SU1035411A1 - Device for measuring roll diameter - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО -ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА РУЛОНА, содержащее датчик . угловой скорости рулона, датчик угловой скорости валка, счетчик и. подключенный к его выходам цифроаналоговый преобразователь, первую схему совпадени , один вход которой соединен с выходом датчика угловой скорости валка, а выход - со счетным входом счетчика, о т л и ч аю щ .е е с   тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи  iQm I im ,j if-; 1 ; --:.« измерени , оно снабжено двум  частотными компараторами, второй схемой совпадени , элементом ИЛИ, триггером и делителем с переменным коэффициентом делени , выход датчика углоЬой скорости рулона соединен с входом первого частотного компаратора и первым входом второй схемы совпадени , второй вход которой соединен с выходом второго частотного компаратора, а выход - со счетным входом делител  с переменным коэффициентом делени , выход которого соединен, с тактовым входом счетчика и первым входом триггера, второй i вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - со счетным W входом счетчика и делител  с переменным коэффициентом делени , выход датчика угловой скорости валка соединен с входом второго частотного компаратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого, частотного компаСдЭ ратора и вторым входом первой схемы СП 4 Совпадени ,DEVICE - FOR MEASURING ROLL DIAMETER, containing a sensor. roll speed, roll speed sensor, and counter. a digital-to-analog converter connected to its outputs, the first coincidence circuit, one input of which is connected to the output of the sensor of the angular velocity of the roll, and the output - to the counting input of the counter, which is necessary to increase the accuracy and speed iQm I im, j if-; one ; -:. "Measurement, it is equipped with two frequency comparators, a second coincidence circuit, an OR element, a trigger and a divider with a variable division factor, the output of the roll angle velocity sensor is connected to the input of the first frequency comparator and the first input of the second coincidence circuit, the second input of which is connected with the output of the second frequency comparator, and the output with the counting input of a divider with a variable division factor, the output of which is connected to the clock input of the counter and the first trigger input, the second i input of which single with the output of the OR element, and the output with the counting W input of the counter and divider with a variable division factor, the output of the roller’s angular velocity sensor is connected to the input of the second frequency comparator, the output of which is connected to the first input of the OR element, the second input of the OR element is connected to the output of the first , the frequency ratio of the rator and the second input of the first circuit of the SP 4 Coincidence,

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  бесконтактного измерени  диаметра наматываемых или размаTUBaeNfeix рулонных материалов ( например магнитных лент, бумаги, кинофотоматериалов ).The invention relates to a measurement technique and can be used for contactless measurement of the diameter of coiled or rolled materials (e.g., magnetic tapes, paper, cinema).

Известно устройство дл  измерени  диаметра рулона, содержащее датчик линейной скорости, датчик угловой скорости вращени  рулона, интегратор , ключевые элементы, делитель . частоты СО.A device for measuring the diameter of a roll, comprising a linear velocity sensor, an angular velocity sensor of the roll rotation, an integrator, key elements, a divider, is known. CO frequency

Недостаток устройства - невысока  точность измерени .The disadvantage of the device is low measurement accuracy.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  диаметра рулона, содержащее датчик угловой скорости рулона, датчик угловой скорости валка, счетчик и подключенный к его выходам цифроаналого ый преобразователь, первую схемусовпадени , один вход которой соединен с выходом датчика угловой скорости валка, а выход - со счетным входом счетчика (2 .The closest to the present invention is a device for measuring the roll diameter, comprising a roll angle speed sensor, a roll speed sensor, a counter and a digital-to-channel converter connected to its outputs, the first drop circuit, one input of which is connected to the output of the roll speed sensor, and the output with counter counting input (2.

Недостатки устройства - невысокие точность измерени  и быстродействие ,,The drawbacks of the device are low measurement accuracy and speed,

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  измерени .The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of measurement.

Поставленна  цель достигаетс  тем., что устройство дл  измерени  диаметра рулона, содержащее датчик угловой скорости рулона, датчик угловой скорости валка, счетчик и подключенный к его выходам цифроаналоговый преобразователь, первую схему совпадени  один вход которой соединен с выходом датчика угловой скорости валка, а выход - со счетным входом счетчика, снабжено двум  частотными компараторами, второй схемой совпадени , элементом ИЛИ, триггером и делителем с переменным коэффициентом делени , выход датчика угловой скорости рулона соединен с входом первого частотного компаратора и первым входом второй схемы совпадени , второй вход которой соединен с выходом второго частотного компаратора, а выход - со счетным входом делител  с переменным коэффициентом делени , выход которого соединен с тактовым входом счетчика и первым входом триггера, второй вход которого соединен х. выходом элемента ИЛИ, а выход - со счетным входом счетчика и делител  с переменным коэфициентом делени , выход датчика угловой скорости валка соединен с входом второго частотного компаратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого частотного компаратора и вторым входом первой схемы совпадени .The goal is achieved by the fact that a device for measuring a roll diameter containing a roll angle speed sensor, a roll angle sensor, a counter and a digital-to-analog converter connected to its outputs, the first matching circuit of which one input is connected to the output of the roll angular speed sensor, and the output with a counting input of the counter, equipped with two frequency comparators, a second coincidence circuit, an OR element, a trigger and a divider with a variable division factor, the output of the roll angle speed sensor Connected to the input of the first frequency comparator and the first input of the second coincidence circuit, the second input of which is connected to the output of the second frequency comparator, and the output to the counting input of a divider with a variable division factor, the output of which is connected to the clock input of the counter and the first trigger input, the second input of which connected x. the output of the OR element, and the output with the counting input of the counter and divider with a variable division coefficient, the output of the roller’s angular velocity sensor is connected to the input of the second frequency comparator, the output of which is connected to the first input of the OR element, the second input of the OR element is connected to the output of the first frequency comparator and the second input of the first matching circuit.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство дл  измерени  диаметра рулона содержит валок 1, рулон 2, датчик 3 угловой скорости валка, датчик А угловой скорости рулона, первый компаратор 5 второй компаратор 6, первуй и вторую схемы 7 и 8 совпадени , элемент 5 ИЛИ, триггер 10, делитель П с переменным коэффициентом делени , счетчик 12 и цифроаналоговый преобразователь 13. Выход датчика 4 соединен с входом частотного компаратора S, выход датчика 3 соединен с входом частотного компаратора 6, выходы компараторов 5 и 6 соединены с двум  входами элемента 9 ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера 10, второй вход которого соединен с The device for measuring the roll diameter contains roll 1, roll 2, roll angle speed sensor 3, roll angle speed sensor A, first comparator 5 second comparator 6, first and second schemes 7 and 8, element 5 OR, trigger 10, divider P variable division factor, the counter 12 and the digital-to-analog converter 13. The output of sensor 4 is connected to the input of frequency comparator S, the output of sensor 3 is connected to the input of frequency comparator 6, the outputs of comparators 5 and 6 are connected to two inputs of OR 9, the output of which is connected to the trigger input 10, the second input of which is connected to

выходом делител  11, а выход с установочным входом делител  11 и входом счетчика 12.output divider 11, and the output with the installation input of the divider 11 and the input of the counter 12.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При намотке или размотке рулона 2 датчики 3 и вырабатывают частотные сигналы F и f2 пропорциональные угловым скорост м валка и рулона . При наличии этих сигналов включаютс  компараторы 5 и 6, которые своими выходными сигналами дают разрешение на прохождение через схемы 7 и 8 совпадени  частотных сигналов и одновременно включают логический элемент 9 ИЛИ, который своим выходным сигналом включает триггер 10. Выходной сигнал триггера 10 переключает делитель 11 с переменным коэффициентом и счетчик 12 на нижний предел (например с предела 10000 на предел 1000).When winding or unwinding the roll 2, the sensors 3 and produce frequency signals F and f2 proportional to the angular velocities of the roll and the roll. In the presence of these signals, Comparators 5 and 6 are turned on, which by their output signals permit the passage of frequency signals through circuits 7 and 8 and simultaneously turn on the logic element 9 OR, which by its output signal turns on trigger 10. The output signal of trigger 10 switches the divider 11 s. variable coefficient and the counter 12 to the lower limit (for example, from the limit of 10,000 to the limit of 1,000).

С этого момента устройство готово к первому (грубому) измерению. Импульсы с частотой Fo через открытую схему 7 заполн ют электронный счетчик 12 до тех пор, пока частота F через открытую схему 8 совпадени  не заполнит делитель 11 с переменным коэффициентом. Выходной импульс делител  11 переписывает результат электронного счетчика 12 в пам ть цифроаналогового преобразовател  13 и по окончании переписи сбрасывает результат счетчика .2 в ноль. Одновременно с переписью в пам ть выключаетс  триггер 10 и переводит делитель 11 с переменным коэффициентом и электронный счетчик 12 на точный предел измерени . Цифровой код, записанный в пам ть цифроаналогового преобразовател  13, преобразуетс  в ток или напр жение, проп циональные измер емому диаметру. Одновременно цифровой код счетчика 12 может быть преобразован на цифровом табло в значение измер емого диаметра. Табло входит в состав эле тронного счетчика 12, На точном пределе измерени  триг гер 10 находитс  в исходном состо нии , делитель П с переменным коэффициентом имеет максимальный коэффи циент делени , а в электронном счет чике включено максимальное число оа р дов. Дл  удобства обработки рекомендуетс  коэффициент делени  выбирать кратным 10, а число разр дов электронного счетчика 12 выбирают из ра чета требуемого быстродействи  при первом (грубом) измерении и требуемой точности при последующих (точны измерени х. При нарушении режима намотки (обрыв или снижение нат жени  ниже допустимого) измерительный валок 1 тер ет св зь с материалом, и датчик 3 прекращает вырабатывать частотный сигнал, вследствие чего выключаетс  частотный компаратор 5. Выходной сигнал частотного компаратора 5 закры ,вает схему 8 совпадени , открывает элемент 9 ИЛИ,.триггер 10 устанавливаетс  в исходное состо ние и своим выходным сигналом устанавливает делитель 11 и счетчик 12 в нулевое состо ние и одновременно переключает их в режим грубого измерени , при этом на выходе цифроаналогового преобразовател  13 сохран етс  значение предыдущего измерени  до тех пор, пока не сформируетс  новое значение в счетчике 12 и сигнал переписи перенесет его в цифроаналоговый преобразователь 13. Применение предлагаемого изобретени , в частности в намоточно-размоточных узлах поливных, отливочных, резательных и прочих машинах, где предъ вл ютс  жесткие требовани  к намотке и размотке материалов, позвол ет повысить качественные показатели намоточно-размОточных устройств , оперативно вести контроль за диаметром рулонных материалов.From this moment the device is ready for the first (coarse) measurement. Pulses with a frequency Fo through the open circuit 7 fill the electronic counter 12 until the frequency F through the open circuit 8 matches the divider 11 with a variable coefficient. The output pulse of the divider 11 rewrites the result of the electronic counter 12 into the memory of the digital-to-analog converter 13 and, at the end of the census, resets the result of the counter .2 to zero. Simultaneously with the census, trigger 10 is turned off, and the divider 11 with a variable coefficient and the electronic counter 12 are switched to an exact measurement limit. The digital code stored in the memory of the digital-to-analog converter 13 is converted into a current or voltage proportional to the diameter to be measured. At the same time, the digital code of the counter 12 can be converted on the digital display to the value of the diameter being measured. The board is part of an electronic counter 12, At the exact limit of measurement, trigger 10 is in the initial state, the divisor P with a variable coefficient has the maximum division coefficient, and the maximum number of rows is included in the electronic counter. For ease of processing, the division factor is recommended to choose a multiple of 10, and the number of bits of the electronic counter 12 is chosen from the calculation of the required speed at the first (coarse) measurement and the required accuracy at subsequent (accurate measurements. If the winding mode is broken (break or decrease in tension) permissible) measuring roll 1 loses connection with the material, and the sensor 3 stops producing a frequency signal, as a result of which the frequency comparator 5 is turned off. The output signal of the frequency comparator 5 closes the circuit 8 opens element 9 OR, the trigger 10 is reset and sets the divider 11 and the counter 12 to the zero state with its output signal and simultaneously switches them to the coarse measurement mode, while the value of the previous measurement is saved at the output of the digital-to-analog converter 13 until a new value is formed in the counter 12 and the census signal transfers it to the digital-to-analog converter 13. The application of the present invention, in particular in the winding and unwinding irrigation units Casting, cutting and other machines, where there are stringent requirements for the winding and unwinding of materials, allows to improve the quality indicators of the winding-expanding devices, quickly monitor the diameter of the rolled materials.

22

/J/ J

Claims (1)

(^4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА РУЛОНА, содержащее датчик . угловой скорости рулона, датчик угловой скорости валка, счетчик и. подключенный к его выходам цифроаналоговый преобразователь, первую схему совпадения, один вход которой соединен с выходом датчика угловой скорости валка, а выход - со счетным входом счетчика, о т л и ч аю щ .е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерения, оно снабжено двумя частотными компараторами, второй схемой совпадения, элементом ИЛИ, триг- . гером и делителем с переменным коэффициентом деления, выход датчика углоЬой скорости рулона соединен с входом первого частотного компаратора и первым входом второй схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом второго частотного компаратора, а выход - со счетным входом делителя с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен, с тактовым входом счетчика и первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом § элемента ИЛИ, а выход - со счетным входом счетчика и делителя с переменным' коэффициентом деления, выход датчика угловой скорости валка соединен с входом второго частотного компаратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого, частотного компаратора и вторым входом первой схемы совпадения.(^ 4) DEVICE FOR MEASURING A ROLL DIAMETER, comprising a sensor. roll angular velocity, roll angular velocity sensor, and counter. a digital-to-analog converter connected to its outputs, the first coincidence circuit, one input of which is connected to the output of the roll angular velocity sensor, and the output is connected to the counter counter input, which is necessary in order to increase the accuracy and measurement performance, it is equipped with two frequency comparators, a second matching circuit, an OR element, and trig. a ger and a divider with a variable division coefficient, the output of the roll angle sensor is connected to the input of the first frequency comparator and the first input of the second coincidence circuit, the second input of which is connected to the output of the second frequency comparator, and the output to the counting input of the divider with a variable division coefficient, the output of which connected to the clock input of the counter and the first input of the trigger, the second input of which is connected to the output of the § element OR, and the output to the counting input of the counter and divider with a variable 'division factor , The angular velocity sensor output roller connected to the input of the second frequency comparator, whose output is connected to the first input of the OR gate, the second input of the OR gate is connected to the output of the first, the frequency comparator and a second input of the first coincidence circuit.