СПОСОБ ЛАБОРАТОРНОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ВОЛОКОН В МАССЕ Российский патент 2010 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных материалов в промышленности.

Известен способ контроля параметров волокон (ГОСТ 3274.2-72), по которому образец компактного множества волокон прочесывают ручным методом, раскладывают на предметные стекла, пересчитывают, подвергают воздействию проникающего монохроматического оптического излучения, по окрашенности волокон в поляризованном свете судят о параметрах каждого волокна и, после статистической обработки результатов просвечивания, судят о средних параметрах исследуемого множества волокон.

Способ чрезвычайно длителен и трудоемок, требует напряженного внимания и высокой квалификации технического персонала, предопределяя субъективность оценки результатов.

Известен способ определения параметров волокон, по которому разрыхленное множество волокон помещают в замкнутый цилиндрический объем, с одного торца которого подается сжатый воздух, а на другом торце измеряется давление воздушного потока, прошедшего через множество волокон. О средних параметрах волокон судят по перепаду давления воздушного потока на входе и выходе цилиндрической камеры (ГОСТ 9679.3-72).

Недостатком данного технического решения является низкая точность контроля, вызванная изменением объемной плотности образца вследствие активного воздействия инструмента контроля - воздушного потока.

Наиболее близким, по технической сущности, к изобретению является способ определения зрелости хлопковых волокон (а.с. СССР №792127), по которому множество волокон прочесывают, из прочеса выделяют заданное количество образцов установленной массы и конфигурации, накладывая образцы друг на друга, создают пакет заданной конфигурации, размера и массы, пакет помещают между излучающим и принимающим датчиками акустических колебаний плоскостью пакета нормально к направлению распространения колебаний, а о параметрах волокон судят по величине прошедшего акустического сигнала.

Способ не обеспечивает коррекции величины, прошедшего через образец сигнала, при изменении окружающих условий. Кроме того, при изменении амплитуды сигнала вследствие изменения количества волокон в направлении прозвучивания, при электрической нестабильности усиления принятого сигнала, даже в режиме насыщения, неизбежны фазовые искажения, снижающие точность контроля.

Задачей изобретения является повышение точности, объективности и оперативности контроля средних параметров волокон в массе в лабораторных условиях.

Решение настоящей задачи достигается тем, что в способе лабораторного контроля параметров волокон в массе, заключающемся в том, что множество волокон прочесывают, из прочеса выделяют заданное количество образцов установленной массы и конфигурации, накладывая образцы друг на друга, создают пакет заданной конфигурации, размера и массы, пакет помещают между излучающим и принимающим датчиками акустических колебаний плоскостью пакета нормально к направлению распространения колебаний, а о параметрах волокон судят по величине прошедшего акустического сигнала первоначально изменяют мерную базу между датчиками, добиваясь пучности или узла стоячей акустической волны на приемном датчике в отсутствии образца между ними, затем помещают между датчиками эталонный пакет волокон, параметры которых определены ранее стандартными методами, изменяя мерную базу, добиваются пучностй или узла стоячей акустической волны на приемном датчике, по отношению баз с эталонным образцом и без образца определяют коэффициент пропорциональности, после чего, поместив между датчиками испытуемый образец и изменяя базу, добиваются пучности или узла акустических колебаний на приемном датчике, а о параметрах волокон испытуемого образца судят по величине базы измерения умноженной на коэффициент пропорциональности.

Основными факторами, влияющими на изменение сигнала, являются: количество волокон в единице массы в канале прозвучивания, которое несет полезную информацию о параметрах волокон, температура, относительная влажность и барометрическое давление окружающей среды, которые искажают величины полезного сигнала. Погрешность, вызываемая нестабильностью амплитуд принимаемых колебаний, а также влиянием климатических факторов устраняется тем, что фазовый сдвиг, вызванный изменением пути распространения вследствие огибания волокон, регистрируется по смещению пучности или узла стоячей акустической волны с помощью подстройки базы измерения. Это исключает погрешность, вызванную неидентичностью излучателей, нестабильностью амплитуд принимаемых колебаний, а также дает возможность получать относительный, не зависящий от дестабилизирующих факторов, калиброванный эталонным образцом сигнал.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ, где: 1 - генератор колебаний, 2 - излучатель акустических колебаний, 3 - приемный акустический датчик, 4 - усилитель, 5 - устройство отображения информации, 6 - пакет волокон.

На фиг.2 дана зависимость сигнала от среднего количества волокон в единице массы контролируемого образца.

Способ реализуется следующим образом. Образец эталонного волокна исследуется стандартным методом. Затем из этого волокна на установке Шерли или серийной чесальной машине приготавливается прочесом настил заданной массы. Из прочеса выделяют заданное количество образцов установленной массы и конфигурации, накладывая образцы друг на друга, создают пакет заданной конфигурации, размера и массы. По этой же методике подготавливают испытуемый образец. Подбором расстояния между дачниками, в отсутствие образца, добиваются пучности или узла стоячей акустической волны. Эталонный пакет помещают между излучающим и принимающим датчиками акустических колебаний плоскостью пакета нормально к направлению распространения колебаний и, изменяя мерную базу, добиваются пучности или узла стоячей акустической волны. Затем по отношению баз с эталонным образцом и без образца определяют коэффициент пропорциональности, после чего, поместив между датчиками испытуемый образец и изменяя базу, добиваются пучности или узла акустических колебаний на приемном датчике, а о параметрах волокон испытуемого образца судят по величине базы измерения умноженной на коэффициент пропорциональности.

Использование: для контроля параметров волокон. Сущность: заключается в том, что множество волокон прочесывают, из прочеса выделяют заданное количество образцов установленной массы и конфигурации, накладывая образцы друг на друга, создают пакет заданной конфигурации, размера и массы, пакет помещают между излучающим и принимающим датчиками акустических колебаний плоскостью пакета нормально к направлению распространения колебаний, а о параметрах волокон судят по величине прошедшего акустического сигнала, при этом первоначально изменяют мерную базу между датчиками, добиваясь пучности или узла стоячей акустической волны на приемном датчике в отсутствии образца между ними, затем помещают между датчиками эталонный пакет волокон, параметры которых определены ранее стандартными методами, изменяя мерную базу, добиваются пучности или узла стоячей акустической волны на приемном датчике, по отношению баз с эталонным образцом и без образца определяют коэффициент пропорциональности, после чего, поместив между датчиками испытуемый образец и изменяя базу, добиваются пучности или узла акустических колебаний на приемном датчике, а о параметрах волокон испытуемого образна судят по величине базы измерения умноженной на коэффициент пропорциональности. Технический результат: повышение точности, объективности и оперативности контроля средних параметров волокон в массе в лабораторных условиях. 2 ил.

Способ лабораторного контроля параметров волокон в массе, заключающийся в том, что множество волокон прочесывают, из прочеса выделяют заданное количество образцов установленной массы и конфигурации, накладывая образцы друг на друга, создают пакет заданной конфигурации, размера и массы, пакет помещают между излучающим и принимающим датчиками акустических колебаний плоскостью пакета нормально к направлению распространения колебаний, а о параметрах волокон судят по величине прошедшего акустического сигнала, отличающийся тем, что, первоначально изменяют мерную базу между датчиками, добиваясь пучности или узла стоячей акустической волны на приемном датчике в отсутствии образца между ними, затем помещают между датчиками эталонный пакет волокон, параметры которых определены ранее стандартными методами, изменяя мерную базу, добиваются пучности или узла стоячей акустической волны на приемном датчике, по отношению баз с эталонным образцом и без образца определяют коэффициент пропорциональности, после чего, поместив между датчиками испытуемый образец и изменяя базу, добиваются пучности или узла акустических колебаний на приемном датчике, а о параметрах волокон испытуемого образца судят по величине базы измерения умноженной на коэффициент пропорциональности.