專利名稱：一種軋鋼測寬儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自動軋鋼測寬儀，特別涉及一種利用光電檢測技術(shù)和可編程邏輯器件技術(shù)來實現(xiàn)對軋鋼寬度測試的方法和儀器。
背景技術(shù)：
在軋鋼的生產(chǎn)過程中，為了實時檢測軋鋼的寬度，以便自動調(diào)整軋鋼的厚度，需要一種自動檢測軋鋼寬度的儀器。目前從測試方法上來講，有機械接觸式測寬法、電視測量法、線陣光電傳感器測寬法、激光測寬法等。但是這些系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，測試設(shè)備成本高，本專利基于光電傳感器光電檢測技術(shù)，以可編程邏輯器件為核心，采用VHDL硬件描述語言設(shè)計驅(qū)動光電傳感器的脈沖，實現(xiàn)對軋鋼傳動的實時測寬。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種與現(xiàn)有技術(shù)相比測量精度更高且電路相對簡單的測寬儀，其技術(shù)方案如下:一種軋鋼測寬儀，包括:透鏡U7、光電傳感器U6、液晶顯示屏U8、復(fù)雜可編程邏輯器件Ul、比較器1U2、比較器2U3、數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4和信號保持器U5，光電傳感器U6的輸入和鏡頭U7的輸出相連，光電傳感器U6的兩路輸出0S1、0S2分別通過比較器1U2、比較器2U3與可編程邏輯器件Ul相連；所述的可編程邏輯器件Ul的輸出與液晶顯示屏U8的輸入相連；所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4的輸出和信號保持器U5的輸入相連。所述的可編程邏輯器件Ul把光電傳感器U6輸出的兩路信號合并成一路信號輸出，該信號作為進行軋鋼寬度調(diào)整的參考信號。所述的可編程邏輯器件Ul把處理后的軋鋼寬度直接在液晶顯示屏U8上顯示。所述鋼帶遮住光源部分的不同，反射到光電傳感器U6上的光強就會不同，輸出的電壓值也會隨著改變，從而實現(xiàn)了鋼帶寬度的測量。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:1、本實用新型根據(jù)鋼帶遮住光源部分的不同，反射到光電傳感器上的光強就會不同，輸出的電壓值也會隨著改變，從而實現(xiàn)了鋼帶寬度的測量。2、本實用新型以可編程邏輯器件芯片為核心控制器，可編程邏輯器件內(nèi)部對數(shù)據(jù)進行存儲、濾波，信號合成等處理。輸出的寬度值可以在液晶顯示屏上顯示也可作為后續(xù)調(diào)整鋼板厚度的參考值。
圖1是本實用新型的電路框圖。圖2是本實用新型的光電傳感器的信號時序圖。圖3是本實用新型的測寬儀主板電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細敘述。如圖1所示，一種軋鋼測寬儀，其特征在于包括:所述的光電傳感器U6的輸入和鏡頭U7的輸出相連，光電傳感器U6的兩路輸出0S1、0S2分別通過比較器1U2、比較器2U3與可編程邏輯器件Ul的輸入相連；所述的可編程邏輯器件Ul的輸出與液晶顯示屏U8的輸入相連。Ul的型號為EPM7128S，U2和U3的型號為LMlll。如圖2、圖3所示，在外部用16MHz的有源晶振Yl把脈沖送給Ul，首先對時鐘進行16倍分頻，得到IMHZ的頻率脈沖。U6的復(fù)位信號RS、鉗位信號CP和兩時鐘信號Φ1Ε、Φ2Ε信號的頻率相同，均為1ΜΗΖ，由圖2的時序圖看出，Φ1Ε、Φ2Ε的占空比為1: 1，且波形對稱。RS、CP的占空比為1: 2，且CP的時序落后于RS。SH的寬度為一個RS的周期，為了延長U6的曝光時間，可適當增加SH的寬度。如圖3所示，Ul實現(xiàn)把U6輸出的兩路信號合成一路信號，其過程是這樣的:首先把U6輸出信號的有效部分提取出來，當SH處于低電平且滿足RS在上升沿的同時，開始計RS的個數(shù)。當RS的個數(shù)大于64且小于3814時，U6的輸出信號為有效信號。在Ul內(nèi)部將兩路采集處理后的信號合并成一路并存儲，在SH的上升沿時輸出計數(shù)值。為了防止信號溢出、節(jié)約成本、減少芯片個數(shù)，此部分處理過程選擇在U6芯片內(nèi)部進行。如圖3所示，經(jīng)過Ul合成后的單路信號可直接在液晶顯示屏U8顯示軋鋼寬度的測試值，也可經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4轉(zhuǎn)換成模擬量，作為后續(xù)進行軋鋼寬度調(diào)整的依據(jù)。選擇的數(shù)模轉(zhuǎn)換器U4的型號為DAC707，具有雙緩沖輸入寄存器，片內(nèi)有基準電源及電壓輸出放大器，其最后輸出的模擬電壓最大可達到10V，無需進行放大處理就可以得到所要求的電壓，為了保證所得到電壓的穩(wěn)定性，后面只需要接一個信號保持器U5即可直接輸出軋鋼寬度信號。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，電路簡單且功能擴展方便，該軋鋼測寬儀的測試精度可達1_，測試速度快，簡單易操作，對于提高軋鋼生產(chǎn)效率具有重要意義。
權(quán)利要求1.一種軋鋼測寬儀，其特征在于包括:透鏡(U7)、光電傳感器(U6)、液晶顯示屏(U8)、復(fù)雜可編程邏輯器件(Ul)、比較器I (U2)、比較器2 (U3)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U4)和信號保持器(U5)，光電傳感器(U6)的輸入和鏡頭(U7)的輸出相連，光電傳感器(U6)的兩路輸出0S1、0S2分別通過比較器I (U2)、比較器2 (U3)與可編程邏輯器件(Ul)相連；所述的可編程邏輯器件(Ul)的輸出與液晶顯示屏(U8)的輸入相連；所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U4)的輸出和信號保持器(U5)的輸入相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種軋鋼測寬儀，其特征在于，所述的可編程邏輯器件(Ul)把光電傳感器(U6)輸出的兩路信號合并成一路信號輸出，該信號作為進行軋鋼寬度調(diào)整的參考信號。
3.如權(quán)利要求1所述的一種軋鋼測寬儀，其特征在于，所述的可編程邏輯器件(Ul)把處理后的軋鋼寬度直接在液晶顯示屏(U8)上顯示。
4.如權(quán)利要求1所述的一種軋鋼測寬儀，其特征在于，所述鋼帶遮住光源部分的不同，反射到光電傳感器(U6)上的光強就會不同，輸出的電壓值也會隨著改變，從而實現(xiàn)了鋼帶寬度的測量。
專利摘要本實用新型涉及一種基于光電技術(shù)的軋鋼帶寬測試儀，用于對軋鋼寬度實現(xiàn)自動測試。本儀器包括透鏡、可編程邏輯器件、光電傳感器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、信號保持器、比較器和液晶顯示屏。其原理是鋼帶遮住光源部分的不同，反射到光電傳感器上的光強就會不同，輸出的電壓值也會隨著改變，本實用新型主要用于測試這種電壓的變化量。采用的方法是以可編程邏輯器件為核心控制器，用VHDL語言編程產(chǎn)生驅(qū)動光電傳感器工作的脈沖信號，使光電傳感器輸出兩路信號，這兩路信號分別進入兩路比較器的同相端，并和同一個閾值電平進行比較，得到兩路高低變化的方波信號后再進入可編程邏輯器件內(nèi)部對信號進行存儲、合成等處理。寬度測試值可直接在液晶顯示屏上顯示，也可以作為調(diào)整軋鋼寬度的參考值。
文檔編號B21B38/04GK203044525SQ20122046628
公開日2013年7月10日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者賈惠芹, 李克艱, 李慧娟 申請人:西安石油大學