[發明專利]連續式物料長度測量方法與裝置

有效

• 申請號: 201410169893.2
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103994714B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 王憲保;姚明海;王辛剛;何文秀
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01B7/04
• 分類號: G01B7/04
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司33201
• 代理人: 王兵,黃美娟

技術領域

本發明涉及自動測量與控制領域，尤其涉及一種織物、皮革等非導電類連續式物料長度測量方法與裝置。

背景技術

大規模連續生產線是現代化織物、皮革等物料企業進行生產、印染的重要設備。其產品具有長度長、連續生產的特點，一般具有幾千甚至幾萬米。不精確的測量設備不僅會給企業帶來不良聲譽，也嚴重影響到企業的生產成本與利潤。

傳統的測量方式主要是采用滾輪式測量計，滾輪隨著物料的運動而運動，簡單計算滾輪的圈數與圓周的乘積，就可得到物料的長度。但由于受物料屬性、溫度、濕度、速度的影響，其物料表面的摩擦系數會有很大的變化，從而使滾輪式產生很大的測量誤差。如何在不破壞物料，不受環境干擾的方式下精確測量物料長度成為一個技術難題。

發明內容

本發明要解決現有技術的上述缺點，提出一種非導電類物料連續生產時的長度測量方法與裝置。

一種連續式物料長度測量方法，包含如下測量步驟：

步驟一，把靜電產生與發射裝置置于生產線的首端，把靜電測量與消除裝置置于生產線的尾端，固定并精確測量裝置之間的距離，存儲于計算機中；

步驟二，在生產環境中安裝濕度傳感器、溫度傳感器，并連接于主控計算機；

步驟三，把物料參數、生產任務等輸入主控計算機保存；

步驟四，設置靜電產生裝置產生靜電的時間間隔；

步驟五，主控計算機根據聯動機制，在生產啟動后開始物料長度測量；

5.1若主控計算機計算出的產生靜電次數與檢測到的靜電次數差小于等于1，則直接計算出已生產物料的長度；

5.2若主控計算機計算出的產生靜電次數與檢測到的靜電次數大于1，則計算機根據物料運動速度對檢測次數進行修正，并計算出已生產物料的長度；

根據檢測到的濕度、溫度、計算得到的速度及設定的物料參數，依據誤差補償公式對物料長度進行修正；

連續式物料長度計算采用計算公式l＝α×(k×s+t×v)。其中k為靜電檢測裝置計算出的靜電點個數，s為靜電發射裝置和靜電檢測裝置之間的距離，t為最后一次靜電發射裝置發射后的時間，v為物料運動速度，α為根據溫度、濕度、物料屬性計算出來的修正系數；

物料運動速度v由公式v＝s/t_k-1計算得到，其中t_k-1為最后一個檢測到的靜電點經過s距離所用的時間；

v是個預估值，實際物料長度還需要根據生產線實際情況，在軟件中加入附加條件予以修正；

步驟六，主控計算機根據物料生產長度報告生產進度，并在生產結束時產生停止信號。

實現所述的方法的裝置，其特征在于:

靜電產生與發射裝置置于生產線的首端，在產生靜電的同時，通過發射棒定時地發射到物料上，定時間隔通過主控計算機參數設定。

靜電測量與消除裝置置于生產線的尾端，可檢測到發射裝置產生的靜電并消除，同時記錄下檢測到的靜電次數，傳輸到主控計算機。

溫度傳感器和濕度傳感器置于生產環境中，連接到主控計算機，用于測量實時的溫度和濕度，以便對測量長度做出精確地誤差修正。

主控計算機通過I/O口連接靜電產生與發射裝置、靜電測量與消除裝置、溫度傳感器和濕度傳感器，計算連續物料長度，并根據溫度、濕度和物料類型進行修正。

組成上述系統的結構單元、程序模塊可單獨組成系統獨立運行，也可嵌入到主控系統中使用，二者通過通用串口進行數據傳輸。

本發明的原理是：把靜電產生與發射裝置、靜電檢測與消除裝置置于連續式物料生產線的首尾兩端，并分別連接于主控計算機，主控計算機與生產線聯動，生產啟動時測量裝置即開始工作。主控計算機記錄靜電產生裝置產生靜電的次數和靜電檢測裝置檢測到靜電的次數，并以此計算物料長度。

本發明能夠根據生產環境狀況、物料屬性，對測量結果進行修正，得到精確的物料長度。

在靜電產生裝置出現發射遺漏、靜電測量裝置出現計數遺漏的情況下，主控計算機能夠根據生產經驗，對錯誤進行容錯處理。

能夠通過測量任務的設置，給出生產線結束信號。

已生產的物料長度能夠通過設置的時間間隔定時地數字顯示。

在傳感器故障或缺位的情況下，通過設備參數設置，系統仍能正常的工作，只是誤差修正系數發生改變，測量精度降低。

本發明的優點是：精度高，容錯能力強，既能獨立運行，又能嵌入到主控系統中使用，對生產任務進行過程控制。

附圖說明

圖1是本發明裝置的結構示意圖；

圖2是本發明的工作流程圖。