Устройство для измерения количества связующего в ленточных материалах

Устройство для измерения количества связующего в ленточных материалах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, SU „„120668 (д) G 01 N 29/00 ц!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (:

Ю

Ю

Cb

СЬ

QO

©4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3754026/25-28 .(22) 13.06.84 (46) 23.01.86. Бюл. № 3 (72) В.Г. Жуковский, И.Н. Быкадоров, Н.Ф. Твердохлебов и И.В. Багрянцева (53) 534.631.038.8(088.8) (56) Копытко В.Н. Система автоматического управления объемным содержанием связующего в стеклопластиковой ленте для ленточных установок. Труды

НПИ, 1975, ¹ 317, с. 101.

Авторское свидетельство СССР № 974245, кл. G 01 N 29/00, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЛИЧЕСТВА СВЯЗУЮЩЕГО В ЛЕНТОЧНЫХ

МАТЕРИАЛАХ, содержащее автогенератор, блок обработки, дополнительный автогенератор, предназначенный для размещения на участке материала после пропитки, и линию задержки, вход которой соединен с выходом автогенератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения содержания связующего, оно снабжено последовательно соединенными блоками деления, возведения в квадрат и умножения, вход которого подключен к входу блока обработки, блоком задания суммарного угла охвата, подключенным к второму входу бло. ка умножения, первый вход блока деле-, ния соединен с выходом линии задерж-ки, а второй — с выходом дополнитель" ного автогенератора, блок деления выполнен из последовательно соединенных первого интегрирующего усилителя, нуль-органа, ключа . и второго интегрирующего усилителя, источника эталонного напряжения, подключенного к второму выходу ключа, первый вход блока деления является входом первого интегрирующего усилителя, второй вход — вторым входом нуль-органа, выходом блока деления является выход второго интегрирующего усилителя, блок возведения в квадрат выполнен из последовательно соединен. ных схемы сравнения, схемы И и счетчика, генератора опорного сигнала и генератора импульсов, выход генератора опорного сигнала подключен к второму входу схемы сравнения и входу генератора. импульсов, подключен. ного к второму входу схемы И, входом блока деления является первый вход схемы сравнения, а выходом— выход счетчика, блок задания суммарного угла охвата выполнен из после.довательно соединенных задатчика конструктивных параметров, функционального преобразователя, умножителя, инвертора и экспоненциального преобразователя, задатчика коэффициента трения, подключенного к второму входу умножителя, выходом блока зада. ния суммарного угла охвата является выход экспоненциального преобразователя, а линия задержки выполнена из первой и второй схем И, триггера, генератора синхронизирующих импульсов, счетчика тактовых импульсов и переключателя" диапазонов, включенного между управляющим входом счетчика тактовых импульсов и входом триггера, выходы генератора синхрониэирующих импульсов подключены к второму входу триггера и первому входу счетчика тактовых импульсов, выходы триггера подклю чены к первым входам первой и второй схем И, вторые входы которых объедине.

1:>06683 ны и являются входом линии задержки, ход второй схемы И подключен к второа выходом †выход первой схемы И, вы- му входу счетчика тактовых импульсов.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в химическом машиностроении для измерения .количества связующего в ленточном материале при изго- 5 товлении изделий методом намотки.

Цель изобретения — повышение точности измерения содержания связующего в материале за счет учета неравномерности натяжения ленты на различных участках.

На чертеже представлена структурная блок-схема устройства.

Устройство содержит автогенератор

1, блок 2 обработки, дополнительный автогенератор 3, предназначенный для размещения на участке материала (а/Ь) после пропитки, линию 4 задержки, вход которой соединен с выходом автогенератора 1, последовательно соединенные блоки деления 5, возведения в квадрат 6 и умножения 7,(выход последнего блока подключен к входу блока 2 обработки), блок 8 задания суммарного угла охвата, подключенный к второму входу блока 7 умножения.

Первый вход блока 5 деления соединен с выходом линии 4 задержки, а второй вход — с выходом дополнительного автогенератора. Блок 5 деления выпол- 30 нен из последовательно соединенных первого интегрирующего усилителя 9, нуль-органа 10, ключа 11 и второго интегрирующего усилителя 12, источника 13 эталонного напряжения, подключенного к второму входу ключа 11.

Первый вход блока 5 деления является входом первого интегрирующего усилителя 9, второй вход — вторым входом нуль-органа 10 выходом блока 5 деле- 40 ния является выход второго интегрирук щего усилителя 12. Блок возведения в квадрат выполнен из последовательно соединенных схемы 14 сравнения, схемы И 15, счетчика 16, генератора 45

17 опорного сигнала и генератора 18 импульсов. Выход генератора 17 опорного сигнала подключен к второму вхо". ду схемы 14 сравнения и входу генератора 18 импульсов, подключенного к второму входу схемы И 15. Входом бло ка 5 деления является первый вход схемы 14 сравнения, а выходом блока— выход счетчика 16.

Блок 8 задания суммарного угла охвата выполнен из последовательно соединенных задатчика 19 конструктивных параметров, функционального преобразователя 20, умножителя 21, инвертора 22 и экспоненциального преобразователя 23, задатчика 24 коэффициента трения, подключенного к второму входу умножителя 21. Выходом блока 8 задания суммарного угла охвата является выход экспоненциального преобразователя. Линия 4 задержки выполнена из первой 25 и второй

26 схем И, триггера 27, генератора

28 синхронизирующих импульсов, счетчика 29 тактовых импульсов и переключателя 30 диапазонов, включенного между управляющим входом счетчика

29 тактовых импульсов и входом триггера 27. Выходы генератора 28 синхронизирующих импульсов подключены к второму входу триггера 27 и первому входу счетчика 29 тактовых импульсов.

Выходы триггера 27 подключены к первым входам первой 25 и второй 26 схем И, вторые входы которых объединены и являются входом линии 4 задерж»ки, а выходом — выход первой схемы

И 25, выход второй схемы И 26 подключен к второму входу счетчика 29 тактовых импульсов.

На чертеже также обозначены направляющие ролики 31, пропиточная ванна 32, наполненная связующим, и контролируемая лента 33, u b — участок контролируемой ленты 33 до пропитки„

1Е ( а "ь — участок после пропитки, расстояние по вертикали между осями ролика 31, расположенного в пропиточной ванне 32, и ролика 31 тракта протяжки, d — расстояние по горизонтали между осями этих роликов, радиус ролика, который принимается

1206 — (2)

45 одинаковым для всех роликов узла пропитки.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в блок 8 задания суммарного угла охвата заносятся конструктивные параметры

С участка непропитанного материала

ab автогенератором снимается частота 1 Ъ колебаний, пропорциональная массе этого участка. Сигнал 1цЪ подается на линию 4 задержки, которая задерживает его на время, необходимое для прохождения контролируемого участка ленты 33 до места установки второго дополнительного автогенератора ,3. При этом с участка a b снимается

1 частота f .„ колебаний, пропорциональI ная массе отрезка ленты а b, и подается на второй вход блока 5 деления, на первый вход которого в этот момент подается сигнал 1 b с выхода линии 4 задержки. На выходе блока 5 деления получается сигнал, пропорциональный отношению f b / f торый поступает в блок 6 возведения в квадрат, на выходе которого возводится H квадрат f Ъ / f g . Этот

2 г сигнал подается на первый вход блока

7 умножения, на второй вход которого от блока 8 задания суммарного угла охвата поступает сигнал коррекции

- K 03 е (1) где k — статический коэффициент трения ленты о поверхность направляющего ролика, а

2hd — hI )

oL = (II +1) aI с1 (суммарный угол охвата лентой поверхностей направляющих роликов.

Сигнал коррекции устраняет систематическую погрешность в измерении количества связующего. Оба эти сигнала умножаются в блоке 7 умножения, и результат поступает в блок 2, осуществляющий реализацию зависимости

2 — — <з> аЪ где 8 — количество связующего, на. несенного на ленту (в относительных единицах).

Линия 4 задержки работает следующим образом.

В зависимости от исходного состоя ния триггера 27 выбранный интервал

683 4 задержки формируется или с момента поступления на вход тактовых импульсов, или по истечении заданного интервала пропускания.

При режиме работы, когда интервал задержки формируется с момента поступления в линию 4 задержки тактовых импульсов, сигналы с выходов триггера 27 создают условия для срабатывания второй схемы И 26. Тактовые импульсы через открытую входную схему И 26 поступают на вход счетчика 29 тактовых импульсов, который отсчитывает число тактов задержки до тех пор, пока с выхода выбранной с помощью переключателя

30 диапазонов ступени не будет передан импульс на вход триггера 27, в результате чего открывается первая схема И 25 и запирается вторая схема И 26. При этом тактовые импульсы начинают проходить на блок 5 деления с выхода первой схемы И 25. По истечении интервала пропускания син. хронизирующий импульс, поступающий на первый вход триггера 27, вновь изменяет его состояние, что приводит к возобновлению работы счетчика 29 тактовых импульсов.Этимже импульсом очищается счетчик 29 перед новым цик— лом работы. При этом положение переключателя 30 диапазонов определяет время задержки.

Блок 5 деления работает следующим образом.

Входной сигнал, пропорциональный частоте колебаний непропитанного

-/ участка, от линии 4 задержки подается на вход первого интегрирующего усилителя 9, что вызывает появление на его выходе напряжения 0, = К, fab x (где К, — коэффициент, 1 — время) которое подается на первый вход нульоргана 10. На второй вход нуль-органа 10 от дополнительного автогенератора 3 поступает сигнал, пропорциональный частоте 1 Ъ колебаний пропитанного участка. Б случае равенства этих сигналов (U, = kо, Ъ ) закрывается ключ 11 и напряжение от источника эталонного напряжения перестает поступать на второй интегрирующий усилитель 12. В случае неравенства этих сигналов (U f $ f b<) ключ 11 открывается и через него на вход второго интегрирующего усилителя 12 поступает сигнал, обуславливающий появление на

его выходе напряжения, амплитуда ко12066 торого равна частному от деления частот 4 +tb< /2 $ . Это напряжение подается на вход блока 6 возведения в квадрат, который работает следующим . образом. 5

В генераторе 17 опорного сигнала вырабатывается изменяющийся по пери. одическому линейному закону сигнал.

Этот сигнал в схеме 14 сравнения сравнивается с сигналом, поступающим от 10 блока 5 деления, в результате чего на выходе схемы 14 сравнения вырабатывается прямоугольный импульс длительностью 7 ..Этот импульс подается на первый вход схемы И 15 и открывает 15 л

его на время ° В результате этого импульсы, поступающие с выхода генератора 18 импульсов на второй вход схемы И 15, подаются на вход счетчика 16. Этот счетчик подсчитывает 20 количество периодов сигнала, вырабатываемого генератором 17 опорного сигнала, равное числу циклов преобразования, в результате чего на выходе счетчика 16 формируется сигнал, пропорциональныи (1, / y g ) . 3ToT сигнал поступает на первый вход блока 7 умножения, второй вход которого связан с блоком 8 задания суммарного угла охвата, работающего следующим 30 образом.

83 6

Перед началом работы в задатчик

19 конструктивных параметров заносят. ся данные о параметрах i ; d (где — число направляющих роликов)- индивидуальные характеристики каждого узла пропитки. В функциональном преобразователе 20 в соответствии с выражением (2) вырабатывается сигнал, пропорциональный суммарному углу охвата материалом поверхностей направляющих роликов 31, и поступает на первый вход умножителя 21, на второй вход которого поступает от задатчика 24 коэффициента трения сигнал, пропорциональный коэффициенту трения материала о поверхности направляющих роликов. В умножителе 21 производится умножение этих сигналов, полученный сигнал инвертируется инвертором 22 и поступает в экспоненциальный преобразователь 23, выходной сигнал которого, пропорциональный е, подается на второй вход блока 7 умножения.

Таким образом, изобретение позволяет повысить. точность измерения содержания связующего за счет учета неравномерности натяжения ленты на различных контролируемых участках..

ВНИИПИ Заказ 8703/45 Тираж Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4