Устройство для определения плотности ткани Советский патент 1984 года по МПК D03J1/20 G01B9/04 

Изобретение относится к легкой,пр мьшшенности, в частности к устройств для измерения и контроля параметров ткани на ткацких станках и сушильноширильных агрегатах. По основному авт. св. № 1073348 известно устройство для определения плотности ткани по утку и основе, содержащее расположенный на вертикал ной стойте станины излучатель,имеющий источник излучения и объектов, фотоэлемент, установленный под излучателем, блок регистрации, связанный с фотоэлементом, растровый диск с приводом вращения, два дополнительных фотоэлемента и преобразователь положения излучателя, связанные с блоком регистрации, блоки перемещения излучателя по вертикальной стойке и пере мещения объектива, причем растровый диск установлен между источником излучения и объективом и имеет непрозрачные параллельные линии и непрозрачное периферийное кольцо с двумя диаметрально расположенными на нем прозрачными окнами, при этом два дополнительных фотоэлемента размещены под прозрачными окнами растрового диска. Блок регистрации устройства содержит дифференцирующую цепь, ключи, компаратор, регистры с индикацией, элементы И-НЕ, инверторы и источник опорного напряжения, причем поразрядные выходы преобразователя положения излучателя посредством ключей соедине ны с поразрядными входами регистров с индикацией, управляющие входы ключей связан с выходами соответствующих инверторов, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И-НЕ, первые входы элементов И-НЕ подключены к выходам соответствующих дополнительных фотоэлегчентов, вторые входы связаны с выходом компаратора, к входам которого подсоединены соответственно источник опорного напряжения и посредством дифференцирующей цепи - фотоэлемент Cl. Известное устройство отличается недостаточной точностью измерений, заключающейся в том, что в случае наличия в пределах площади измерения т.е. площади растровой решетки, в направлении, параллельном уточным нитям, неоднородности, плотности ткани возможно возникновение неоднозначности и:1ме.))ений плотности одного и того же учпстка или отсутствие регист рации при прохождении устройством всего диапазона плотностей в одном направлении при работе в автоматическом режиме. Указанный недостаток обусловлен тем, что измеряемая площадь имеет равные размеры как вдоль линий растрового диска, так и поперек их, в то время как информативным размером является только длина растра поперек его линии. Точность измерения плотности ткани определяется абсолютным числом линий растрового диска, лежащих в поле изображения нитей ткани, так как максимальная абсолютная погрешность примерно равна половине шага линий диска, а относительная уменьшается с увеличением числа линий. Наличие неоднородности плотности по утку в пределах площади измерения приводит к существенному уменьшению амплитуды импульсных сигналов на выходе фоточувствительного элемента, возникающих при равенстве плотности нитей и плотности линий изображения растрового диска в результате того, что исчезновение муаровой картины наступает не на всей площади фоточувствительного элемента, а только на ее части. Целью изобретения является повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено оптически непрозрачным диском, жестко соединенным с растровым диском и имеющим оптически прозрачную щель, выполненную по диаметру диска и направленную перпендикулярно непрозрачным линиям растрового диска, ширина которой не превьш1аёт 1/10 ее длины, при этом диаметр оптически непрозрачного диска равен внутреннему диаметру непрозрачного периферийного кольца растрового диска. На фиг. схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 растровый диск; на фиг. 3 - дополнительный оптически непрозрачный диск с щелью. Предлагаемое устройство содержит расположенный на вертикальной стойке станины 1 излучатель 2, имеющий источник 3 излучения и объектив 4, фотоэлемент 5, установленный под излучателем 2, растровый диск 6 с приводом 7 вращения, установленный между источником 3 излучения и объектиBOM 4, Диск 6 имеет непрозрачные параллельные линии 8 (фиг. 2) и непрозрачное периферийное кольцо 9 с двумя, диаметральнорасположенными на нем прозрачными окнами 10. Блок 11 перемещения объектива .4 обеспечивает перемещение последнего относительно излучателя 2. С диском 6 жестко соединен дополнительный оптически непрозрачный диск 12, имеющий диаметрально расположенную на нем и направ ленную перпендикулярно линиям 8 раст рового диска 6, оптически прозрачную щель 13. Ширина щели 13 не должна превышать 1/10 ее длины, а длина равна Диаметру диска 12, диаметр которого, в свою очередь, равен внутреннему диаметру непрозрачного периферийного кольца 9 диска 6. Ширина щели 13 выбрана из условия, чтобы она была не меньше толщины нити и в то же время достаточной для обеспе чения необходимой освещенности. Устройство содержит также два дополнительных фотоэлемента 14 и 15 и преобразователь 16 положения излучателя 2, связанные с блоком 17 регистрации, и блок 1,8 перемещения излучателя 2 по вертикальной стойке станины 1. Блок 17 соединен также с фотоэлементом 5. Дополнительные фотоэлементы 14 и 15 размещены под прозрачными окнами 10 растрового диска 6 и соединены с блоком 17. Устройство работает следующим образом. , В процессе измерения излучатель 2 непрерывно перемещается вверх - вниз относительно станины 1 между положениями, определяе1 гми конечными выключателями (не показано). Синхронно с излучателем 2 перемещается объекти 4 относительно дисков 6,и 12, обеспе чивая постоянную фокусировку изображе ния линий 8 диска 6 на ткани 19. Излучение от источника 3 проходи через щель 13 в диске 12, 4eiie3 рас ровую поверхность диска 6, ограничен ную щелью 13, объектив 4, ткань 19 и регистрируется фотоэлементом 5. Диски 6 и 12 в процессе измерения вращаются приводом 7 со скоростью, например, 600 об/мин. При этом на ткани 19 создается сфокусированное изображение линий 8 диска 6, а на фоточувствительном эл менте 5 появляется муаровая картина состоящая из светлых и темных полос. Число и направление муаровых полос в процессе вращения диска 6 изменяется, и если плотность изображений линий 8 диска 6 и плотность нитей ткани 19 по основе или утку не совпадает, то на поверхности фотоэлемента 5 всегда будет находится несколько муаровых полос. При перемещении блоком 18 излучлтеля 2 и синхронном перемещении объектива 4 плотность линий 8 изображения диска 6 изменяется, однако фокусировка при этом сохраняется, С изменением плотности линий 8 изображения диска 6 меняется и муаровая картина, суммарная интенсивность регистрируемого излучения изменяется плавно до тех пор, пока плотности линий 8 изображения диска 6 и ткани 19 не станут равными и линии 8 диска 6 не будут параллельны нитям ткани 19. При совпадении плотностей линий 8 изодражения диска 6 и ткани 19 по утку (основе) и параллельности линий 8 и уточных (основных) нитей ткани 19 муаровая картина плотности исчезает, интенсивность регистрируемого излучения скачкообразно изменяется и на выходе фотоэлемента 5 возникает электрический импульс. Импульс может быть положительны - и отрицательным, и амплитуда его зависит от типа измеряемой ткани - ее структуры, плотности и т.д. Импульсы, поступающие с фотоэлемента 5, регистрируются блоком 17. В процессе измерений, в случае засветки через окно 10 в диске 6 дополнительного фотоэлемента 14, отличающего основу, фиксируется число, показывающее плотность ткани по основе, а при засветке фотоэлемента 15 плотность ткани по утку. За каждый ход излучателя 2 в одном направлении информация о плотности ткани по утку и основе меняется. Наличие в устройстве оптически непрозрачного диска 12 с п;елью 13 уменьшает вероятность появления неоднородности плотности ткани по утку в поле зрения фоточувствительного элемента 5 вследствие уменьшения неинформированного размера площади измерения. Информативным размером является только длина растрового диска 6 в направлении, перпендикулярном направлению его j11003 линий, a поперечный размер информации не несет. Использование предлагаемого устройства в качестве датчика плотности ткани в АСУТП на стадии заключительной 5 отделки позволяет исключить неправильное регулирование плотности ткани. 9 имевшее место при сбоях и ложных срабатываниях, вследствие повышения достоверности измерений, повысить качество продукциии увеличить ее выпуск без дополнительных затрат за счет выпуска тканей с плотностью по утку, соответствующей ГОСТу.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТКАНИ по авт. св. №1073348, о тлич.ающе е ся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно имеет оптически непрозрачный диск, жестко соединенный с растровым диском и имеющий оптически прозрачную щель, выполненную по диаметру диска и направленную перпендикулярно непрозрачным параллельным линиям растрового диска, щирина которой не превьппает 1/10 ее длины, при этом диаметр оптически непрозрачного диска равен внутреннему диаметру непрозрачного периферийного кольца растрового диска. 32

фа AS