Цифровой измеритель толщины дви-жущегося материала

Цифровой измеритель толщины дви-жущегося материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Il АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик ()807058 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0902.76 (21) 2322082/25-28

Р1)М. Кл.

Я 01 В 15/02

6 01 В 7/04 с присоединением заявим М

Государственный комитет.

СССР ио делам изобретений и открытий

1 (23) Приоритет

Опубликовано 23.0281. Бюллетень Й9 7 (53) УДК 531.717. .11(088.8) Дата опубликования описания 25.0281 (54 ) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТОЛЩИНЫ ДВИЖУЩЕГОСЯ

NATEPHAJIA

Изобретение относится к автоматИке и вычислительной технике и предназначено для автоматического измерения толщины слоев многослойных покрытий в процессе их нанесения.

Известно устройство для автоматнческого контроля толщины слоев многослойных покрытий в процессе их нанесения, содержащее радиоизотопные толщиномеры, построенные-.по автоматической компенсационной .схеме с компенсацией, осуществляемой электродвигателями, и имеющие электричес-. кий выход на регистрирукщие элект ронные потенциометры которые с целью исключения влияния на результаты из- . мерений изменения толщины основы. и скорости движения основы, достигаемых дискретным контролем одних и тех же точек основы до и после покрытия, .снабжено приводимым в движение осио;". вой мерным роликом, выполненным в виде диска с прорезами, обеспечивающего подачу сигнала на усилители, управляющие двигателями обратных связей толщиномеров с выходныки реохордами, запоминающими обработанные величины суммарных толщин, щетки которых подключены к регистрирующим приборам L1l 30

Однако зто устройство, менее надежно точно и стабильно во времени по сравйению с цифровыми. устройствами, измерения в нем производятся не непрерывно, а дискретным контролем одних и тех же точек основы до и после покрытия, при этом следующее измерение основы без покрытия для учета ее толщины при дальнейших изменениях вОзможно только после того, когда предыдущая точка измеренной основы пройдет под толщиномерами, измеряющими первое и второе покрытие, и при больших временах запаздывания, существенно. превьцаактцих постоянную времени измерейия, участки материала длиной от первого до последнего толщиномера практически не контролируются. Кро- ме того, это устройство также не учитывает изменение скорости перемещения измеряемого материала.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является одноканальное устройство для измерения тсиицииы слоев покрытий движущихся материалов, содержащее измерительный датчик, элемент И, счетчик времени измерения, управляющий блок, измерительный.счетчик, датчик скорости перемещения измеряемого

807058 материала, счетчик времени наполне ния заданного количества импульсов . М управляемый целитель частоты. Это устройство обеспечивает усреднение измеряемой величины не по времени, а по длине измеряемого материала, путем учета скорости перемещения измеряемого материала (2).

Однако в этом устройстве. не учйтывается транспортное запаздывание.

Цель изобретения — обеспечение непрерывного измерения толщины слоев. многослойных покрытий движущегося материала.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель толщины движущегося материала введены каналы измерения, кагКцый из которых включает в себя измерительнь1й датчик, элемент

И, управляемый делитель частоты и измерительный счетчик, причем все каналы, кроме первого и последнего,содержат два измерительных счетчика, к выходам измерительного счетчика первого канала и вторых измерительных счетчиков остальных каналов, за исключением последнего, подключены регистры сдвига, установочные входы первых измерительных счетчиков всех каналов, начиная со второго, подключены к выходам регистров сдвига, а выходы соединены с блоками оперативной памяти, вторые входы которых связаны со вторым выходом управляющего блока, входы записи, переписи и сдвига регистров подключены соответственно к второму, третьему и четвертому выходам блока управления.

На чертеже представлена структурная схема цифрового измерителя толщины движущегося материала.

Измеритель содержит измеритель- ные датчики 1, элементы И 2, управ..ляющий блок 3, счетчик 4 времени из-. мерения, измерительные счетчики 5,. датчик б скорости перемещения измеряемого материала, измеритель 7 периода>управляемые делители 8 частоты, регистры 9 сдвига, блоки 10 оперативной памяти.

Предлагаемый цифровой измеритель работает следующим образоМ.

Датчик б скорости перемещения измеряемого материала вырабатывает импульсный сигнал, частота повторения которого f линейно зависит от скорости движения измеряемого материала V

ХА Vy .где A - коэффициент пропорциональности

Этот сигнал пересчитывается на коэффициент К„(К = 1,2...)в измери— .теле 7 периода и подается на счетчик 4 времени измерения, который заполняется через время измерения

К Ha

f где Й.4 — объем .счетчика 4 времени измерения.

За время измерения под датчиком

6 скорости перемещения измеряемого материала, а также под измерительными датчиком 1 пройдет следующая длина измеряемого материала:

К4 й4

1.Ч Т=

На выходе измерителя периода 7 получаем код числа, пропорционального периоду частоты f сигнала, вырабатываемого датчиком 6 скорости перемещения измеряемого материала.

Кг Кг

t= — =

А ч

Поскольку выходы измерителя 7 периода соединены со входами установки коэффициентов пересчета управляемых делителей 8 частоты, то коэффициенты!

15 пересчета делителей 8 частоты будут

" равны числу t

За время измерительного цикла, пока сигналом с первого вьгхода управляющего блока 3 элементьг И 2 поддерживаются в открытом состоянии, 25 в.измерительных счетчиках 5 записывается результат измерения

И=1 r=N4 iió, где И вЂ” средняя частота импульсов на выходе соответствующего измерительного датчика 1, функционально связанного с измеряемым параметром.

При этом результат измерения будет усреднен не за постоянное время измерения Т, а на постоянном по длине участке измеряемого материала и не будет зависеть от скорости перемещения измеряемого материала.

Измерительные датчики устанавливают

4Q так, чтобы между первым и вторым, вторым и третьим и т. д. размещалось целое число участков усреднения а объем соответствующего регистра сдвига 9 выбирают пропорциональным

4 этому числу.

По окончании времени очередного цикла измерения сигнал с первого выхода управляемого блока 3 закрывает элементы И 2, сигнал со второго выхода управляемого блока 3 производит запись результата с соответствующих измерительных счетчиков 5 в младшие разряды регистров сдвига

9 и в блоки оперативной памяти 10.

Сигнал с третьего выхода управляющего блока 3 переписывает:в обратном коде результат со старшего разряда регистров сдвига 9 в измерительные счетчики 5. Сигнал с четвертого выхода управляющего блока производит сдвиг результата, записанного в младших разрядах регистров сдвига

9 на один шаг в сторону старших разрядов. Одновременно с этим сигнал с первого выхода управляющего блока у открывает элементы И 2 и начинает807058 ся следующий цикл измерения. Таким образом, перед началом измерительного цикла, в течение которого под первым измерительным датчиком 1 проходит И -ый участок усреднения, в измерительном счетчике 5 второго канала в обратном коде записывается результат измерения толщины основы на (И вЂ” К ) -том участке усреднения, где к — число участков усреднения между датчиком 1, измеряющим толщину основы беэ покрытия, и датчиком 1, измеряющим толщину основы с первым слоем покрытия, ав измерительном счетчике 5 третьего канала в обратном коде записывается результат измерения основы и первого слоя покрытия на (И- К вЂ” гг ) — ом участке усреднения, где vn — число . участков усреднения между датчиком

1, измеряющим толщину основы беэ покрытия и датчиком 1, измеряющим тол- 20 щину основы с первым и вторым слоями покрытия и т. д. По окончании времени измерения в измерительном счетчике 5 первого канала записывается результат измерения толщины основы И вЂ” 25

ro участка, во втором измерительном счетчике 5 второго канала записывается результат измерения толщины основы и первого слоя покрытия на (И- К)ом участке, а в первом счетчике 5 результат измерения первого слоя покрытия на этом участке, и в .измерительном счетчике 5 третьего канала записывается результат измерения второго слоя покрытия на (И - К вЂ” rè ).- ом участке усреднения и т.. д. числа измеряемых слоев неограниченно. При этом результаты измерения сохраняются в соответствующих регистрах сдвига 9 и блоках памяти 10 за все время прохождения измеряемого материала между 40 соответствующими преобразователями.

Предлагаемое устройство может быть применено и для случая, когда средняя частота импульсов на выходе датчиков 1 имеет нелинейную зависимо--4g сть от измеряемого параметра. В этом случае измерительные счетчики 5 выпслняют в виде цифровых нелинейных функциональных преобразователей.

Формула изобретения

Цифровой измеритель толщины движущегося материала, содержащий измерительный датчик, подключенный через элемент И к входу управляемого делителя частоты, установочные входы ко.торого соединены с выходами счетчика времени наполнения заданного количества импульсов, а выход — co входом измерительного счетчика, счетчик времени наполнения заданного количества импульсов подключен управляющим входом к датчику скорости перемещения измеряемого материала, а выходом— через счетчик времени измерения к входу управляющего блока, выход которого связан с вторым входом элемента

И, отличающийся тем, чтогс целью непрерывного измерения толщины слоев многослойных покрытий движущегося материала, измеритель содержит каналы измерения, каждый из ко торых включает в себя измерительный датчик, элемент И, управляемый делитель частоты и измерительный счетчик, причем все каналы, кроме первого и последнего, содержат два измерительных счетчика, к выходам измерительного счетчика первого канала и вторых измерительных счетчиков остальных ка налов,за исключением последнего,подключены регистры сдвига, установочные входы первых измерительных счетчиков всех каналов, начиная со второго, подключены к выходам регистров сдвига, а выходы соединены с блоками оперативной памяти, вторые входы которых связаны с вторыми выходами управляющего блока, входы записи, переписи и сдвига регистров подключены соответ,ственно ко второму, третьему и четвертому выходам управляющего блока.

Источники информации, принятые во,внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

ГГ 173958, кл. Ц 01 В, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке гг 2117062/28, кл. 3- 01 В 15/02, 1975(прототип).

807058

111

111 1

Закаэ 263/б1 Тираж б53

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 „Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент" . г. Ужгород, Ул. Проектная,4

Составитель И"." Хаванова

Редактор Н. Егорова Техред Ж.Кастелевич Корректор M. Демчик