Устройство для определения характеристик волокнистых материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N33/36 

3

4

со

Jib

ОО

Изобретение относите к контрольно-измерительной т.ёхнике и может быть использовано в хлопкоочистительной промышленности.

Цель изобретения - повьшение точности измерения разрывной нагрузки волокон путем уменьшения динамического диапазона измеряемого сигнала.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство для определения характеристик волокнистых материалов содержит генератор 1 электрических колебаний, преобразователь 2 электрических колебаний в звуковые, измерительную камеру 3, механизм 4 уплотнения пробы в измерительной камере, преобразователь 5 звуковых колебаний в электрические, генератор 6 электромагнитных колебаний, излучающую антенну 7, приемную антенну 8, измеритель 9 электромагнитных колебаний, блок 10 расчета разрывной нагрузки волокна, блок 11 индикации, дополнительную камеру 12 5 дополнительный приемник 13 звуковых колебаний, первый 14 и второй 15 усилители, коммутатор 16. блок 17 регулировки-уровня электрических колебаний, управляющий элемент 18, блок 19 синхронизации.

Устройство работает следующим образом.

Образец материала, например хлопка-сырца, размещают в камере 3 и с помощью механизма 4 уплотнения сжимают образец до заданных значений объемной плотности,При одном из значении объемной плотности (300 кг/м ) через образец пропускают электромагнитные колебания заданной частоты (из диапазона 9-10 Гц), созданные, с помощью генератора 6 и излучающей антенны 7, При другом значении объемной плотности (417 кг/м) через образец пропускают звуковые колебания заданной частоты (125 Гц), созданные с помощью генератора 1 и излуча теля 2. Прошедшие через образец электромагнитные колебания с помощью приемной антенны 8 подаются на измеритель 9 электромагнитных колебаний и измеренное значение ослабления поступает на вход блока 10 расчета. Звуковые колебания с помощью приемника 5, установленного на выходе камеры 3, и приемника 13, размещенного в дополнительной камере 12, преобразуются в электрические колебания

5

0

5

0

5

0

5

Электрический сигнал на выходе приемника 5 будет

Ui (/3), на выходе приемника 13 будет

и 2 u,(o),

где и - напряжение на выходе генератора 1;

К, - коэффициент преобразования электрических колебаний в звуковые излучателем 2; К - коэффициент преобразования звуковых колебаний в электрические приемниками 5 и 13; f(|}) - функция ослабления звуковых колебаний образцом материала;

f(po) - функция ослабления звуковых колебаний в дополнительной камере 12,

Сигнал и, с выхода приемника 5 поступает в блок 17 автоматического регулирования уровня сигнала, В блоке 17 производится преобразование переменного сигнала в постоянный с последующим извлечением квадратного корня из .величины сигнала. После выпрямления сигнала извлечения квадратного корня по команде из блока 19 синхронизации значение напряжения запоминается в конденсаторе (не показан) , Затем по команде из блока 19 синхронизации напряжение с конденсатора подается на управляющий элемент 18, который изменяет напряжение на излучателе 2 звуковых колебаний в Уи раз, (Управляющий элемент 18 может быть выполнен в виде управляемого сопротивления на полевом транзисторе) . Следовательно, с использованием блока 17 сигналы на выходе приемников 5 и 13 звуковых колебаний становятся следующими:

Ui

50

игКиКм(/5) др

ш:

Р

игКмКи(/Зо) Uoi /U7

55

Сигналы и и U{,j , усиленные соответственно усилителями 14 и 15, с помощью коммутатора 16 по команде из блока 19 синхронизации вводятся в

вычислительный блок 10. В последнем производится расчет, искомых характеристик материала, например разрывной нагрузки волокон и влажности хлопка- сырца по измеренным величинам ослаб- лений электромагнитных колебаний J., и отношения напряжений U. с- пользование для определения разрывлебаний, преобразователь электрических колебаний в звуковые, установленный на первом входе измерительной камеры, механизм уплотнения пробы в измерительной камере, преобразователь звуковых колебаний в электрические, установленный на первом выходе измерительной камеры, генератор электро

Изобретение относится-к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения характеристик волокна хлопка-сырца. Изобретение позволяет повысить точность измерений путем сужения динамического диапазона измеряемых сигналов. Для этого устройство-, с одержащее измерительную камеру со средствами облуче-. НИН исследуемого образца звуковыми колебаниями и средствами измерения величины колебаний, прошедших через образец, снабжено дополнительной камерой 12 с размещенным в ней вторым приемником 13 звуковых колебаний, блоком 17 автоматического регулирования уровня сигнала, усилителями 14 и 15 переменного тока, коммутатором 10, управляюш;им элементом 18, блоком 19 синхронизации, причем выходы приемников 5 и 13 звуковых колебаний подсоединены через усилители 14 и 15 переменного тока и коммутатор 16 к вычислительному блоку 10. Между приемником 5 и управляющим элементом 18 размешен блок 17 регулирования уровня сигнала, которым производится снижение диапазона изменения сигнала на приемнике 5, что ведет к увеличению сигнала при низ- ких значениях разрывной нагрузки волокон, а следовательно, к повышению точности измерений. 1 ил. se сл

ной нагрузки волокон величины отноше- IQ магнитных колебаний, соединенный с ния напряжения , позволяет иск- излучающей антенной, установленной лючить влияние погрешности извлечения квадратного корня в блоке 17 на рена втором входе измерительной камер на втором выходе которой установлен приемная антенна, соединенная с вхо

зультаты измерений разрывной нагрузки волокон, так как

U7

и

ог

т.е. повысить точность измерений. В качестве блока 10 можно использовать стандартный вычислитель, например С5-11. Рассчитанные величины характеристик материала в цифровой форме индицируются в блоке 11 индикации.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения разрывной нагрузки волокон в пробах хлопка-сырца.

Динамический диапазон измеряемого сигнала с выхода приемника 5, определяемый отношением напряжений макс/ /инн при максимальной и минимальной разрывной нагрузке волокон в известном устройстве (,дцс/и,лин) и в предлагаемом (и,„„кс/U,j ) связан соотношением

LIi i и.

макс

WWH

Следовательно, динамический диапазон измеряемого сигнала в предлагае- .мом устройстве в корень квадратный раз меньше динамического диапазона известного устройства, что ведет к росту сигнала на выходе приемника 5 при больших ослаблениях звуковых колебаний, а следовательно, к повышению точности измерений.

Формула изобретения

Устройство для определения характеристик волокнистых материалов, содержащее генератор электрических коВНИШ1И Заказ 3097/48

Произв.-полигр. пр-тие, г. Узкгород, ул. Проектная, 4

Q магнитных колебаний, соединенный с излучающей антенной, установленной

на втором входе измерительной камеры,, на втором выходе которой установлена приемная антенна, соединенная с вхо-

5 дом нзмерителя электромагнитных колебаний, выход которого соединен с первым входом блока расчета разрывной нагрузки волокон, соединенного с блоком индикации, отличающе-

Q е с я тем, что, с целью повьш1ения точности измерения разрывной нагрузки волокон, оно содержит дополнительную камеру, дополнительный приемник звуковых колебаний, первый и второй

5,усилители, коммутатор, блок регулировки уровня электрического сигнала, управляющий элемент, блок синхронизации, причем измерительная камера третьим выходом соединена с входом

0 дополнительной камеры, в которой установлен дополнительный приемник звуковых колебаний, выход которого через первый усилитель соединен с первым входом коммутатора, вторым входом соединенного с выходом второго усилителя, третьим входом коммутатор подключен к первому выходу блока синхронизации, второй выход которого подключен к первому входу блока регулировки уровня электрического сигнала, а третий выход подключен к второму входу блока расчета разрывной нагрузки волокон, к третьему входу которого подключен выход коммутатора, выход приемника звуковых колеба- ,ний соединен с входом второго усилителя и вторым входом блока регулировки уровня электрического сигнала, выходом соединенного с первым входом управляющего элемента, к входу которого подключен выход генератора электрических колебаний, а к выходу управляющего элемента подключен преобразователь электрических колебаний в звуковые.

5

0

5

0

Тираж 847 Подписное