УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИНЫ ЛИНЕЙНО-ПРОТЯЖЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в устройствах, служащих для измерения длины, в частности измерения длины насосно-компрессорных труб (НКТ).
Известно устройство для определения длины линейно-протяженных изделий, содержащее три датчика положения измеряемого изделия и связанный с валками датчик импульсов (SU 657236 А1).
Известно устройство для определения длины линейно-протяженных изделий, содержащее механизм обеспечения поступательного перемещения трубы в процессе измерения, мерное колесо, вращающееся при взаимодействии с перемещающейся трубой, импульсный преобразователь числа оборотов мерного колеса в количество импульсов, счетчик импульсов и установленные вдоль траектории перемещения трубы, по разные стороны от мерного колеса, датчики, фиксирующие начало и конец измерения (RU 2176774 С1).
Известно устройство для определения длины линейно-протяженных изделий, содержащее фиксатор переднего края изделия, два фиксатора заднего края изделия, импульсный преобразователь (SU 1456762 А1).
Недостатками известных устройств являются:
1) возможность контроля только подвижных изделий;
2) отсутствие отстройки от погрешности, вызванной линейным расширением измеряемого изделия и металлической конструкции от их температуры под воздействием окружающей среды;
3) отсутствие отстройки от погрешности, вызванной возникающей при проскальзывании измерительного ролика относительно поверхности измеряемого изделия, особенно при обледенении под воздействием резких перепадов температуры окружающей среды;
4) необходимость периодической калибровки по двум эталонным образцам разной длины для отстройки от погрешностей, вызванных линейным расширением измеряемого изделия и металлической конструкции под воздействием окружающей среды и износом мерных колес.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании заявленного устройства, является возможность определения длины как неподвижных, так и неравномерно движущихся линейно-протяженных изделий, исключение погрешности, вызванных линейным расширением измеряемого изделия и металлической конструкции под воздействием окружающей среды, и исключение необходимости периодической калибровки по двум эталонным образцам разной длины.
Заявленный технический результат достигается путем использования устройства для определения длины неподвижных и неравномерно движущихся линейно-протяженных изделий, которое состоит из транспортера с находящимся на нем контролируемым изделием, замкнутой
цепной передачи, выдвижного упора, закрепленного на ней, датчиков фиксации наличия контролируемого изделия, импульсного преобразователя, вырабатывающего импульсные последовательности с количеством импульсов, пропорциональных величине перемещения цепной передачи, счетчика, причем устройство включает в себя калибровочный образец, выдержанный в тех же климатических условиях и из того же материала, что и контролируемое изделие, находящийся на транспортере, датчики фиксации наличия калибровочного образца, закрепленных на замкнутой цепной передаче, причем счетчик управляется сигналами датчиков фиксации наличия контролируемого изделия и датчиков фиксации наличия калибровочного образца. В частном случае исполнения датчики фиксации наличия контролируемого изделия выполнены неподвижными.
Заявленный технический результат также достигается путем использования устройства определения длины неподвижных и неравномерно движущихся линейно-протяженных изделий, которое состоит из транспортера с находящимся на нем контролируемым изделием, первой замкнутой цепной передачи, выдвижного упора, закрепленного на ней, датчиков фиксации наличия контролируемого изделия, первого импульсного преобразователя, вырабатывающего импульсные последовательности с количеством импульсов, пропорциональных величине перемещения первой цепной передачи, первого счетчика, управляемого сигналами датчиков фиксации наличия контролируемого изделия, вычислительного блока и устройства индикации, устройство включает в себя также калибровочный
образец, выдержанный в тех же климатических условиях и из того же материала, что и контролируемое изделие, находящийся на транспортере, вторую замкнутую цепную передачу, выдвижной упор, закрепленный ней, датчики фиксации наличия калибровочного образца, закрепленных на второй замкнутой цепной передаче, второй импульсный преобразователь, вырабатывающий импульсные последовательности с количеством импульсов, пропорциональных величине перемещения второй цепной передачи, второй счетчик управляемого сигналами датчиков фиксации наличия калибровочного образца.
В частном случае выполнения транспортер выполняют в виде рольганга.
Изобретение поясняется следующими чертежами:
фиг.1 - вариант схемы устройства определения длины неподвижных и неравномерно движущихся линейно-протяженных изделий;
фиг.2 - вариант схемы устройства определения длины неподвижных и неравномерно движущихся линейно-протяженных изделий.
Устройство определения длины неподвижных и неравномерно движущихся линейно-протяженных изделий (фиг.1) состоит из рольганга с роликами 2, по которому движется контролируемое линейно-протяженное изделие 1, выдвижного упора 3, замкнутой цепной передачи 4, звездочек цепной передачи 5 и 6, импульсного преобразователя 7, находящегося на одной оси с одной из звездочек 5 или 6, датчиков фиксации и наличия калибровочного образца 8 и 9, калибровочного образца 10, датчиков
фиксации и наличия контролируемого изделия 11 и 12, счетчика 13, вычислительного блока 14, устройства индикации 15, механизм 16.
дв
кал
Работа устройства происходит следующим образом. Контролируемое изделие 1 движется по рольгангу 2 слева направо, касается выдвижного упора 3, закрепленного на замкнутой цепной передаче 4, и начинает вращать звездочки цепной передачи 5 и 6. В это время импульсный преобразователь 7 начинает вырабатывать импульсную последовательность с количеством импульсов, пропорциональных величине перемещения контролируемого изделия, а закрепленные на замкнутой цепной передаче 4 датчики 8 и 9 начинают перемещаться вдоль калибровочного образца 10. При перемещении цепной передачи 4 датчики 8 и 9 выдают сигнал о наличии образца от переднего торца до заднего, а неподвижные датчики 11 и 12 выдают сигнал о наличии изделия от переднего торца до заднего на счетчик 13. На счетчик 13 поступает и импульсная последовательность с импульсного преобразователя 7. Счетчик 13 подсчитывает количество импульсов - N импульсной последовательности преобразователя 7 с момента пересечения датчиками 11 и 12 переднего торца изделия до момента пересечения датчиками 11 и 12 заднего торца изделия, а также количество импульсов - N с момента пересечения датчиками 8 и 9 переднего торца калибровочного образца до момента пересечения датчиками 8 и 9 заднего торца калибровочного образца.
дв
кал
Количество импульсов N и N прямо пропорциональны длине контролируемого изделия и длине калибровочного образца соответственно.
дв
кал
Количество импульсов N и N со счетчика 7 поступает на вычислительный блок 14, где длина контролируемого изделия рассчитывается по формуле:
изд
дв
кaл25
кал
L=N L/N
где:
изд
L - длина контролируемого изделия при стандартных условиях;
кал25
L - длина калибровочного образца при стандартных условиях;
дв
кал
N и N описаны выше.
Расчетная длина контролируемого изделия поступает на устройство индикации 15.
После завершения процесса измерения выдвижной упор 3 убирается и цепная передача 4 при помощи механизма 16 возвращается в исходное состояние, выдвижной упор 3 выдвигается.
Устройство определения длины неподвижных и неравномерно движущихся линейно-протяженных изделий (фиг.2) состоит из рольганга с роликами 2, по которому движется контролируемое линейно-протяженное изделие 1, выдвижного упора 3, замкнутой цепной передачи 4, звездочек цепной передачи 5 и 6, импульсного преобразователя 7, находящегося на одной оси с одной из звездочек 5 или 6, датчиков фиксации и наличия контролируемого изделия 8 и 9, замкнутой цепной передачи 10, механизма движения 11, датчиков фиксации и наличия калибровочного образца 12 и 13, калибровочного образца 14, звездочек цепной передачи 15 и 16, импульсного
преобразователя 17, счетчиков 18 и 19, вычислительного блока 20, устройства индикации 21.
Работа устройства происходит следующим образом. Контролируемое изделие 1 движется (при контроле движущихся изделий) или подается укладчиком и находится на рольганге 2 (при контроле неподвижных изделий). Движущееся изделие 1 перемещается по рольгангу 2 слева направо, касается выдвижного упора 3, закрепленного на замкнутой цепной передаче 4, и начинает вращать звездочки цепной передачи 5 и 6. При контроле неподвижных изделий правый (передний торец) контролируемого изделия находится левее выдвижного упора 3. В это время импульсный преобразователь 7 начинает вырабатывать импульсную последовательность с количеством импульсов, пропорциональных величине перемещения контролируемого изделия, а закрепленные на замкнутой цепной передаче 10 датчики 8 и 9 начинают перемещаться при помощи механизма движения 11 навстречу контролируемому изделию 1. На одной из осей звездочек 15, 16 цепной передачи 10 расположен импульсный преобразователь 17, вырабатывающий импульсную последовательность с количеством импульсов, пропорциональных величине перемещения цепной передачи 10.
На замкнутой цепной передаче 10 расположены датчики 12 и 13. При перемещении цепной передачи 10 датчики 12 и 13 выдают сигнал о наличии калибровочного образца 14 от переднего торца до заднего на счетчик 18, а датчики 8 и 9 выдают сигнал о наличии контролируемого изделия от переднего торца до заднего на счетчики 18 и 19.
На счетчик 19 подается также импульсная последовательность с импульсного преобразователя 7, а на счетчик 18 импульсная последовательность с импульсного преобразователя 17.
дв
Счетчик 19 подсчитывает количество импульсов - N импульсной последовательности преобразователя 7 с момента пересечения датчиками 8 и 9 переднего торца изделия до момента пересечения датчиками 8 и 9 заднего торца изделия.
кал
из
кал
из
Счетчик 18 подсчитывает количество импульсов - N и - N импульсной последовательности преобразователя 17, N с момента пересечения датчиками 12 и 13 переднего торца калибровочного образца до момента пересечения датчиками 12 и 13 заднего торца калибровочного образца, а N с момента пересечения датчиками 8 и 9 переднего торца изделия до момента пересечения датчиками 8 и 9 заднего торца изделия.
дв
кал
из
дв
из
Количество импульсов N и N прямо пропорционально продвижению контролируемого изделия за время, которое датчики 8 и 9 находятся в зоне контролируемого изделия, и длине калибровочного образца соответственно. N прямо пропорциональны длине контролируемого изделия, за исключением длины, на которую контролируемое изделие переместилось с момента пересечения датчиками 8 и 9 переднего торца изделия до момента пересечения датчиками 8 и 9 заднего торца изделия. Следовательно, N+N количество импульсов прямо пропорционально длине контролируемого изделия.
из
дв
кал
Количество импульсов N, N и N со счетчиков 7 и 17 поступают на вычислительный блок 20, где длина контролируемого изделия при условии равенства коэффициентов пропорциональности между количеством импульсов преобразователей 7 и 17 и величиной перемещения цепных передач рассчитывается по формуле:
изд
дв
из
кaл25
кал
L=(N+N)L/N
где:
изд
L - длина контролируемого изделия при стандартных условиях;
кал25
L - длина калибровочного образца при стандартных условиях;
из
дв
кал
N, N и N описаны выше.
Расчетная длина контролируемого изделия поступает на устройство индикации 21.
После завершения процесса измерения выдвижной упор 3 убирается и обе цепные передачи возвращаются в исходное состояние, выдвижной упор 3 выдвигается.