Устройство для контроля коэффициента жесткости текстильных материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N3/32 

Изобретение откосится к автоматическим устройствам для контроля коэффициента жесткости и может использоваться в текстиль ной промышленности и других отраслях с ан логичными технологическими процессами. Известно устройство дпя контроля коэффициента жесткости нитей в зоне размотканамотка, содержащее возбудитель пробных колебаний, связанный с блоком управления, выход которого подключен к электродвигателю привода паковки и тянульного вала, датчик радиуса паковки/выход которого соединен с входом функционального преобразователя, фильтр, выход которого через нзмеритель амплитуды соединен с первым блока деления, и угловой скорости паковки и скорости тянульного вала 1. Известное устройство не позволяет вести контроль при неподвижном мате|Я1але, имеет значительную погреишость нрн малых скоростях транспортировки материала, не учитывает изменения длины ксжтролнруемого материала между тянульным вапом и паковкой при изменении радиуса паковкн, переходных проUieccoB в скорости тянульного вала, имеет низкую точность контроля на оборудованиН, не имеющем высококачественного регулятора момента паковкн. Цель. нзобретею1Я - повыщенне точности контролл и расширение технологических возможностей. Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля коэффи1шента жесткости текстильных материалов, содержащее возбуднтель пробных колебаний, связанный через блок управления с приводом паковки и тянульного вала, датчик радиуса паковки, выход которого соеданен с входом функционального преобразователя, фильтр, выход которого через измеритель амплитуды соединен с первым входом блока делення, и датчи ки угловой скорости паковкн и скорости тянульного вала, имеет датчик натяжения материала, дополнительные фильтр и измеритель амплитуды, блоки умножения, интегратор, «ум матор и блок сравнения, при этом тттк натяжебия через последовательно соединенные дополнительные фильтр н Нзмеритель амплитуды соедннен с вторым входом блока делення выходы датчнков радиуса и угловой скорости паковки соединены с соответствующнмн входамн первого блока умножения, выходом соединенного с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу I сумматора, а выход - к перврму входу второго .блока умножения, второй вход которого соединен с выходом функционального преобра зователя, а выход - с входом интегратора, выход которого подключен к входу основного фильтра и к первому входу третьегр блока умножения, выходом связанного с первым входом сумматора, а датчик скорости тянульного вала связан вь ходом с вторыми входами сумматора и третьего блока умножения. На чертеже представлена блок-схема лагаемого устройства. Устройство содержит тянульный вал 1, паковку 2, возбудитель 3 пробных колебаний, выход которого соединен с одним или двумя входами блока 4 управления тянульным валом и паковкой (на чертеже показан вариант соединения возбудителя с ;:шумя входами блока , управлення), датчик 5 натяж ения материала, выход которого через последовательно соединенные дополнительные фильтр 6 и измеритель 7 амплитуды соединен с вторьп л входом блока 8 деления, первый блок 9 умножения, один вход которого соединен с выходом датчика 10 )ггловой скорости паковки, а второй вход - с выходом датчика 11 паковкн, подключенного к входу функционального преобразователя 12, блок 13 сравнения, входы которого соединены с выходами первого блока 9 умножения и сумматора 14, второй блок 15 умножения, входы которого соединены с выходами блоков 12 и 13, а выход - с входом интегратора 16, третий блок 17 умножения, выход которого соединен с первым входом сумматора J 4, первый вход - с выходом датчика 18 скорости тянульного вала, а второй вход - с выходом интегратора 16, подключенного к входу фильтра 19, который через измеритель 20 амплнтуда 1 соединен с первым входом блока 8 деления. 1 ильтры б и 19 имеют одинаковую амнлитудно-частотную характеристику и настроены на частоту пробных колебаний. Вид фильтров определяется спектром помех и т{)ебуемым быстродействием устройства контроля. Датчик II радиуса может быть выполнен и виде блока деления входы которого соединены с выходамн датчиков 10 и 18, а выход снабжен фильтром дпя подавлення помех и npb&fbix колебаний в его выходНом снгнале, например, фнльтром нижннх частот. Такое выполненне датчика 11 в отличие от распространенных механических датчнков радауса, в том чнсле с использованием селмяшов, повышает надежность устройства н не загромождает зону обслуживання паковкн. Устройство работает следующнм образом. От возбудителя 3 пробных колебаннй на входы блока 4 управления Поступает периоический сигнал. Блок 4 управлення, реагируя 31 на сигнал с возбудителя 3, вызывает пробные колебания скорости тянульного вала 1 и паковки 2 в противофазе, что привотхит к колебаниям натяжения текстильного матери ала между тянульным валом и паковкой, тем самым, к появлению пробных колебаний в сигнале с датчика 5 натяжения. Сигнал о козффнциенте жесткости текстиль ного материала выдается блоком 8 деления путем вычисления соотношения , где F , - амплитуды пробных колебаний создаваемых с помощью возбудителя соответственно натяжения и относительной деформации материала. Периодический сигнал колебаНИИ натяжения текстильного материала с датчика 5 натяження через фильтр 6 поступает на вход измерителя амплитуды 7, где определяется величина Рр„. Сигнал с датчика 11 радиуса паковки, а также содержащие пробные колебания сигналы с pfovMKu 10 угловой скорости паковки и датчика 18 скорости тянульного вала поступают, на входы модели формирования относительной деформации i материала, состоящей из блоков 9,15,17 умножения, блока 13 сравнения, с)тматора 14, функционального преобразователя 12 н интегратора 16. Относитель ная деформация материала определяется по формулё (V - i4/Lp L, - длина материала между тянульным валом и паковкой; Р - оператор дифференцирования; Vj - скорость тянульного вала; 1 - скорость материала иа поверхности паковки. Пул неизменном относительном расположении осей вращения тянульного вала 1 и паковки 2 длина материала L является функцией только радиуса R , т.е. ,f (И). 44 Сучетом того, что Vj.Rw , где w угловая скорость паковки ,g 5 Выходной сигнал модели, прямо пропорциональный относительной деформации контролируемого материала, снимается с выхода интегратора 16 и через фильтр 19 пост)гпает на вход измерителя амплитуды 20, где определяется величина . При этом на выходе функционального преобразователя 12 получается сигнал t|R), на выходе первого блока умножения 9 - сигнал Ru) , на выходе третьего блока 17 умножения - сигнал EV , на выходе сумматора 14 - сигнал ( ), на выходе блока 13 сравнения - сигнал (Riu-v N f), на выходе второго блока 15 умножения - сигнал (.R UI - V - V 1 f (R). Таким образом, поступающие на входы блока 8 деления сигналы с измерителей 7 и 20 амплитуды прямо пропорциональны акотлитудам про&ап колебаний натяжения и л тносительной деформа1(ии материала соответственно. На выходе блока 8 деления формируется (жгнал, прямо пропорциональный козффициенту жесткости текстильного матернала. Нанбольцгая точность контроля достигается, когда пробные колебаиия тянульного вала И Юксяки происходят в протнвофазе. Такие колебания можно получить, соединив выход возбудителя с двумя входами блока управления (один из них инвертирующий), или На резонансных частотах (с одним из входов блока управления). Изобретение 1юзволяет повысить точность контроля козф4на|иента жесткости, а также дает возможность расширения области проведяшя контроля, тем самым, увеличение степени автоматизации текстильного оборудования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЖЕСТКОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее возбудитель пробных колебаний, связанный через блок управления с приводом паковки и тянульного вала, датчик радиуса паковкн, выход которого соединен с входом фза1К1шональн6го преобразователя, фильтр, выход которого через измеритель a aIлитyды соединен с первым входом блока деления, и угловой скорости паковки и скорости тянульного вала, отличающееся, тем, что, с целью повь шения точности контроля и расширения технологических возможностей, оно имеет датчик натяжения материала, дополнительные фильтр-. и измеритель амплитуды, блоки умножения, интегратор, гмматор и блок сравнения, при этом датчик натяжения через последовательно соеданенные дополнительные фильтр и измеритель амплитуды соединен с вторым входом блока деления, выходы датчиков радауса и угловой скорости паковки соединены с соответствующими входами первого блока умножения, выходом соединенного с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу сумматора, а выход - к первому входу второго блока умножения, второй вход которого соединен с выходом функционального преобразователя, а выход - с входом интегратора, выход которого подключен к входу основного фильтра и к первому входу третьего 6hoKa умножения, выходом связанного с первым входом сумматора, а датчик скорости тянульного вала связан выходом с вто{)ыми входами сумматора и третьего блока умножения. СП о СП 4