Устройство для определения массы волокнистого продукта Советский патент 1988 года по МПК G01N33/36 

О)

Изобретение относится к текстильной промышленности. Цель изобретения - повышение точности измерения. Характерной особенностью изобретения является воздействие на контролируемый продукт механическими колебаниями. Масса волокнистого продукта оценивается либо по времени прохождения ко- i лебаний через продукт, либо по резонансной частоте колебаний, возбужденных в продукте. 5 з.п.ф-лы, 12 ил.

СО

ы

Изобретение относится к текстильной промышленностио

Цель изобретения п повьшение точности измерения,5

На фиг,1 показайа схема, поясняющая принцип работы устройства; на фиг.2 - ди аграмма зависимости нагрузка-деформация; на фиг.З - эквивалентная схема устройства; на фиг,4 -кон- ю струкция устройства; на фиг.З - временная диаграмма распространения звуковой волны; на фигоб - устройство, вариант выполнения; на фиг.7 - измери- тельная схема устройства; на фиг.8 - 15 измерительная часть устройства, по- перечное сечение; на фиг,9 - то же, вариант исполнения; на фиг.10 - то же, поперечное сечение; на фиг.И - уст- ройство, поперечнь1й разрез; на фиг. 20

12 - корпус устройства, сечение. Устройство содержит корпус 1, в котором вьтолнен канал для прохода волокна 2, имеюпдай измерительную часть постоянного поперечного сече- 25 НИН, в которой размещены источник 3 и приемник 4 механических колебаний.

Приемник и источник излучения могут быть объединены в одном блоке 30 5, расположенном на одной стенке измерительной части канала, на другой стенке которого размещен экран 6 (мембрана). Экран 6 может представлять собой мембрану, являющуюся стен- „ кой измерительной части канала.

В общем случае приемник 4 своим выходом подключен к входу фазометра: 7, выход которого соединен с входом : генератора 8 источника 3 механичес- | Q ких колебаний. Фазометр является также регистратором выходного сигнала устройства. Источник 3 и приемник 4 имеют скоСы 9 в направлении 10 перемещения продукта.,с

45

Источник 3 и приемник 4 могут быть выполнены в виде пьезокристаллов 11 и 12, связанных с мембраной б через концентратор 13, Связь пьезокристал ... лов с внешними устройствами (не показаны) осуществляется с помощью провода 14, размещенного в корпусе. Предварительное сжатие кристаллов осуществляется винтом 15, Позициями 16 и 17 на фиг,5 показаны импульсы, позицией 18 - груз (фиг,3), а позицией 19 - поверхности источника 3 и приемника 4.механических колебаний.

Устройство работает следующим образом.

Как правило, текстильный -волокнистый продукт, например, лента, состоит из большого количества волокон, разделенных воздушными промежутками. Если поместить продукт в направленную воронку чесальной машины, то сами волокна занимают в ней 20% (остальной объем - воздух). Если волокна сжимать усилием Р, то волокна деформируются (сжимаются). Зависимость Р f(), где - деформация волокон, представлена на фиг.2. Модуль Е упругости волокна определяется обычным образом: Е tgei. Исходя из сказанного, волокнистый продукт, помещенный в измерительной части канала, выполненного в корпусе 1, можно рассматривать как механическую колебательную систему, например . Возбуждая колебания пружины (волокон) путем воздействия на нее грузом (массой) 18, можно определить модуль пружины (волокон) по резонансной частоте системы: пружина (волокно) - масса 18, Таким образом, если будет изменяться плотность (количество) волокон в сечении измерительной части, то будет меняться и величина Е, а следовательно, и резонансная частота коле бательной системы.

Известно, что скорость с звука в среде определяется по формуле -1 Е

где D - плотность среды.

Если с помощью источника 3 механических колебаний воздействовать на волокнистый продукт 2, то эти коле-г- бания будут восприниматься приемником 4, Колебания будут распространяться с некоторой скоростью с. Импульс 16 (фиг.З) с выхода источника 3 достигнет приемника 4 через некоторое время & . Величина t определяется плотностью D волокнистого продукта. Таким образом, с увеличением D (ув ёли чивается с) - уменьшается t и наобо- рот.

Можно совместить источник 3 и приемник 4 в виде блока 3 (фиг.6). В этом случае зондирующий импульс дважды пройдет через продукт благодаря экрану 6, являющемуся стенкой измерительного канала.

Согласно схеме включения устройства, изображенной на фиг.7, выходным сигналом устройства является резонансная частота, фиксируемая фазометром 7 о Резонансная частота в устройстве достигается благодаря обратной связи, организованной подключением вьпсода приемника 4 к входу фазометра 7, изменяющего частоту генератора 8 источ- ника 3 механических колебаний. Такая схема включения является наиболее помехоустойчивой.

Для удобства прохождения продукта целесообразно поверхности источни- ка 3 и 4 выполнить со скосами 9 в направлении 10 перемещения продукта. Предпочтительно также, чтобы активные поверхности 19 источника 3 и приемника 4 были плоскими и располага- лись параллельно одна другой. При этом измерительная часть устройства может быть круглой, прямоугольной, овальной и. т.д.

На фиг.11 показано размещение ис- точника 3 и приемника 4 непосредственно в стенках формирующей воронки, используемой, например, на чесальной .машине.

Источник 3 и приемник 4 могут быть вьтолнены в виде пьезокристал- лов 11 и 12, установленных один над другим и защищенных от внешних воздействий экраном (мембраной) 6. Для повьшения чувствительности измерения используется конденсатор 13. Вькод- ной сигнал с выхода устройства воспринимается по проводу 14.

Формула изобретения

./ХХ ХхХХУ/ ./

направитель продукта, источник и приемник механических колебаний и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, направитель продукта состоит из корпуса, в котором в направлении перемещения волокнистого продукта выполнен канал, имеющий измерительную часть с постоянным поперечным сечением, в стенках которой размещены источник и приемник механических колебаний, а регистратор выполнен в виде фазометра, в.ход которого подключен к выходу приемника механических колебаний, а выход - к входу источника механических колебаний.

(f}

СриЭ.2

фи.З

Г

i

Г6

п

срие.Б

(ри.7

2 (fjus.S

cpuff.B

(puff.fO

Редактор Л.Веселовская

Составитель Б.Кисин Техред А.Кравчук

Заказ 5358/59

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

(/}иг //

/5

Корректор С,Черни

Подписное