Устройство для контроля линейной плотности волокнистых материалов Советский патент 1985 года по МПК G01N33/36 

Изобретение относится к текстильной промьшшенности, а именно- к устройствам для контроля линейной плотности волокнистых материгшов.

Цель изобретения - расширение тех нологических возможностей путем обеспечения контроля линейной плотности материала в широком диапазоне изменений номинальных значений линейных плотностей без перенастройки задания предельных отклонений линейной плотности от номинального значения.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит последователь но включенные управляемый источник 1 питания (ВЧ генератор), датчик 2 линейной плотности материала, демодулятор 3 и усилитель 4. Выход усилителя 4 через низкочастотный фильтр 5 и высокочастотный фильтр 6 связан с входом компаратора 7, выход которого подключен к соответствующему входу ключа 8, выходом связанного с одним из входов элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с входом регистратора, состоящего из формирователя 10 и исполнительного органа 1 1 .

Задатчик 12 связан с входом сумматора 13, первьй выход которого U - (и + %У представляет задатчик предельного отклонения линейной плотности, материала от номинального значения, а второй (и) - задатчик номинального значения линейной плотности материала. Выход усилителя 4 соединен с входами селектора 14 чувствительности и через низкочастотный фильтр 15 с первым входом компаратора 16, второй вход которого связан с выходом задатчика 17 предельного отклонения линейной плотности материала от номинального значения, а выход - с входом элемента ИЛИ 9. Выход селектора 14 связан с соответствукнцими входами ключей 8 и 18. Вход питания задатчика 17 соединен с выхо дсгм ключа 18, вход которого заземлен Выходы сумматора 13 подключены к .входам источника 1 питания, задатчика 17 и компаратора 7. Задатчик 12 выполнен в виде электрически связанных потенциометров 19 и 20.

Устройство работает следующим образом.

Верхняя частота среза фильтра 5 задается с помощью напряжения U,, ,

величина, которого определяется из условий допустимой длины дефекта материала и скорости его перемещения. Нижняя частота среза фильтра 6 постоянная и определяется исходя из максимальной длины спонтанного дефекта (порядка 10 см) при минималной скорости мотки текстильного материала. Верхняя частота среза фильтра 15 постоянная и определяется из условия минимальной длины распределенного дефекта (более 100 см) и минимальной скорости мотки текстильного материала.

Порог срабатывания компаратора 7 задается разностью напряжений U - (и + %)j , поступающей с выхода сума;тора 13.

Напряжение функционально связано с номинальной линейной плотностью текстильного материала и задается с помощью функционального потенциометра 19. Эту связь определяют из условия срабатывания компаратора 7

(Т + йТ)-К (P)-(UO - и) . .и - (и .;ь %),(1)

где Т - номинальная линейная плотность поперечного сечения текстильного материала (текс);

дТ - приращение линейной плотности .поперечного сечения текстильного материала (текс)|

и - напряжение, функционально зависящее от Т (В)J и + % - напряжение, пропорционально

ат (В); .

Up - напряжение, зависящее от конструкци.и устройства (В) J - коэффициент передачи.

Преобразуем выражение (1) следующим образом

T-K(P)-(UO - и) и - T-K(p)-(Ud - и) - и + %.(2)

Для единства регулировки по заданному приращению линейной плотности поперечного сечения текстильного материала между Т и (+%) должна быть линейная зависимость. Исходя из этого условия, выражение, стоящее .в квадратных скобках, должно быть равным нулю. Отсюда получаем функциональную зависимость между параметрами Т и .11:

т,-IL.

(3)

к(р)-(и - и) Таким образом, вьфажение (3) определяет функциональную зависимость выходного параметра потенциометра 19 от его входного параметра, например угла поворота, соответствующего номинальной линейной плотности Т. Это позволяет осуществить контроль текстильного материала с различной линейной плотностью поперечного сечения посредством изменения входного параметра Т потенциометра 19. Изменение параметра Т, в свою очередь, приводит к изменению размаха колебаний ВЧ генератора 1, что Позволяет получить на выходе датчика 2 сигнал, пропорциональный параметру Т. Учет приращения линейной плотности ЛТ осуществляется посредством напряжения U %, задаваемого с помощью потенциометра 20 с линейной зависимостью выходного параметра и + % от его входного параметра, соответствукицего &Т. Так как питанием потенциометра 20 является выходное напряжение потенциометра 19, то задаваемое напряжение и + % соответствует любому значе нию номинальной линейной плотности Т. Порог срабатывания компаратора 16 зависит от величины напряжения, поступающего- с задатчика (делителя напряжения) 17. Это напряжение соответствует линейной плотности распреде-ленного дефекта и не превышает напряжения, соответствующего удвоенному значению номинальной линейной плотности контролируемого материала. Так как питанием делителя 17 напряжения является напряжение U, то при контроле материала с различной номинальной линейной плотностью не требуется дополнительной подстройки уст ройства. Селектор 14 чувствительности служит для переключения устройства с рабочего режима на дежурньй или наоборот и выполнен,например,в виде дио да и интегратора, так,что переключение устройства на рабочий режим происходит только по сигналам, поступаю щим с усилителя 4, соответствующим уменьшению линейной плотности матери ла. Такой сигнал формируют с помощью диода, которьй пропускает сигналы, соответствующие уменьшению линейной плотности, вызванной допустимыми структурными неоднородностями текстильного материала, а время включени интегратора значительно меньше времени включения, чтобы устранить влияние селектора 14 чувствительности на работу устройства. Селектор 14 чувствительности управляет ключами 8 и 18, и при переключении устройства с рабочего режима на дежурный, ключ 8 размыкает выход компаратора 7,а ключ 18 размыкает связь делителя 1 7 напряжения с корпусом, что приводит к резкому возрастанию порога срабатывания компаратора 16. С помощью задатчика 12 выставляют необходимый режим работы устройства в соответствии с номинальной линейной плотностью поперечного сечения Т (посредством потенциометра 19) и его допустимого приращения . (посредством потенциометра 20) проверяемого текстильного материала, а изменяя характеристику фильтра 5, с помощью напряжения Ug, устанавливают допустимую длину спонтанного дефекта. Напряжение U и U + %, соответствуещее Т и ЛТ, с задатчика 12 поступает на сумматор 13. Проверяемый текстильный материал заправляют, в датчик 2 линейной плотности, выполненный, например, в виде измерительного конденсатора. Текстильный материал приводят в движение. Величина емкости датчика при этом изменяется в соответствии с изменением линейной плотности поперечного сечения материала. Эти изменения емкости.датчика 2 модулируют высокочастотные колебания генератора 1. Промодулированный сигнал детектируется демодулятором 3 и усиливается усилителем 4. Усиленный сигнал поступает на селектор 14 чувствительности, который включает ключи 8 и 18, что приводит к выходу устройства на рабочий режим. Одновременно сигнал с усилителя 4 фильтруется с помощью фильтров 5 и 6 и поступает на вход компаратора 7, где,сравнивается с напряжением - (U + %)J , поступакщим с первого выхода сумматора 13. Сигнал f. фильтра 6 несет информацию только о спонтанных дефектах. По достижении уровня напряжения и - (и + %)J этим сигналом, происходит срабатывание компаратора 7и на его выходе образуется прямоугольный импульс, который через клю 8поступает, на вход элемента ИЛИ 9. Одновременно с этим сигнал с усили

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ВОЛОКНИСТЬК МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно включенные управляемый источник питания, датчик линейной плотности материала, демодулятор и усилитель, задатчики предельных отклонений линейной плотности материала от номинального значения, выходами подключенные к первым входам соответствующих компараторов, ключи и регистратор, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения контроля линейной плотности материала в широком диапазоне изменений номинальных значений линейных плотностей без перенастройки задания предельных отклонений линейной плотности от номинального значения, оно имеет задатчик номинального значения линейной плотности материала, последовательно включенные низкочастотный и высокочастотный фильтры,, дополнительный низ-, кочастотный фильтр и элемент ШШ, при этом выход задатчика ; номинального значения линейной плотности материала подключен к входам управляемого источника питания.и задатчиков предельных отклонений линейной плотности материала от номиналь-. ного значения, вторые входы компараторов связаны с выходаъда соответственно высокочастотного и дополнительного низкочастотного фильтров, выход первого компаратора подключен к входу первого ключа,-выходом соединенного с первым входом элемента ШШ, второй вход которого связан с выходом второго компаратора, а выход соединен с входом регистратора, причем выход усилителя свя(Л зан с входами низкочастотных фильтров, а вход питания второго задатчика предельного отклонения линейной плотности материала от номинального значения - с выходом второго ключа, вход которого заземлен. 2.Устройство по п. 1, о т л исх чающееся те:м, что задатчики о предельных отклонений линейной плотности от номинального значения и со 4 задатчик номинального значения линейной плотности материала выполнены в виде потенциометров. 3.Устройство по п. 1, отличающееся .тем, что, с целью исключения ложных срабатываний при заправке.материала в датчик линейной плотности, оно имеет селектор чувствительности, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход подключен к управляющим входам ключей.