Устройство для контроля обрыва нити Советский патент 1987 года по МПК D01H13/14 

,13

Изобретение относится к автоматическим устройствам для контроля состояния нитей на технологическом оборудовании текстильных предприятий производств химических волокон, а также других отраслях промьпаленности для контроля электризуемых нитевидных материалов.

Цель изобретения - повышение надежности контроля слабо электризуемы нитей.

На фиг.1 представлена конструкция устройства; на фиг.2 - сечение А-А на фиг Л; на фиг.З - блок-схема устройства.

Устройство содержит измерительные электроды 1 и 2, состоящие из электропроводящего цилиндрического стержня 3, укрепл.енного в изоляторе 4 с помощью токопровода 5, связанного с электронной схемой устройства.

Цилиндрический экран 6 закреплен на корпусе 7 устройства и имеет прорезь 8 для нити 9. Между измерительными электродами 1 и 2 расположен электризатор 10, выполненньш в виде электромагнитного нитенатяжите- ля, включающего корпус 11, в котором размещена обмотка 12 на изоляционной катушке 13, диэлектрическую неподвижную шайбу 14 с укрепленным в ней металлическим центральным стержнем 15, связанным проводом 16 с обмоткой 12, а также нагружающую шайбу 17 из ферромагнитного материала с отверстием 18 для установки ее на центральный стержень 15 и прорезью 19 для прохождения нити 9.

Измерительный электрод 2 расположен от электризатора 10 на расстоянии, в 2-3 раза большем,чем измерительный электрод I.

Для фиксированного направления движения нити 9 от бобины 20 в устройстве имеются диэлектрические входной нитенаправитель 21 с балло- ноограничителем 22 и выходной нитенаправитель 23.

Обмотка 12 электризатора 10 подключена к выходу блока 24 литания, Стержни 3 измерительных электродов 1 и 2 посредством дифференцирующих цепочек соответственно ,, подключены к входам дифференциального усилителя 25, выход которого связан с входом блока 26 обработки сигналов, предназначенного для логической обработки и формирования сигнала обрыва нити, подаваемого далее

192

в схему останова машины (не показана) t Управляющий вход блока 26 обработки сигналов подключен к схеме пуска-останова машины (не показана).

Конструктивно дифференцирующие цепочки R С и ДИфференциальньлй усилитель 25 и блок 26 обработки сигналов расположены в экране под корпусом 7 устройства.

Устройство работает следующим образом.

При пуске машины на управляющий вход блока 26 обработки сигналов поступает сигнал, разрешающей его работу. В процессе движения с бобины 20 за счет контакта с баллоноограни- чителем 22 и нитенаправителем 21 на нити 9 возникает трибоэлектрический заряд. Так как натяжение нити 9 на

участке от бобины 20 до электризатора 10 мало, то ее трибозлектризация на этом участке незначительна. Трение нити 9 о поверхность стержня 3 измерительного электрода 1 сопровождается частичным стенанием на него заряда нити, а также генерацией дополнительного заряда. Поскольку текстильные нити являются диэлектриками, то ввиду неравномерности распределения заряда вдоль нити 9 основную долю по отношению к постоянной составляющей заряда составляет переменная составляющая заряда. В результате этого по цепи измерительный электрод

1 резистор земля протекает ток, а через конденсатор С на первый вход дифференциального усилителя 25 поступает переменная составляющая напряжения. При дальнейшем движении

нити 9 через электризатор 10, выполненный в виде электромагнитного ни- тенаправителя, за счет притяжения электромагнитным полем обмотки 12 нагружающей шайбы 17 из ферромагнитного материла к диэлектрической неподвижной шайбе 14 натяжение и трение нити 9 значительно увеличивается, что приводит к увеличению ее линейной плотности заряда при выходе

из электризатора 10. При высоком электрическом сопротивлении нити 9 (более 109 Ом.см) на пути к второму измерительному электроду 2 этот заряд нити 9 практически сохраняется.

В результате этого ток по цепи измерительный электрод 2 резистор R2- земля и, .соответственно, переменная составляющая напряжения, поступающая через конденсатор Cj на

31

второй вход дифференциального усилителя 25, будет больше, чем на первом его входе. Таким образом, при движении нити 9 на выходе дифференциального усилителя 25 формируется сигнал большего уровня, соответствующий усиленной разности переменных состар ляющих напряжений на его входах, что не приводит к формированию сиг - нала на выходе блока 26 обработки сигналов,

При обрыве нити 9 до или после электризатора 10 ее движение прекращается и токи в цепях измерительных электродов I и 2 становятся практи- чески равными нулю. С учетом специфики дифференциального усилителя 25, возможности подавления синфазных помех и при отсутствии сигналов на его входах с измерительных электродов 1 и 2 на вход блока 26 поступает сигнал малого уровня, что приводит к формированию на его выходе сигнала останова машины ввиду обрыва нити 9.

В случае контроля движения слабо электризуемых нитей с электрическим сопротивлением менее 10 Ом-см три боэлектрический заряд нити 9 резко снижается во всех зонах устройства. Однако наибольшая линейная плотность заряда нити 9 будет в зоне электризатора 10 за счет наличия постоянног напряжения на нагружающей шайбе 17 от блока 24 питания. С учетом этого, а также низкого электрического сопротивления нити 9 переменная составляющая тока в цепи измерительного электрода 1, расположен- кого ближе к электризатору 10, больше переменной составляющей тока в цепи измерительного электрода 2, расположенного в 2-3 раза дальше от электризатора 10 по ходу движения нити 9. В результате этого на входах дифференциального усилителя 25 будут сигналы перемен194

ного напряжения различного уровня, что определяет формирование на его выходе также сигнала большого уровня и, соответственно, отсутствие сигнала на выходе блока 26 обработки сигналов.

I

При обрыве нити 9, как и в первом случае, сигналы на входах дифференциального усилителя 25 от измерительных электродов 1 и 2 практически равны нулю, а низкий уровень сигнала на входе блока 26 обработки сигналов приводит к формированию на его выходе сигнала останова машины ввиду обрыва нити 9.

Формула изобретения

Устройство для контроля обрыва нити, содержащее нитенаправители и два измерительных электрода, подключенные к соответствующим входам дифференциального усилителя, выход которого связан с входом блока обработки сигналов, а также блок питания, отличающееся тем, что, с целыо повьш1ения надежности контроля обрыва слабо электризуемых нитей, оно имеет электризатор, размещенный между изме{ итеЛьными электродами и выполненный в виде электромагнитног нитенатяжителя, обмотка электромагнита которого соединена с источником питания, нагружающая шайба нитенатяжителя выполнена из ферромагнитного материала, а неподвижная - диэлектрического, причем нагружающая шайба электрически связана через центральньш стержень с блоком питания, а первый по ходу движения нити измерительный электрод установлен перед электризатором на расстоянии, в 2-3 раза меньшем, чем расстояние от электризатора до второго измерительного электрода.

CM

Ж

Изобретение относится к области текстильного производства. Целью изобретения является повышение надежности контроля обрыва слабо электризуемых нитей. Устройство содержит нитенаправители, два измерительных электрода, между которыми установлен электрозатвор, выполненный в виде электромагнитного нитенатяжителя и имеющий обмотку 12, неподвижную диэлектрическую шайбу 14 и нагружающую шайбу 17 из ферромагнитного материала, электрически связанную через металлический центральный стержень 15 с выводом обмотки 12 и выходом блока питания. Измерительные электроды подключены посредством дифференцирующих цепочек R2C2 к входам дифференциального усилителя, выход которого связан с входом блока обработки сигналов, Один измерительный электрод установлен от электри- затора на расстоянии, в 2-3 раза меньшем, чем другой измерительный электрод, что позволяет получить разные по уровню сигналы при движущейся нити, с большим или малым электрическим сопротивлением. 3 ил. с S О) А-А /7 СО 00 О5 со Фиг. 2

Редактор В.Петраш

Составитель А.Козлов Техред А. Кравчук

Заказ 2482/23 Тираж 427Подписное

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

Корректор М.Демчик