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

W сд

Oi

Изобретение относится к текстильной промышленности .

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет подкрутки волокнистого продукта в зоне измерения

На фиг, 1.показана блок-схема устройства} на фиг. 2 - формирующая воронка, разрез; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - датчик положения формирующей воронки и блок обработки информации.

Устройство состоит из вытяжного прибора 1, в котором волокнистый продукт (лента) 2 за счет разности угловых скоростей приемной 3 и вьшускной 4 пар цилиндров утоняется до требуемой величины. Направляющая воронка 5 направляет полученный продукт к формирующей воронке 6, приводимой во йращение приводом 7. Источник 8 излучения через радиальные отверстия 9, выполненные в измерительной части воронки 6, и измеряемый продукт связан с приемником 10 излучения, который Подключен к входу блока 11 обработки информации. К входу источника 8 излучения через датчик 12 положения формирующей воронки 6 подключен синхронизирующий выход ее привода. Выход блока 11 связан с входом регистратора (не показан).

Воронка 6 имеет шестерный обод 13, находящийся в зацеплении с первой 14 и второй 15 шестернями привода 7. На теле воронки- укреплен первый подшипник 16 и имеются радиальные отверстия 9, заполненные светопроводящим материалом, не препятствующим прохождению сигналов источника 8 излучения Измерительная часть (канал) 17 воронки 6 в сечении радиальных отверстий 9 имеет вид эллипса. Вторая шестерня 15 закреплена посредством вала 18 и второго подшипника 19 в корпусе 20 машины (не показана). В то же время первая шестерня 14 закреплена на валуэлектродвигателя 21, вращающего систему из двух шестерен и воронки относительно оси, совпадающей с направлением перемещения изме ряемой ленты. Первая 14 и вторая 15 шестерни, первьвй 16 и второй 19 подшипники, вал 18 и электродвигатель 21 образуют привод 7.

На валу электродвигателя 21 укреп лен датчик 12 положения воронки 6, получаюш;ий питание от источника 22 питания. Источник 8 излучения и при

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

емник 10 излучения расположены диаметрально противоположно относитель- i но центра сечения эллиптической зо - ны воронки с разных сторон радиаль- иьсх отверстий 9.

Датчик 12 выполнен в виде кулачка 24, профиль сечения рабочей поверхности которого совпадает с профилем сечения канала 17 воронки 6 в сечении радиальных отверстий 9. Вращаясь вместе с валом 23 двигателя 21, кулачок 24 перемещает подвижный упор 25 размещенный на штоке 26 и подпружиненный при помош жестко укрепленного упора 27 и пружины 28. Шток 26 механически связан с ползунком потенциометра (переменного резистора) 29, подключенного к выходу источника 22. Напряжение с резистора 29J определяемое текуш 1м положением кулачка 24, подается на регулируемый блок 30 питания. Изменение напряжения блока 30 приводит к изменению светового потока лазерного излучателя 31, что делает мощность излучения излучателя 31 зависящей от положения вала двигателя 21.

.Приемник 10 излучения представляет собой светодиод 32 с усилителем ) 33, сигнал с которого поступает на , блок 11 обработки информации.

Последний представляет собой схему выборки-хранения, состоящую из аналогового ключа 34, конденсатора 35 и операционного усилителя 36 с обратной связью. На вход управления ключа 34 поступает сигнал с нуль-органа 37, фиксирующего моменты времени,ког-. да непрозрачное тело воронки 6 пере-, крывает поток излучения от источника 8 к приемнику 10. В эти моменты блок 11 анализа переходит в режим хранения информации.

Устройство работает следующим образом.

Лента 2 через вытяжной прибор 1 поступает вначале в направляющую 5, а затем во вращающуюся формирующую 6 воронки. Поскольку канал 17 воронки 6 имеет форму эллипса в сечении радиальных отверстий 9, ПРОИСХОДИ.Т захват ленты 2 вращающейся воронкой 6. При этом лента 2, подверженная действию крутящего момента, начинает поворачиваться вокруг оси канала 17. Совершают вращение вместе с воронкой 6 расположенные в ней радиальные отверстия 9. Измерение основано на равно3U183554

мерном повороте воронки 6 с отверсти- систему механических элементов - ями 9 вокруг своей оси вместе с зак- упор 25, шт.ок 26, упор 27 и пружину ручивающейся лентой 2 относительно 28 воздействует на дв1шок переменно- неподвижных источника 8 и приемника го резистора 29, перемещая его. В 10. Измерение происходит в моменты, этом случае на блок 30 питания посту- когда,радиальные отверстия 9, нахо- пает напряжение, соответствующее дящиеся на теле воронки 6 и заполнен- положению канала 17 с лентой 2 ворон- ные прозрачным материалом, располага- ки 6 в данный момент времени относи- ются между источником 8 и приемником ю тельно источника 8 и пгкемннка 10. 10 излучения. Синхронность вращения обеспечивается

Источник 8 излучения поэтапно с механической связью элементов, син- помощью лазера 31 просвечивает изме- фазность вращения - соответствующей ряемьй продукт с разных сторон, что начальной установкой воронки & и позволяет собрать большую информацию 15 кулачка 24.

о линейной плотности измеряемогоВ процессе вращения кулачка напучастка, а значит исключить ошибки ряжение на входе блока 30 питания в связи с неравномерностью линейной изменяется таким образом, что брль- .плотности по сечению ленты в различ- шему разрыву отверстия 9 с каналом ных направлениях. Усилитель 33 усили-20 1 воронки 6 соответствует больший вает сигнал светодиода 32. восприни- световой поток излучателя 31, что мающего сигнал лазера 31, и подает при линейной характеристике лазерно- его на ключ 34. Если сигнал на выходе го излучателя 31 позволяет участь усилителя 33 отличен от нуля (отверс- вынужденные изменения линейной плот- тия 9 разрешают прохождение измери- 25 ности ленты 2 в процессе измерения. тельного светового потока от источни- Точность измерений зависит от часто- ка 8 до приемника 10), то на выходе , ты вращения формирующей воронки б, нуль органа 37 имеется сигнал, раз Согласно теореме Котельникова инфор- решающий прохождение сигнала с входа мация о линейной плотности не будет ключа 34 на вход операционного усили- 30 теряться, если частота опроса или теля 36. Если же отверстия не совпа- вращения формирующей воронки будет дают с направлением светового потока, в 2 раза больше предполагаемой час- на выходе усилителя 33 имеется нулевой тоты изменения исследуемого процесса. сигнал, нуль-орган 37 блокирует ключ Поэтому частоту вращения воронки 6 34i а на вход операционного усилителя о за счет выбора передаточного отноше- 36 поступает сигнал с конденсатора ния шестерен 14 и 15 нужно выбрать 35, запомненный устройством в момент в соответствии с приведенной рекомен- предьщущего прохождения одного из дацией. отверстий 9 между источником 8 и приемником 10. Следовательно, несмотря Q Формула изобретения на импульсный характер измерения, установкой конденсатора 35 удается лик- i . Устройство для измерения линей- видировать провалы в выходном сиг- ной плотности волокнистого продукта, нале.содержащее формирующую волонку, в изЭлементы коррекции устройства, не- мерительной части которой выполнены обходимые для внесения, поправки в радиальные отверстия, заполненные измерение в связи с тем, что измере- светопроводящим материалом, источник ние линейной плотности ленты 2 проис- „ приемник излучения, установленные ходит, при различных положениях эл- диаметрально противоположно относи- липтического по форме канала 17 во- g тельно центра сечения измерительной , ронки 6 с лентой 2 относительно не- части формирующей воронки в зоне рас- подвижно -расположенных источника 8 и положения радиальных отверстий, и приемника 10 излучения, работают еле- регистратор, отличающееся дующим образом. тем, что, с целью повьш1ения точности

Двигатель 21 синхронно и синфазно 55 измерения за счет подкрутки волокнис- с шестернями 14, 15 и ободом 13 во- того продукта в зоне измерения, оно ронки вращает кулачок 24. Имея форму снабжено приводом вращательного дви- рабочей поверхности, соответствующую жения форьшруюЕ(ей воронки и кинема- сечению канала 17, кулачок 24 через тически связанным с ним датчиком положения формирующей воронки, при этом выход датчика положения формирующей воронки подключен к входу источника излучения, а выход приемника излучения через блок обработки информации соединен с входом регистратора „

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что. датчик положения формирующей воронки состоит из кулачка упоров, подпружиненного штока, потенциометра и источника :напряжения, при этом ось кулачка кинематически связана с валом привода вращательного движения формирующей воронки, один из упоров установлен

с возможностью взаимодействия с рабочей поверхностью кулачка и посредством подпружиненного штока кинематически связан с другим упором и ползуном потенциометра, электрически связанного с выходом источника напряжений, причем выхрд потенциометра является выходом датчика положения формирующей воронки.

3.Устройство по пи. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, профиль рабочей поверхности кулачка совпадает

с профилем сечения измерительной ча

ти формирующей воронки в области расположения радиальных отверстий.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок обработки информации состоит из нуль-органа, аналогового ключа, конденсатора и операционного усилителя, выход которого является выходом блока обработки информации, при этом выход нуль-органа подключен к управляющему входу аналогового ключа, вход операционного усилителя и выход аналогового ключа объединены и связаны с одной обкладкой конденсатора, другая обкладка которого подключена к общей шине, причем информационньй вход аналогового ключа и вход нуль-органа объединены и являются входом блока

обработки информации..

5.Устройство по п. 1,.о т-л и- чающееся тем, что профиль сечения измерительной части формирующей воронки в области расположения

радиальных отверстий имеет еллипсо- идную форму.

6.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью

повьшения чувствительности, источник излучения вьшолнен лазерным.

Изобретение относится к текстильной промьшшенности и предназначено для использования на чесальном и ленточном оборудованиях. Целью изобретения является повьшение точности измерения за счет подкрутки волокнистого продукта в зоне измерения. Формирующая воронка, имеющая измерительную часть (канал) в форме эллипса, вьшол- нена вращающейся. Осветитель и приемник излучения расположены диаметрально противоположно относительно оси канала. Воронка имеет в зоне измерения ряд радиальных отверстий, заполненных светопроводящим материалом, каждое из которых поочередно выполняет роль счетоводного канала от источника излучения до приемника,. При вращении воронки продукт (лента), подвергаясь воздействию крутящего момента, начинает поворачиваться вокруг оси измерительного канала и около неподвижно расположенных источника и приемника излучения. 5 з.п. ф-лы, 4 йл. а лага %.

Выход

17

I IB IS

Фиг, 2

фиг.З

0if&, 4Редактор А.Мотьль

Составитель Б.Кисин

Техред Я.Олийнык Корректор м.Васильева

Заказ 4130/28

Тираж 419

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Подписное