УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ВОРСОВОГО ПОКРЫТИЯ ПОЛОТНА Советский патент 1995 года по МПК G01N21/89 

Изобретение относится к методам испытания материалов с ворсом, нанесенным в электрическом поле.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.

На чертеже изображен источник света 1 и телескопический объектив 2, помещенный в светонепроницаемый цилиндр 3, переходящий в кольцевую пластину 4, с зазором относительно которой помещена вторая кольцевая пластина 5, переходящая в цилиндр 6, соосный с первым. Внутри цилиндра 6 расположен фотоприемник 7 с выходом на блок регистрации 8.

Устройство работает следующим образом.

Источник света дает расходящийся пучок. Для освещения образца параллельным пучком определенного диаметра после источника установлен телескопический объектив. Для устранения световых помех источник и объектив заключены в светонепроницаемый цилиндр, переходящий в кольцевую пластину, а фотоприемник, на который попадает световой сигнал от источника, прошедший через образец, заключен в такой же соосный с первым цилиндром с кольцевой пластиной. Между кольцевыми пластинами существует зазор, величину которого регулируют двумя винтами, расположенными на цилиндрах. Цилиндры соединены между собой П-образной скобой, являющейся одновременно ручкой для переноса прибора. Внутренние стенки цилиндров сделаны из светопоглощающего материала, например черного бархата. Исследуемый материал пропускается через зазор между кольцевыми пластинами. Высота цилиндра от пластины до фотоприемника определена таким образом, чтобы любой световой сигнал, падающий на фотоприемник под углом и являющийся таким образом световой помехой, полностью поглощается внутренней поверхностью цилиндра. Наличие кольцевых пластин является дополнительным ограничением для возможности попадания световых помех на фотоприемник. Таким образом, на фотоприемник попадает только прошедший через образец световой сигнал от источника, а светопомехи поглощаются. Величина зазора, диаметры цилиндров и пластин подбираются в соответствии с условиями измерения, коэффициентом светопоглощения и амплитудой измеряемого сигнала.

Кроме света, падающего на фотоприемник от лазера под углом падения равным 0 и являющегося полезным сигналом, на фотоприемник может попадать свет со стороны внешних источников (ламп, освещающих помещение, дневной свет и т.д.), падающий под углом, отличным от нуля, и являющийся светопомехой.

Высота цилиндра подбирается таким образом, чтобы при свободном прохождении исследуемого материала между пластинами интенсивность светопомех свести к нулю.

Внутренние стенки цилиндров и пластин оклеены светопоглощающим материалом с коэффициентом поглощения k ≥ 0,8 (черный хлопчатобумажный бархат имеет коэффициент поглощения k = 0,92, искусственный велюр - k = 0,82-0,87). Исходя из k = =0,8 для полного поглощения светопомех достаточно 4-кратное отражение сигнала от стенок цилиндра, так как 4-кратно отраженный сигнал составляет 0,15% от исходного и является пренебрежимо малым.

Максимальную длину цилиндра х определяют из рассмотрения хода луча. Из рассмотрения подобных треугольников и учитывая, что отражение происходит 4-кратно, получаем:
x = где d - величина зазора между пластинами;
R - радиус пластин;
r - радиус цилиндра; Отсюда
d =
В качестве источника света использовался гелий-неоновый лазер ЛГ-78. Телескопический объектив состоял из двух короткофокусных линз. Длина капронового ворса образца 3 мм, диаметр 50 мкм. Диаметр светового пятна на образце, например, 15 мм. В качестве фотоприемника использовался ФЭУ-68, регистрирующий блок состоял из цифрового вольтметра типа В7-27А. Цилиндры имели радиусы 2 см. В качестве внутреннего поглощающего покрытия использовался искусственный бархат черного цвета с коэффициентом поглощения k=0,8.

Величина зазора между пластинами 8 см, их радиус 4 см. Высота цилиндра от фотоприемника до пластины вычислена по формуле и составляла 1 см. Плотность ворсового покрытия измерялась 5 раз. Отношение величины помех к величине измеряемого сигнала в данном устройстве менее 10^-4. Это же отношение в известном устройстве может достигать величины 0,05. Регистрирующий блок в известном устpойстве включает достаточно сложные электронные схемы с применением микросхем. В данном устройстве сигнал регистрируется вольтметром с цифровой индикацией.

Таким образом, в сравнении с известным предлагаемое устройство проще и точнее.

Изобретение относится к методам испытания текстильных материалов, в частности к испытаниям материалов с ворсом, нанесенным в электрическом поле. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства. Устройство дополнительно содержит две параллельные светонепроницаемые кольцевые пластины, переходящие в соосные цилиндры со светопоглощающими внутренними стенками, причем в одном из них установлены источник света и объектив, а в другом - фотопримник, а величина зазора d - между пластинами определяется из соотношения d= x(R-r)/8r, где x - расстояние от фотоприемника, расположенного в цилиндре, до края ближайшей к нему пластины, r - внутренний радиус цилиндров, R - радиус пластин. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ВОРСОВОГО ПОКРЫТИЯ ПОЛОТНА, содержащее корпус и установленные в нем на одной оптической оси источник излучения, оптическую систему формирования параллельного пучка и фотоприемник, узел для перемещения полотна и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, корпус выполнен в виде расположенных симметрично относительно узла для перемещения полотна двух параллельных светонепроницаемых и светопоглощающих кольцевых пластин, соединенных с двумя соосными цилиндрами со светопоглощающими внутренними стенками, причем цилиндры подвижно соединены между собой, а величина зазора d между пластинами определяется из соотношения
где x - расстояние от фотоприемника до ближайшей к нему пластины;
r - внутренний радиус цилиндров;
R - радиус пластин.