Устройство для измерения количества связующего в пропитанной ленте Советский патент 1986 года по МПК G01N29/00 

11

Изобретение относится к иеразру- шающему контролю матер1-талов и. нзде ЛИЙ и может быть использовано для непрсрыв ого измерения количества связугащего в пропитанной ленте, сфо мированной из нитей или жгутов, при изготовлении конструкций из компози |циониьгх материалов методом намотки,

Цель изобретения - повышение точности из{.ерения количества связующег в пролитанпой ленте за счет учета кратковременных изменений натяжения и неидентичности характеристики натяжения па пропитанном и непропнтанном участках лепты.

На .1 показана блок-схема устройства для измерения количества связующего в пропитанной ленте; на фиг,2 - амплитудно-временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

YcTpoiiCTBO для измерения количества связующего в пропитанной ленте содержит автогенератор 1, состоявший из злектроакустяческого возбудителя .2 механических колебашп ленты, vi последовательно соединенных датчика 3 колебаний ленты и усилителя 4,, последовательно соединенные блок 5 обработки и регистратор 6, датчик 7 натя жения ленты, механически связанный с контролируемой лентой, блок 5 обработки выполнен из последовательно . соединенных преобразователя 8 частоты, блока 9 возведения в квадрат, масштабного усилителя tO, состоящего из последовательно соединенных опера 1ЩОННОГО усилителя 11 и магазина 12 сопротивления, выход которого соеди- ,нен с входом операционного усилителя 11, блока 13 деления, состоящего:из последовательно соединенных интегратора 14, компаратора .15, формирователя 16 однополярных импуль.сов и фильтра 17, генератора 18 тактовых импульсов, подключенного к второму вхо ду интегратора 14, и блока 19 вычитания, усилителя 20 постоянного напряжения, выходом подключенного к второ му входу компаратора 15, а входом - к Датчику . 7 натяжения ленты.. Позидия ми обоз1;ачены: 21 - контролируемая лента; 22 - пропиточная ванна; 23 - опорные ролики.

Устройство дл.я определения количества связую цего в пропитанной лен- те работает следующим образом.

Сформированная из нитей (жгутов) контролируемая лента 21, проходя чег

10

15

20

5

5

0 5 о 5 0

5

регз пропиточную ванну 22, пропитывается связующим и далее движется по опорным роликам 23, расстояние между которыми определяет длину колеблющегося участка. ABTorejiepaTop 1 поддерживает, на колеблющемся участке ленты 21 незатухающие поперечные колебания с частотой, зависящей от массы (т) колеблющегося уч.астка, длины (1) и приложенной силы (F) натяжения, .С выхода автогенератора 1 напряжетше с частотой f поступает на вход преобразователя 8 частоты, с выхода которого напряжение, пропорциональное частоте f, поступает на вход блока 9 возведения в квадрат, в котором оно пре.образуется по закону, ex Масштабный усилитель 10 . с фиксированными коэффициентами уси- ления предназначен для выбора требуемого коэффициента усиления К, что достигается подбором с помощью магазина 12 сопротивлений в цепи обратной связи операционного усилителя 11, Для реализации функции служит блок 13 деления. На вход интегратора 14 со сбросом выходного напряжения подается напряжение, пропорциональное г- kf (фиг.2а), при этом на выходе интегратора 14 во время действия положительных имп льсов дли . тельностью t генератора 18 (фиг.2в) напряжение меняется по закону Н

ВЫ

Ugj.dl (фиг,2г). При малой длиi

телыюсти с (порядка 4-5 мс) можно считать Hp,,j( , Это напряжение поступает на первый (неинвертирующий) в.ход компаратора 15. Па второй (интегрирующий) вход компаратора 15 подается напряжение, пропорциональное натяжению F (фиг,2б и г). Пока напряжение на выходе интегратора 14 меньше напряжения на инвертирующем входе компаратора 15, на выходе компаратора 15 напряжение отрицатель-i ное. Как только напряжение на обоих входах сравняется, на выходе компаратора 15 сформируется передний фронт положительного импульса. Задний фронт импульса -совпадает по времени с задним фронтом положительного тактового импульса (фиг.2д). Длительность t образовавшегося положи- зависит от отношетельного импульса

НИЛ kf /Г. При постоянном натяжении

F чем больше значение kf , тем ско31

pee напряженке на выходе ин1егратрра 14 достигнет значения и F, следовательно, раньше произойдет опрокип ы;вание компаратора 15, в срязи с чем длительность положительного импульса будет больше. При постоянном kf , (Длительность ut будет тем больше, чем меньше F. На выходе формирователя 16 однополярных импульсов выделяются только положительные импульсы длительностью At, которые проходят через фильтр 17, преобразуются в постоянное напряжение отрицательной полярности. Его величина зависит от отношения (фиг.2ж, з). Блок 19 вычитания реализует вьфажение с

kf

1 - р о достигается операцией алгебраического сложения напряжений на выходе фильтра 17 с фиксированным опорным напряжением положительной полярности. С выхода блока

М9 вычитания через согласующую цепь напряжение подается на регистра; тор 6, шкала которого програ- дуирована в процентах содержа - ния связующего.

Изобретение позволяет повысить точность измерения количества связующего при спиральной намртке, когда

543674

натяжение в лентопротяжном тракте , подвергается наибольшим колебаниям .

Формул а изобретения

Устройство для измерения количества связующего в пропитанной ленте, содержащее автогенератор, состоящий

)Q из электроакустического возбудителя механических колебаний и последовательно соединенньгх датчика колебаний ленты и усилителя, последовательно соединенные блок обработки и регист(2 ратор, отл и ч а ющ е ее я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено датчиком натяжения ленты и подключенным к нему усилителем постоянного напряжения , блок обработки

2Q выполнен из последовательно соединен- ных преобразователя частоты, блока возведения в квадрат, масштабного усилителя, блока деления, состоящего из последовательно соединенных интег- 25 ратора, компаратора, формирователя

однополярных импульсов и фильтра, генератора тактовых импульсов, подклю- - ченного к второму входу интегратора, 1и блока вычитания, а выход усилителя Q постоянного напряжения подключен к лгорому входу компаратора.

гг

О

о

-ц

UK

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для непрерывного измерения количества связующего .в пропитанной ленте, сформированной из нитей или жгутов, при изготовлении конструкций из композиционных материалов методом намот / -;,, /- . ки. Целью изобретения является повышение точности измерения количества связующего в пропитанной ленте за счет учета кратковременных изменений натяжения и неидентичности характеристики натяжения на пропитанном и непропитанном участках ленты. Устройство для измерения количества связующего в пропитанной ленте содержит электроакустический возбудитель мехаг; нических колебаний, датчик колебаний, усилитель, датчик натяжения ленты, механически связанный с контролируемой лентой через опорные ролики, пос ледовательно соединенные преобразователь частаты, блок возведения в квадрат, масштабный усилитель, инте:- ратор, компаратор, формирователь однополярных импульсов и фильтр-, генератор тактовых импульсов, выходом подключенный к вторичному входу интегратора, последовательно соединенные блок вычитания и регистратор, вход блока вычитания подключен к выходу фильтра, усилитель постоянного напряжения, включенньм мелзду выходом датчика натяжения лент и вторым входом компаратора 2 ил. j tsS СЛ о:) в5 VI

и.

инт.

t

Фиг. 2

Составитель К.Леонов Редактор В.Ковтун Техред А.Кравчук Корректор

Заказ 4713/47 Тираж 7.78Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

ГП035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная., 4