Устройство Л.Н.Смирина для определения плотности ткани Советский патент 1987 года по МПК D03J1/20 

Изобретение относится к легкой промьшшенности, в частности к устройствам для измерения и контроля параметров ткани на ткацких станка и сушилъно-ширильных агрегатах.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства и уменьшение его габаритов.

На фиг. 1 схематично изображено , предлагаемое устройство; на фиг. 2 . блок регистрации; на фиг, 3 - датчик угла поворота цилиндра в электрический сигнал.

Предлагаемое устройство содержит

последовательно расположенные источ- 15 цилиндра 2, второй параллельный

ник 1 излучения, растр 2 с приводом 3 вращения, диафрагму 4 со щелью и фотоэлемент 5, подключенный к первому входу блока 6 регистрации, датчик 7 угла поворота растра- 2, выход которого соединен с вторым входом блока 6 регистрации.

Диафрагма 4 и фотоэлемент 5 расположены внутри растра 2, который выполнен в виде полого цилиндра, на внешней боковой поверхности которого нанесены непрозрачные лиини 8 с постоянной плотностью нанесения в направлении, параллельном образующей цилиндра, и переменной - в направ-. Ленин, перпендикулярном ей. Ось цилиндра расположена параллельно направлению движения ткани 9. При этом ось 10 симметрии линий 8 растра 2 перпендикулярна направлению движения ткани 9. Градиент плотности нанесени непрозрачных линий 8 в направлении, перпендикулярном образующей полого цилиндра, постоянен, а ширина прозрачных линий растра 2 равна ширине его непрозрачных линий в любом сечении, нормальном к оси симметрии раст ра 2.

Блок 6 регистрации содержит Дифференцирующую цепь 11, первый и вто- 45 выходе фотоэлемента 5 присутствует рой компараторы 12 и 13, источники постоянное напряжение, например по- 14 и 15 эталонных напряжений, счет- ложительное.

чик 16 импульсов, ключи 17 и регистр Как только плотность нитей изоб- 18 индикации.

Вход цепи 11 соединен с первым входом блока 6 регистрации,первый

вход первого компаратора 12 подключен к выходу цепи 11, а первый вход второго компаратора 13 - к первому

ражения ткани 9 равна плотности ли- 50 НИИ 8 растра 2, интенсивность падаю щего на фотоэлемент 5 излучения им- пульсно меняется и на выходе фотоэле мента 5 появляется электрический им пульс, который может быть положитель

входу блока 6, Вторые входы компара- 55 ным, отрицательным или биполярным.

торов 12 и 13 соединены с источникаПри прохождении перед щелью диафрагмы 4 непрозрачной полосы на выходе фотоэлемента 5 напряжение уменьми 14 и 15 эталонных напряжений. Счетный вход счетчика 16 соединен с BTopbiM входом блока 6, а его уста3155352

новочный вход - с выходом второго компаратора 13. Поразрядные выходы счетчика 16 через ключи 17 соединены с поразрядными входами регистра 18 § индикации. Управляющие входы ключей 17 соединены с выходом первого компаратора 12. ,

Датчик 7 угла поворота выполнен в виде цифрового оптического растро- to вого преобразующего звена. Он содержит источник 19 света, параллельный ,растр 20 с постоянной плотностью на- ;несения непрозрачных линий, выполненных на внешней поверхности полого

0

5

растр 21, диафрагму 22 со щелью и фотоэлемент 23, оптически связанный с источником 19 света через диафрагму 22 и растры 20 и 21.

Устройство работает следующим образом.

При измерении плотности ткани по утку, например на агрегатах отделочного производства., устройств ориентируют таким образом, что ось 10 симметрии линий 8 перпендикулярна направлению двшкения ткани 9. При этом источник .1 излучения располагается над (под) тканью 9, а растр 2 с приводом 3 и датчиком 7 - под (над) тканью 9. Параллельный пучок излучения от источника 1 проходит через ткань 9, растр 2, диафрагму 4 и попадаетна фотоэлемент 5, При вра- 5 щении приводом 3 растра 2 интенсивность излучения, падающего на фотоэлемент 5, не меняется до тех пор, пока плотность изображения нитей ткани 9 и плотность линий 8 растра 2 в сечении, через которое проходит пучок излучения, не будут равны друг другу, так как на поверхности диафрагмы 4 образуется муаровая картина, содержащая несколько линий, т.е. на

0

0

Как только плотность нитей изоб-

ражения ткани 9 равна плотности ли- 50 НИИ 8 растра 2, интенсивность падающего на фотоэлемент 5 излучения им- пульсно меняется и на выходе фотоэлемента 5 появляется электрический импульс, который может быть положитель. 3 .1

шится до нуля, т.е. ( при положительном напряжении на выходе фотоэлемента при его засветке) возникнет отрицательный импульс большой амплитуды .

Сигнал с фотоэлемента 5 подается на первый вход блока 6 регистрации, а внутри него - на дифференцирующую цепь 11 „ которая пропускает импульсы отсекая постоянную сЬставляющую, и на первый вход второго компаратора 13, на второй вход которого подается небольшое (положительное) напряжение от источника 14 эталонного напряжения. При прохождении мимо щели диафрагмы 4 непрозрачной линии и появлении на выходе фотоэлемента 5 (отрицательного) импульса, спадающего до нуля, на выходе компаратора 13 вырабатывается импульс.

Сигнал с цепи 11 поступает на первьш вход первого компаратора 12, на второй вход которого подается (положительное) напряжение от источ- .ника эталонного напряжения 14. Это напряжение подбирается так, что на первого компаратора 12 возникает импульс только при приходе на.его вход (положительного) импульса от фотоэлемента 5, возникающего при совпадении плотности ткани 9 по утку и плотности линий 8 растра 2 в зоне щели диафрагмы 4.

Растры 20 и 21 образуют обтюраци- онное сопряжение. Излучение от источника 19 попадает на фотоэлемент 23, проходя через растры 20 и 21 и щель диафрагмы 22. При вращении цилиндра и-размещенного, на нем растра 20 излучение периодически прерывается и

54

на выходе фотоэлемента 23 возникают импульсы. Эти импульсы подаются на второй вход блока 6 регистрации, а внутри него - на счетный вход счетчика 16 импульсов. В момент прихода импульса с первого компаратора 12, т.е. в момент равенства плотностей нитей ткани 9 по утку и плотности линий 8 растра 2 в зоне щели, ключи

17, соединяющие поразрядно счетчик 16 и регистр 18, открываются, и число импульсов в параллельном коде переносится из счетчика 16 в регистр 17. При приходе импульса с второго

компаратора 13 счетчик 16 импульсов устанавливается в исходное состояние, при этом на него записывается число, равное минимальной плотности линий 8 растра 2.

Таким образом, за каждый оборот цилиндра в регистр поступает инфор- . мация о плотности ткани по утку на данном участке. Так как ткань 9 движется, можно усреднить информацию по

нескольким участкам и вывести ее на

индикацию или (и) передать в ЭВМ усредненную информацию по отрезкам ткани нужной длины. При скорости вращения цилиндра, например, 3000 об/мин

быстродействие устройства таково, что можно получать 50 измерений в 1 с.

Для измерения плотности ткани по основе устройство должно быть повернуто на 90° вокруг вертикальной оси. альнейшая работа устройства аналогична.

Экономический эффект от использования данного устройства определяется его высоким быстродействием.

фиг. 2

1.Устройство для определения ;плотности ткани,содержащее последовательно установленные источник излучения, растр с приводом вращения,диафрагму со щелью и фотоэлемент,подключенный к первому входу блока регистрации,о т- личающеес ятем,что5С целью по- вьшения быстродействия, оно имеет датчик угла поворота растра,а растр выполнен в виде полого цилиндра, ось которого расположена параллельно плоскости перемещения ткани, на внешней боковой поверхности полого цилиндра нанесены непрозрачные линии с постоянной плотностью нанесения в направлении, параллельном образующей полого цилиндра, и переменной - в направлении, перпендикулярном образующей полого цилиндра, при этом ось симметрии растра перпендикулярна плоскости перемещения ткани, а выход датчика угла поворота растра подключен к второму входу блока регистрации. 2.Устройство по п. 1. отличающееся тем, что градиент плотности нанесения непрозрачных линий растра в направлении, перпендикулярном образующей полого цилиндра, выполнен постоянньм. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, значе1ШЯ ширины прозрачных и непрозрачных линий растра равны в любом сечении, нормальном к оси симметрии растра. 4.Устройство по п. 1, отли- ча.ющееся тем, что с целью уменьшения габаритов устройства, диафрагма со щелью и фотоэлемент расположены внутри полого цилиндра. (Л 00 СП ел оо 01

Редактор Н.Гунько Техред М.Ходанич Корректор

Заказ 2322/29 Тираж 424 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно

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