поступает на первый вход компаратора 26, а напр жение Uj., с выхода синхронного детектора 23 - на вход модул тора 24, где преобразуетс  в напр жение вида экспоненциальна  пила ,,exp(-pt),-t stJVT, (2) де Р)- коэффициент затухани  экспоненты , завис щей от настройки модул тора 24; t - текущее врем ; 1ц - врем  начала цикла измерени ; т; - период цикла модул ции. Напр жение И поступает на второй вход компаратора 26. В момент начала цикла модул ции от блока управлени  подаетс  импульс на запускаю щий вход счетчика 27 и начинаетс  счет импульсов от задающего генератора 30, который продолжаетс  до момента tj равенства, напр жений U22(t) и , (t) на компараторе 26, который при этом вьщает импульс на останавливающий вход счетчика 27. Далее по команде , вырабатываемой блоком управлени , происходит считывание инфорнации со счетчика 27 с последующей подачей дл  индикации цифровым инди катором 29, после чего устанавливает с  нуль в счетчике 27. Затем цикл из мерени  повтор етс . Значение развеса Q ленты, как сле дует из выражений (1) и (2), пропорционально времени измерени  которое, в свою очередь, пропорционально сосчитанному счетчиком 27 чис лу импульсов NV, т.е. - частота задающего генерато ра 30. Объедин   посто нные константой А, окончательно получаетс , что значение развеса ленты, среднее за врем цикла измерени , равно 0--АМц. С) Как следует из выражени  С), за врем , пропорциональное развесу ленты , счетчиКом регистрируетс  последо вательность импульсов, котора  может быть выведена из него в цифровом виде (в параллельном коде - дл  цифровой индикации, удобной дл  воспри ти  оператором, или в последовательном коде - дл  вывода на цифропечата щую машинку, перфоратор или дл  непосредственного ввода в ЭЦВМ). Формула изобретени  Устройство дл  измерени  развеса ленты, содержащее блок питани  с ком мутатором, выход которого соединен через первый вход первого электронного ключа, измерительный источник излучени , первый световод, формирующую воронку, второй св.ётовод и измерительный фотоприемник с первыми входами двух синхронных детекторов, вторые входы которых соединены с коммутатором блока питани , второй электронный ключ, первый вход которого подключен к коммутатору блока питани , а выход - через контрольный источник излучени , третий световод и контрольный фотоприемник св зан с первым входом блока автоподстройки мощности излучени , второй и третий входы которого электрически соединены с коммутатором блока питани , а выход - со вторым входом второго электронного ключа, четвертый и п тый световода соответственно включены между измерительным источником излучени  и контрольным фото риемником и контрольным источником излучени  и измерительным фотоэлементом, блок сравнени , входы которого подключены к выходу первого синхронного детектора и к источнику эталонного напр жени , и блок регистрации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  функ-циональных возможностей устройства, оно имеет модул тор, блок управлени , компаратор и задак ций генератор, а блок регистрации состоит из счетчика и цифрового индикатора, при этом выход первого синхронного детектора через первый вход модул тора, первый вход компаратора соединен с останавливающим входом счетчика, счетный вход которого подключен к задающему генератору, а обнул ющий - к первому выходу блока управлени , второй выход которого соединен с цифровьвл индикатором, третий - со вторым входом модул тора, а четвертый с запускающим входом счетчика, причем выход второго синхронного детектора св зан со вторым входом компаратора , а выход длока сравнени  соединен со stoptM входом первого элeк тронного ключа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке 2544208/28-12, 18.11.77

   .2