Измеритель плотности намотки длинномерных материалов

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЛОТНОСТИ НАМОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий датчики диаметра и числа оборотов паковки, интегратор, через блок сравнения связанный с первым входом вычислительного блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения плотности путем ее определения на каждом обороте паковки, он имеет элемент И, генератор синхроимпульсов, источник опорного напряжения, триггер, аналоговьй ключ и счетчик импульсов, при этом взаимоинверсные входы триггера соединены соответственно с первым выходом счетчика импульсов и с выходом датчика числа оборотов паковки,- а взаимоинверсные выходы триггера - с соответствуюцими управляющими входами аналогового ключа, информационные входы которого подключены соответственно к выходам датчика диаметра паковки и источника опорного напряжения , а выход - к входу интегратора, выходы блока сравнения и генератора синхроимпульсов через элемент И подключены к суммиругацему входу счетчи (Л ка имЛуЛьсов, обнуляющим входом связанного с первым выходом счетчика импульсов, а вторьж выходом - с вто-. рым входом вычислительного блока, § причем суммирующий вход счетчика импульсов дополнительно соединен с выходом датчика числа оборотов паковки о САЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

О9) (ill

14 А

y g С 01 N 9/00, В 65 Н 77/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф Р(ДЯ)эр р q

ТЯ Щ,*:: .. j M

БМЬi@ц; „, Н .ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) 1. Авторское свидетельство СССР

0- 825444, кл. В 65 Н 77/00, 1979. (21) 3567104/28-12 (22) 22.03.83 (46) 15.07.84. Бюл. й- 26 (72) Н.К.Белкин, В.Л.Маховер и А.В.Фокин (71) Всесоюзный научно-исследователь ский и проектный институт автоматизированных систем управления в .легкой промышленности и Ивановский текстильный институт им. М.Ф.Фрунзе (53) 677.053(088.8) (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЛОТНОСТИ НАМОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий датчики диаметра и числа оборотов паковки, интегратор, через блок сравнения связанный с первым входом вычислительного блока, о т л и ч а ю» шийся тем, что, с целью повышения точности измерения плотности путем ее определения на каждом обороте паковки, он имеет элемент И, генератор синхроимпульсов, источник опорного напряжения, триггер, аналоговый ключ и счетчик импульсов, при этом взаимоинверсные входы триггера соединены соответственно с первым выходом счетчика импульсов и с выходом датчика числа оборотов паковки; а взаимоинверсные выходы триггера — с соответствующими управляющими входами аналогового ключа, информационные входы которого подключены соответственно к выходам датчика диаметра паковки и источника опорного напряжения, а выход — к входу интегратора, выходы блока сравнения и генератора синхроимпульсов через элемент И под- Щ ключены к суммирующему входу счетчика импульсов, обнуляющим входом связанного с первым выходом счетчика импульсов, а вторым выходом - с вто-. рым входом. вычислительного блока, а причем суммирующий вход счетчика импульсов дополнительно соединен с выходом датчика числа оборотов паковки

1103114

Изобретение относится к технике автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) текстильной промышленности, конкретнее к измерителям плотности намотки длинномерных материалов, например, в процессе основания пряжи.

Известен измеритель плотности намотки длинномерных материалов, содержащий датчики диаметра и числа, 10 оборотов паковки, интегратор, через блок сравнения связанный с первым входом вычислительного блока flj .

Основной недостаток известного устройства — невысокая точность изме- 1 ремня плотности, так как оно дает интегральную оценку плотности и не обеспечивает ее измерение на каждом обороте паковки.

Цель изобретения — повышение точ- gp ности измерения плотности путем ее определения на каждом обороте паковки.

Поставленная цель достигается тем, что измеритель, содержащий датчики диаметра и числа оборотов паковки, интегратор, через блок сравнения свя,занный с первым входом вычислительного блока, имеет элемент И, генератор синхроимпульсов, источник опорного напряжения, триггер, аналоговый ключ и счетчик импульсов, при этом взаимоинверсные входы триггера соединены соответственно с первым выходом счетчика импульсов и с выходом датчика числа оборотов паковки, а. взаимоинверсные выходы триггера — с соответствующими управляющими входами аналоговоко ключа, информационные входы которого подключены соответственно к 4О выходам датчика диаметра паковки и источника опорного напряжения, а выход - к входу интегратора, выходы блока сравнения и генератора синхроимпульсов через элемент И подключены 45 к суммирующему входу счетчика импульсов, обнуляющим входом связанного с первым выходом счетчика импульсов, а вторым выходом — с вторым входом вычислительного блока, причем суммирующий вход счетчика импульсов дополнительно соединен с выходом датчика числа оборотов паковки.

На чертеже представлена структурная схема измерителя.

Укатывающий валик 1 датчика диаметра паковки 2 связан с преобразова. телем 3 перемещения в аналоговый сигнал. Выход преобразователя 3 является выходом датчика диаметра маковки

2. Число оборотов паковки определяется с помощью датчика 4 числа оборо тов паковки 2. Выход интегратора 5 (интегратор выполнен на базе аналогового усилителя и С-цепочки) связан с входом блока 6 сравнения. Генератор 7 сннхроимпульсов и блок 6 сравнения своими выходами через элемент

И 8 подключены к суммирующему входу счетчика 9 импульсов, обнуляющим входом связанного со своим первым выхо" дом, при этом суммирующий вход счетчика 9 дополнительно соединен с выходом датчика 4 °

Вэаимоинверсные вход триггера 10 соединены соответственно с выходами датчика 4 и счетчика 9, а взаимоинверсные выходы триггера 10 - с соот- ветствующими управляющими входами аналогового ключа 11, информационные входы которого подключены соответственно к выходам преобразователя 3 датчика диаметра паковки 2 и источника 12 опорного напряжения. Выход бло= ка 6 сравнения и второй выход счетчика 9 связаны с соответствующими входами вычислительного блока 13.

Измеритель работает следующим образом.

Датчик 4 числа обортов паковки формирует одиночный импульс при каждом обороте паковки. По этому импульсу триггер 10 устанавливается в положение, при котором выход преобразовате- . ля 3 через ключ 11 связан с входом интегратора 5. Блок 6 сравнения, подключенный к выходу интегратора 5, выдает разрешающий потенциал на элемент

И 8, .по второму входу которого проходят тактовые импульсы с генератора 7 синхроимпульсов в счетчик 9 импульсов.

Время первого цикла интегрирования за задается разрядностью счетчика 9. В этом случае сигнал переполнения обнуляет счетчик 9 и осуществляет переброс в нулевое состояние триггера

10, который через аналоговый ключ подключает опорное напряжение от источника 12 на вход интегратора 5.

Напряжение на выходе интегратора

5 начинает уменьшаться до нуля. В течение этого времени в счетчик 9 импульсов по второму входу элемента

И 8 поступают синхроимпульсы с генератора 7.

В момент времени Т, напряжение на выходе интегратора 5 достигает нуле114

1 В=Кт (3) Т2

U =0

Х от, rue Uq т,т2(2) ВНИИПИ За .аз 4969/31 Тираж 823 Подписное фшлиад HHH "Пат@шт", r. Ужгород,ул.Проектная, 4

3 1103 вого уровня, блок 6 сравнения по второму входу элемента И 8 запрещает прохождение импульсов с генератора

7 синхроимпульсов в счетчик 9 и выдает сигнал прерывания в вычислитель- 5 ный блок 13 на. считывание кода из счетчика 9 импульсов.

Временной интервал Т2 отрицательной фазы напряжения на выходе интегратора 5 ранен суммарной длительнос- 10 ти импульсов, зафиксированных в счетчике импульсов 9.

Напряжение на .выходе интегратора

5 в этом случае определяется выражением t5 напряжение с датчика диаметра намотки, 20 опорное напряжение с источника 12, временной интервал первой фазы интегрирования, временной интервал второй 25 (отрицательной) фазы интегрирования.

Принимая во внимание, что напряжение U„ .пропорционально текущему диаметру намотки D -, выражение (1) принимает вид

4, "o где — * К.=const; т

С учетом этого, выражение (2) запишется

Таким образом, диаметр намотки пропорционален числу импульсов (цифровому коду) счетчика 9.

По сигналу прерывания с блока 6 сравнения происходит считывание цифрового кода из счетчика 9 в вычислительный блок 13 ° который рассчитывает длину L нитей путем суммирования выражения (3) по каждому обороту сновального вала

Дальнейший алгоритм расчета плотности намотки вычислительным блоком

13 следующий. По измеренному текущему диаметру и известным размерам сновального вала определяется объем намотки, а по длине, количеству нитей в ставке и нх линейной плотности— масса пряжи. По отношению массы намотанных нитей к единице объема определяется значение плотности намотки.

Зкономический эффект от использо- вания данного измерителя достигается

sa счет высокой точности измерения плотности определением ее на каждом обороте паковки.