Устройство для измерения линейной плотности волокнистого продукта Советский патент 1988 года по МПК D01G23/06 G01N33/36 

Фи. 1

15

20

Изобретение относится к текстильной промышленности.

Цель изобретения - повьппение точности измерения при контроле линейной плотности продукта с изменяющей- , ся в широком диапазоне изменения раз- нооттеночности продукта.

На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - нормированные ц, теоретическая и экспериментальная статические характеристики устройства.

Устройство содержит оптронную систему, состоящую из последовательно установленньк источника излучения, 1|1нфр.акрасного светофильтра 2, объек тива 3 и фотоприемника 4. Оптронная система может занимать ортогональное К поверхности волокнистого продукта (объекта измерения) положение и нак j OHHoe (под утломоС к нормали) посредством реверсивного привода 5 пово- i OTHoro движения, рабочий орган которого (маска 6) связан с оптронной си- фтёмой. Два его положения фиксируют- 25 ся с помощью непрозрачной маски 6, имеющей отверстие и двух оптоэлек- tpOHHbix пар, световые потоки которых модулируются отверстием в маске. Оп- Топары состоят из источников 7 и 8 излучения и фотоприемников 9 и 10 и представляют собой датчики крайних Положений рабочего органа (маски 6)

(1ривода 5. Схема вычитания содержит запоминающих блока П и 12, информационные входы которых соединены |; фотоприемником 4, а управляющие - с выходами фо.топриемников 9 и JO, оптопар, и делитель 13, входами Связанный с выходами запоминающих блоков II и 12, Выход делителя 13 - выход устройства. В начальном положении ось оптронной системы находится в Ортогональном положении, источник Г излучения включен.

Устройство работает следующим образом.

Луч света, сформированный с помощью источника 1, светофильтра 2 и объектива 3 зондирует объект измерения, рассеянный им свет воспринимается фотоприемником 4. По импульсу с фотоприемника 9 (отверстие в маске 6 совмещено с осью оптопары - источник

1397567 . 2

углом оС к нормали. В этот момент отверстие в маске 6 совмещается с осью оптопары - источник 8 излучения, фотоприемник 10, и по импульсу с выхода последнего в запоминающий блок 12 вводится текущее значение сигнала фотоприемника 4. Делитель 13 вырабатывает сигнал, пропорциональный отношению сигналов блоков 11 и 12. При циклически повторяемом вращении оси оптронной системы содержимое блоков 11 и 12 постоянно обновляется. При этом линейность статической характеристики устройства по линейной плотности V F(p)высока, результаты измерений не подвержены влиянию разнооттеноч- ности объектов измерения, дрейфу интенсивности излучения источника 1 и чувствительности фотоприемника 4.Последнее объясняется следующим.

В общем виде функция (j) определяется законом Бугера-Ламберта -РР

30

Ф Фо1

где Фо - входящий в волокнистый продукт поток излучения; Ф - выходящий из волокнистого продукта поток излучения; D - коэффициент, зависящий от

вида продукта и длины волны излучения;

Р - линейная плотность. При фотометрировании с учетом линейной световой характеристики фото- 35 приемников (фотоприемника 4) формула принимает вид

v f(f)

где Vo - сигнал фотоприемника 4 при

f О,

и графически, например, при D-2 дм/г

имеет в нормированном виде характер, показанный на фиг.2 (кривая 1).

При просвечивании продукта под углом cL к нормали линейная плотность искусственно завышается в cosecо раз и сигнал фотоприемника 4 имеет вид .-ppcosecoC

40

45

50

V,

Vol

F(p)V,, Va /Vn

Величина jj (coseco -l) 1 при . Это обеспечивает снижение множителя в показателе экспоненты

5

В общем виде функция (j) определяется законом Бугера-Ламберта -РР

0

Ф Фо1

где Фо - входящий в волокнистый продукт поток излучения; Ф - выходящий из волокнистого продукта поток излучения; D - коэффициент, зависящий от

вида продукта и длины волны излучения;

Р - линейная плотность. При фотометрировании с учетом линейной световой характеристики фото- 5 приемников (фотоприемника 4) формула принимает вид

v f(f)

где Vo - сигнал фотоприемника 4 при

f О,

и графически, например, при D-2 дм/г

имеет в нормированном виде характер, показанный на фиг.2 (кривая 1).

При просвечивании продукта под углом cL к нормали линейная плотность искусственно завышается в cosecо раз и сигнал фотоприемника 4 имеет вид .-ppcosecoC

0

5

V,

Vol

F(p)V,, Va /Vn

Величина jj (coseco -l) 1 при . Это обеспечивает снижение множителя в показателе экспоненты

Изобретение относится к текстильной промышленности. Цель изобретения- повьшение точности измерения в широФотозА ктрический канал 0$ъект измерения ч ком диапазоне изменения разнооттеночное ти продзпста. Оптронная система содержит источник 1 излучения, инфракрасный фильтр 2, объектив 3 и фотоприемник 4, установленный с возможностью поворота на угол оС с помощью реверсивного привода 5 поворотного движения. Делитель 13 вырабатывает сигнал, пропорциональный отношению сигналов, зафиксированных в запоминающих блоках 11 и 12 в крайних положениях привода 5. Сигнал на выходе делителя 13 определяется линейной плотностью контролируемого продукта. 2 ил. (Л Схема СО СО -vl ел 05 вычисления Оптозлектронные пары

7 излучении, фотоприемник 9) в запо- г как следствие большую линейность функминающий блок 11 вводится текущее значение сигнала фотоприемника 4.Привод 5,вращая ось оптронной системы, заставляет ее занять положение под

ции F(f) по сравнению с функцией f (р) .

На фиг.2 приведены рассчетная и экспериментальная нормирюванные характеристики устройства (2, 3 сооткак следствие большую линейность функции F(f) по сравнению с функцией f (р) .

На фиг.2 приведены рассчетная и экспериментальная нормирюванные характеристики устройства (2, 3 соот3

ветственно) при анализе линейной плоности нетканого материала . Оттеночность объекта измерения не влияет на выходной сигнал устройства .поскольку, например, более темный материал ослабляет прямой и наклонный световые потоки в одинаковое число раз по сравнению со светлым.Обработка сигналов фотоприемника 4 посредством делителя 13, вырабатьшающего сигнал, пропорциональный отношению сигналов, заификсированных в запоминающих болтах 11 и 12 в крайних поло

жениях привода 5, позволяет исключить is лителем, входами связанным с выходом

погрешность, обусловленнуто дрейфом интенсивности излучения источника 1 и чувствительности фотоприемника 4.

Формула изобретения Устройство для измерения линейной плотности волокнистого продукта, содержащее опТронную систему, состоящую из последовательно установленных источника излучения, инфракрасного

MFU)

светофильтра, объектива и фотоприемника, выходом связанного с информационными входами запоминающих блоков, реверсивный привод и датчики крайних положений рабочего органа реверсивного привода, выходами соединенные с управляющими входами соответствующих запоминающих блоков, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения при контроле линейной плотности продукта с изменяющейся в широком диапазоне разнооттеночное ти продукта, оно снабжено дезапоминающих блоков, а реверсивный привод выполнен в ввде привода поворотного движения, рабочий орган которого кинематически соединен С оптронной системой, при этом угол поворота оптической оси оптронной системы от положения, соответствующего ее ортогональному положению к направлению перемещения контролируемого продукта,

не превьшает 60.

I O J