Пристрій для обмотки шнура-основи

УКРАЇНА UA (11)27995 (із) С2 (51)6 Н01В13/00 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕК ТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ОБМОТКИ ШНУРА-ОСНОВИ (21)96010265 (22)23.01.1996 (24) 16.10.2000 (33) UA (46) 16.10.2000, Бюл. № 5, 2000 р. (72) Райський Віталій Олександрович, Кліменко Олександр Вікторович (73) Морський гідрофізичний інститут НАН України (56) Белоруссов Н. И., Лакерник Р. М., Ларина Э.Т. и др. Производство кабелей и проводов // Учебник для техник умо в. * Под ред. Белор уссо ва Н . И. и Пешкова И . Б. - М.: Энергоизда т, 1981. - С. 162178. (57) 1. Устрой ство для обмотки шн ура-осн овы , содержащее отдающий и приемный блоки, между которыми размещены последо вате льно по ходу перемещения шн ура-о сно вы обмо тчик с полой осью и тя го вый ме ханизм, отл ича ющееся тем, что привод обмотчика соединен с блоком управ ления скоростью его вра щения, подключенным к выходу генератора функций Уолша, имеющего первый внешний вход номера заданной функции Уолша и второй вход, подключенный к выходу датчика меток, который установлен между отдающим блоком и тяговым механизмом с возможностью взаимодействия с метками, выполненными на шнуре-основе на расстояниях друг от др уга, равных минимальному шагу функций Уолша. 2. Устро йство по п . 1, отл ича ющееся тем, что генератор функций Уолша содержит счетчик, де ши фра тор и реги стр номера заданной функции Уолша, вход которого является первым внешним входом генератора, выходы регистра подключены к первом у вхо ду де ши фра тора , вы ход ко торо го является вы ходом генератора, а второй вход де ши фра тора подключен к вы ходу сче тчика , вхо д которого является вторым входом генератора. 3. У строй ство по п . 1 , о тли чающее ся тем , что метки на шн уре-основе выполнены в виде колец из магнитопроводящего материала. смО Изобретение относится к области приборостроения и преимущественно предназначено для механизации и автоматизации изготовления неравномерно распределенных проводных датчиков температуры с переменной по функциям Уолша пространственной функцией чувствительности. Такие датчики из п параллельных проводов используются для измерения профиля температуры распределенных объектов, в частности, полей окружающей среды. До настоящего времени их изготавливают вручную как жгуты. Возможно изготовление датчиков способом намотки на шнуровую основу по спирали с переменным шагом, практически не реализуемым вручную. Наиболее близкими к предлагаемому устройству я вляются используемые в кабельной промышленности кордельно-изолировочные машины, которые производят наложение корделя (бумажной нити) спиралью на проволоку, а затем покрывают изоляционной лентой. В составе эти х машин обычно есть отдающее устройство, провод-основа (шнур), с которого через ось обмотчика (центрального или эксцентрич ного) и тяговый механизм подан на приемное устройство. Такие признаки устройства, как отдающий и приемный блоки, между которыми размещены последовательно по ходу перемещения шнураосновы обмотчик с полой осью и тяговый механизм, совпадают с существенными признаками изобретения. Недостатком прототипа, как и всех др уги х известных средств обмотки шнура-основы, является то, что в эти х машинах нет пространственной привязки намоточных нитей или проводов, необходимой в случае многократной прогонки, и не регулируется шаг намотки в процессе работы, поэтому на них невозможно изготовить неравномерно распределенный по заданному закону датчик. В основу изобретения поставлено решение задачи создания устройства для обмотки шнураосновы, в котором путем управления перемещением шнура-основы и скоростью вращения обмотчика обеспечивается многократная обмотка по определенному заданному закону. Указанный технический результат позволяет изготовить с высокой степенью точности неравномерно распределенный датчик температуры. ю ф о> см 27995 Поставленная задача решается тем, что в устройстве для обмотки шнура-основы, содержащем отдающий и приемные блоки, между которыми размещены последовательно по ходу перемещения шнура-основы обмотчик с полой осью и тяговый механизм, согласно изобретению, привод обмотчика соединен с блоком управления скоростью его вращения, подключенным к выходу генератора функций Уолша, имеющего первый внешний вход номера заданной функции Уолша и второй вход, подключенный к выходу датчика меток, который установлен между отдающим блоком и тяговым механизмом с возможностью взаимодействия с метками, выполненными на шнуре-основе на расстояниях друг от др уга, равных минимальному шагу функций Уолша При этом генератор функций Уолша содержит счетчик, дешифратор и регистр номера заданной функции Уолша, вход которого является первым внешним входом генератора, выходы регистра подключены к первому входу деши фратора, выход которого является выходом генератора, а второй вход деши фратора подключен к выходу счетчика, вход которого является вторым входом генератора. При этом метки на шнуре-основе выполнены в виде колец из магнитопроводящего материала. Использование датчика, взаимодействующего с метками шнура-основы, а также введение в устройство генератора функций Уолша, к которому подключен привод обмотчика, позволяет осуществить многократную обмотку шн ура-основы по заданному закону. Сущность изобретения поясняется чертежами На фиг. 1 показана структурно-кинематическая схема устройства; на фиг. 2 - схема генератора функций Уолша; на фиг. 3 представлены для примера фафики четырех функций Уолша-Адамара и соответствующие им шаги намотки чувствительных элементов-проводов. Устройство содержит отдающий блок 1, перетягиваемый шнур 2, заправленный с отдающего блока через полую ось обмотчика 3 и тяговый механизм 4 на приемный блок 5. Ме тки, например, магнитные из колец пермаллоя 6, нанесены на шнур 1 . Вы ход датчика 7 магнитных меток, выполненного, например, в виде тороидального трансформатора с выходной обмоткой 8, подан на вход генератора 9 функций Уолша, к выходу которого подключен блок 10 управления двигателем 11 привода 12 обмотчика 3, через полую ось которо го проп ущен шн уроснова 2, на который наматывается провод 13. Генератор 9 может быть выполнен, например, (фиг. 2) в составе последовательно включенных счетчика 14 и дешифратора 15, выход которого подан на блок 10 управления, а второй вход деши фра тора 15 по дключен к вы хо ду регистра 16 задания номера функции Уолша, устанавливаемого извне. Генератор 9 функций Уолша предназначен для выработки сигналов, принимающих два фиксированных значения, соответствующи х значениям +1 и -1 функций Уолша. Блок 10 предназначен для выработки сигналов энергопитания двигателя (напряжений или частоты, в зависимости от типа двигателя), также принимающих два фиксированных значения в соответствии со значениями +1 и -1 функций Уолша. Устройство работает следующим образом. На подающую катушку (отдающий блок) 1 помещают шн ур-основу 2 с нанесенными через заданное расстояние магнитными метками. Обмотчик 3 заправляют намоточным проводом 13 Пропускают шн ур-основу через ось обмотчика 3, датчик 7 магнитных меток, тяговый механизм 4 на приемный блок 5. Устанавливают в регистре 16 заданную функцию Уолша, обнуляют сче тчик 14. Включают привод 12 обмотки и тяговый механизм 4. Шнур-основа протягивается на катушку (приемный блок) 5. В момент прохождения первой метки 6 мимо датчика 7 сигнал с датчика поступает на вход счетчика 14 генератора функций Уолша и устанавливает счетчик 14 в первое состояние, соответствующее первому пространственному участку на базе по длине датчика. Это состояние с учетом номера функции Уолша, зафиксированного в регистре 16, дешифрируется на выходе генератора 9 в значение +1 или -1 функции Уолша на первом участке. При прохождении второй метки мимо датчика 7 сигнал с его выхода переводит счетчик 14 в состояние, соответствующее второму пространственному участку на базе по длине участка. Это состояние вновь дешифрир уется в значение заданной функции Уолша на втором участке на выходе генератора 9. Аналогично устройство работает при прохождении других меток, общее число п+1 которых на одну превышает число п пространственных участков на базе датчика. После прохождения последнего участка счетчик 14 устанавливается в конечное состояние, при котором процесс намотки прекращается, и намоточный провод 13 обрезается Далее осуществляется обратная перемотка шн ура 2 на катушку 1 и заправка его с затравкой для протягивания в устройство. Далее процесс намотки повторяется для следующего чувстви тельного элемента датчика, соответствующего другой функции Уолша. Число п чувстви тельных элементов для полной системы функций Уолша равно числу п участков (меток) на базе датчика. Таким образом, датчик изготавливается за п проходов. В случае необходимости изготовленный датчик покрывается изоляцией путем намотки или экструдирования. г Г — —] ---- m mm m mm С • ... / 4 ' У V " 966/г N і ^ і с 1 27995 hado IWWWV hadi 0 -1 had2 i Wl/VW/ 0I \Л/\У\Л/\/ had3 о -1 /www Фиг. 3 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатвнт) Бульв. Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 Підписано до др ук у S, 0V. 2001 р. Форма т 60 x84J/8 . Обся г О l/f обл.-вид. арк. Тираж 5 0 прим. Зам. о? УкрІНТЕІ Вул. Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044)268-25-22