Способ контроля положения в пространстве движущегося полосового материала

Способ контроля положения в пространстве движущегося полосового материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля и регулирования положения полосового материала в пространстве. Цель - повышение точности контроля положения материала за счет исключения мешающих Факторов . Способ заключается в том, что облучают поверхность движущегося полосового материала и измеряют амплитуду отраженного сигнала, причем поверхность материала облучают в точке контроля и точке, положение которой в пространстве при движении материала неизменно, а о положении материала судят по результатам сравнения измеренных амплитуд отраженных сигналов. 1 ил. г с/

союз советсних социАлистичкних респуБлин (19 (11}

f51)5 С 01 В 21 00

ГосУДАрстеенный коцит пО ИЗОТ amHWaM p ОтирыТИ

APH ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4677585/28 (22) 11.04.89 (46) 07,05.92. Бюл. М 17 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудова ния для целлюлозно-бумажной про мьшленности и Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) В.Н.Изотов, М.Г.Рохман, С.А.Айзенберг, ф.Н.Горохов, Б.И.Люханов и В.К.Тимченко (53) 531.717.7(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельстan СССР

М 1087787, кл. G 01 В 7/02, 1984 °

2. Авторское свидетельство СССР

N 1262282, кл. С 01 В 21/00, 1985 (прототип). (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ В

ПРОСТРАНСТВЕ ДВИЖУЩЕГОСЯ ПОЛОСОВОГО

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля и регулирования положения полосового материала в пространстве, Известно устройство для ампли- тудных измерений, содержащее излучатель, фотоприемники, усилительные каскады и выходной блок f>) .

Недостатком данной схемы является необходимость осуществления механического контакта зеркала с движущимся материалом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

2 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-: зовано для контроля и регулирования положения полосового материала в пространстве. Цель - повышение точности контроля положения материала за счет исключения мешающих факторов. Способ заключается в том, что облучают поверхность движущегося полосового материала и измеряют амплитуду отраженного сигнала, причем поверхность материала облучают в точке контроля и точке, положение которой в пространстве при движении материала неизменно, а о положении материала судят по результатам сравнения измеренных амплитуд отраженных сигналов. 1 ил. устройство для опрелеления положения границы объекта, включающее излучатель, объектив, фотоприемники и схе" му обработки отраженного .от материала сигнала, в состав которой входят. усилители, входы которых соединены с фотоприемниками, а выходы через выпрямители соединены с схемой определения разностного сигнала (2g, Недостатком известной схемы является зависимость выходного сигнала от мешающих факторов, а именно: изменения отражательной способности поверхности контролируемого материала, изменения величины сигнала из173 лучзтеля от изменения его параметров во времени и от запыленного среды, изменения параметров фотоприемников и усилительного тракта, влияния посторонних источников освещения.

Указанные недостатки не позволяют достичь необходимой точности контроля положения материала, например петли стеклохолста, при переходе последнего из одной секции в другую в машине для его изготовления. Отсутствие контроля приводит при уменьшенном размере петли к обрыву полотна за счет небольших изменений скоростей секций от избыточного натяжения, а при увеличенном размере петли к обрыву за счет собственного веса материала.

Целью изобретения является повышение точности контроля положения материала.

Указанная цель достигается тем, что в способе контроля положения в пространстве движущегося полосового материала, включающем облучение поверхности движущегося материала и измерение амплитуды отраженного сигнала, поверхность материала. облучают одновременно в точке контроля и R точке, положение которой в пространстве при движении материала неизменно, а о положении материала судят

nо результатам сравнения измеренных амплитуд отраженных сигналов.

Ха чертеже представлено устройство, осуществляющее способ.

Устройство содержит генератор 1 импульсов постоянной частоты, соединенный через усилитель 2 мощности, с излучателем 3 ИК-излучения, объектив

4, фотоприемники 5 и 6, один из которых воспринимает сигнал, отраженный от поверхности нижней части петли движущег.ося материала 7, а второй - от поверхности материала., находящегося на одном из валов 8. Выходы фотоприемников 5 и 6 соединены через усилители 9 с потенциометрами

10, Движки потенциометров 10 соединены через разделительные конденсаторы 11 с входами выпрямителей 12.

Каждый из выпрямителей 12 содержит диоды 13 и 14 и конденсатор 15„ причем диод 13 анодом соединен с общей шиной 16, а катодом с второй обкладкой конденсатора 11 и анодом диода

14, катод которого соединен через

2153 4 .конденсатор 15 с шиной 16 и or.ним из входов схемы 17 определения разностного сигнала, второй вход которой соединен с выходом второго выпрямителя. Усилитель схемы 17 охвачен отрицательной обратной связью, содержащей параллельно включенные резистор 18 и конденсатор 19. Резисторы

20 являются входными сопротивлениями схемы выделения разностного сигнала.

Способ осуществляется следующим образом.

Импульсный ИК-сигнал заданной частоты облучает поверхность движущегося материала в двух точках (А и В) с неизменным расстоянием от излучателя (точка Б) и изменяющимся расстоянием от излучателя (точка А) .

Амплитуды (интенсивности) отраженных импульсных сигналов зависят как от расстояния материала до излучателя и приемников, так и от отражательной способности материала, изменения величины сигнала излучателя от изменения его параметров во времени, от запыленности среды и др.

Амплитуды импульсных сигналов, отраженных от этих точек, зависят от расстояния между контролируемыми точками и соответствующими приемниками излучения. Величина разностного сигнала зависит только от положения контролируемой точки материала.

Синусоидальные колебания с выхода генератора 1 преобразуются в усилителе 2 мощности в однополярные прямоугольные импульсы и поступают на излучатель 3.

Чистота колебаний и амплитуда определяется типом излучателя. Излученный сигнал фокусируется объективом 4 в два плоско-параллельных луча, диаметр которых определяется параметрами объектива. Каждый из 5 этих лучей направлен на заданную точку поверхности материала и образуют на ней пятно.

Отраженные от материала 7 сигна5О лы принимаются фотоприемниками 5 и

6, ориентированными так, чтобы при емник 5 принял сигнал, отраженный от нижней точки петли (контролируемая точка), а приемник 6 от точки.55 принятой по своему положению на эталон или базовый сигнал.

Фотоприемники 5 и 6 подключены к входам усилителей 9 по схеме контро. ля фотоЗДС, в функции их освещен5 173 ности. При этом выходной сигнал Фотоприемника 6 является баз овым, относительно которого контролируется изменение выходного сигнала Фотоприемника 5. Выходные сигналы усилителей 9, снимаемые с движков потенциометров 10, через разделительные емкости 11 поступают на входы выпрямителей 12.

Потенциометры 10 предназначены для установки сигналов с усилителей

9, равными друг другу при заданном технологическими требованиями размере петли (при установке и настройке устройс1ва), За счет включения разделительных емкостей 11 на входы выпрямителей 12 поступают переменные сигналы, не зависящие от смещения усилителей и посторонней подсветки фотоприемников, а зависящие только от контролируемого расстояния.

Диоды 13.выпрямителей 12 предназначены для создания цепи разряда емкостей 11 в паузах между входными импульсами выпрямителей 12. Емкости .

15 выполняют функции фильтра.

Применение диодов 13 в схемах выпрямителей вместо традиционных резисторов дает возможность использовать выходные сигналы с емкостей

11 на полный размах амплитуды выходного импульса с усилителей 9.

Выходные сигналы с выпрямителей 12 поступают на входы схемы 17 определения разностного сигнала. Наличие выпрямителей 12 на входах схемы 17 исключает погрешность при образовании разностного сигнала за счет неизбежных Фазовых искажений выходных сигналов усилителей 9.

Коэффициент усиления дифференциального усилителя схемы 17 по переменному току за счет емкости 19 близок к единице, что позволяет уменьшить емкости конденсаторов 15 и, следовательно, инерционность устройства.

Резистор 18 позволяет выбрать нужный коэффициент усиления усилителя схемы 17 по постоянному току.

При заданном технологическими требованиями размере петли материала выходной сигнал схемы 17 равен нулю.

При отклонении петли материала от заданной величины на выходе схемы

17 вырабатывается постоянный сигнал, амплитуда которого зависит от вели2153 е чины отклонения, а полярность - от направления отклонения, Использование предлагаемого способа и устройства повышает т в нос1ь контроля за счет исключения влияния на выходной сигнал устройства изменения частоты генератора, фазовых искажений сигналов при их обработке, посторонней подсветки фотоприемников °

В связи с тем, что при заданном технологическими требованиями ра змере петли выходной сигнал устройства контроля равен нулю, то включеение ег о в контур регулирования.размера петли в качестве датчика позволяет исключить влияние ухода пара" метров элементов устройства на точ20 ность регулирования размеров петли, так как отработка разностного сигнала всегда будет производиться до нуля. !

Схема может быт ь реализована на следующих элементах: генератор 1, например, на операционном усилителе

К 157 по схеме Вина, усилитель мощности 2 - на транзисторе, собранном по ключевой схеме. В качестве иэлу"

30 чателя 3 может. быть использован светоизлучающий диод типа ЗЛ119, а фотоприемниками 5 и. 6, могут быть Фотодиоды ФД-9 ЭИБ. Усилители 9 могут быть реализованы по типовым схемам на операционных усилителях типа

К553УД2, Схема 17 реализуется на операционном усилителе, например, ти" па К553УЛ?, включенного по дифференциальной схеме.

4Î

Использование предлагаемого спо" соба для измерения положения петли стеклохолста s межсекционном проме- жутке машины КСХ-4 позволяет построить систему автоматического регулирования положения петли с воздействием на задание системы автоматического управления регулируемым электроприводом одной из секций, 50

Формула изобретения

Способ контроля положения в пространстве движущегося полосового материала, заключающийся в том, что облучают поверхность движущегося полосового материала и измеряют амплитуду отраженного сигнала, о т л и ч а ю шийся тем, что, с

Составитель И.Рохман

Техред И.Дидык

Редактор И.Янкович (орректор Л.Пилипенко

Заказ 1574 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, . 1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101 целью повышения точности контроля, одновременно облучают поверхность материала s точке контроля и в точке, положение которой в простран1732153 8 стве при движении материала неизменно, а о положении материала судят по результатам сравнен я измеренных амплитуд отраженных сигналов.