Устройство для контроля линейной плотности волокнистых материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N33/36 

Изобретение относится к текстильной промышленности.

Цель изобретения - повышение точности контроля,

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема блока задания режима контроля; на фиг 3 - принципиальная схема компараторов локального и распределенного дефектов нити.

Устройство состоит из источника 1 питания, выход которого соединен с входом датчиков 2i, ...2n линейной плотности, выход которых соединен соответственно с входом усилителей 3iЗп, выход которых соединен соответственно с входом селектора 4i,...4n чувствительности, выходы усилителей 3iЗп и селекторов 4i4П чувствительности соединены соответственно с входами блока 5 задания режима контроля, п выходов которого соединены соответственно с

первым входом блоков 6i6П деления,

(п+1)-выход управляет работой ключа 7, а (п+2)-выход соединен с входом блока 8 определения среднеквадратического отклонения, выход которого соединен с первым входом ключа 7, второй вход которого соединен с соответствующим выходом блока 9 задания параметров контроля, а выход ключа 7 соединен с (2п+1)-входом блока 5 задания режима контроля и вторым входом блоков

6i6П деления, выходы которых и выход

блока 9 задания параметров контроля соединены соответственно с входами компараторов 10i10п локального и

распределенного дефектов нити.

В качестве источника 1 питания может быть использован любой источник стабилизированного постоянного напряжения. В качестве датчиков 2i2П линейной плотности могут быть использованы датчики линейной плотности, в основу работы которых положены емкостной или оптический принципы измерения и амплитудный метод обработки информации. В качесЧве усилителей 3iЗп могут быть использованы усилители переменного тока с полосой

Ё

СХ CJ CJ CJ 01

ю

пропускания 100 кГц. В качестве селекторов 4i4П может быть использован прецизионный компаратор с обработкой высокочастотного сигнала и устранением влияния статических ошибок в том числе от вкладывания нити в зону контроля датчика 2i2П

путем ввода низкочастотной отрицательной обратной связи.

Блок 5 задания режима контроля состоит из узла 11 определения среднеарифметического мгновенного напряжения, узла 12 фиксации трех и более сигналов с выхода

селекторов 4i4П чувствительности и узла

13 коммутации. Узел 11 выполнен в виде многоразрядного сумматора на основе операционного усилителя 14, резисторов

15i15n, 16i16П, 17, 18 и ключей

19i19П и 20i20П. Узел 12 фиксации выполнен в виде операционных усилителей 21 и 22, резисторов 23 - 27, стабилитрона 28, диода 29 и блока 30 задержки сигнала, выполненного по любой схеме и обеспечивающего задержку сигнала включения ключа 7 с операционного усилителя 22. Узел 13 коммутации выполнен в виде логических

ячеек И 31131П и ключей 32i...,32n.

В качестве блока 6i6П деления может

быть использована схема деления, выполненная на основе операционного перемножителя в диапазоне 100 кГц. В качестве ключа 7 может быть использован любой бесконтактный тактовый ключ с временем срабатывания, меньшим или равным 1 мкс. В качестве блока 8 определения среднеквад- ратического отклонения напряжения может быть использована схема, выполненная на основе операционных перемножителей и усилителей.

В качестве блока 9 задания параметров контроля можно использовать регулируемые стабилизированные источники постоянного напряжения с выходным напряжением 0-10В.

Компараторы 10i10П, каждый из которых состоит из компаратора 33 локального дефекта нити и компаратора 34 распределенного дефекта нити, которые выполнены в виде операционных усилителей 35 и 36, компараторов 37 и 38, резисторов 39 - 44, конденсаторов 45 и 46 и двух резисторов, управляемых напряжением и выполненных в виде согласованной пары полевых транзисторов 47 и 48, операционных усилителей 49 и 50, резисторов 51 и 52, диодов 53 и 54 и логической ячейки ИЛИ 55. Устройство работает следующим образом.

При отсутствии движущегося волокнистого материала (нити) в зоне контроля датчика 2 каждого измерительного канала на

выходе селектора 4 чувствительности присутствует низкий уровень. Ключи 19, 20 разомкнуты, а в ключе 32 замкнуты нормально замкнутые контакты, постоянное напряжение U с выхода блока 9 задания параметров контроля через нормально замкнутое контакты ключа 7 попадает на оба входа блока 6 деления. На выходе блока 6 деления образуется постоянное напряжение опре0 деленной величины, что исключает ложное срабатывание компараторов 10 локального и распределенного дефектов нити. При появлении движущегося волокнистого материала в зоне контроля датчика 2 на выходе

5 селектора 4 образуется высокий уровень, что приводит к срабатыванию ключей 19,20, благодаря чему на входы сумматора коммутируются цепи только с информационными сигналами, а в цепи обратной связи комму0 тируется сопротивление, величина которого обратно пропорциональна количеству работающих каналов и на выходе операционного усилителя 14 вырабатывается среднеарифметическое мгновенное значение напряже5 ния. Одновременно подается высокий уровень на первый вход ячейки И 31. Пока количество работающих каналов меньше трех, на второй вход ячейки И 31 приходит низкий уровень с узла 30 задержки сигнала,

0 ключ 32 остается в прежнем состоянии, далее работа аналогична описанной. Как только количество работающих измерительных каналов станет равным или большим трех на выходе операционного усилителя 22 узла

5 фиксации появляется активный сигнал, который запускает работу узла 30 задержки и формирует на его выходе высокий уровень через Л Т время задержки, который вызывает срабатывание ключа 7. что переводит

0 работу устройства в режим контроля и вызывает появление высокого уровня на выходах соответствующих ячеек И 31. Срабатывание ключа 7 приводит к замыканию его нормально разомкнутых контактов,

5 среднеквадратическое напряжение (UCp KB) с выхода блока 8 поступает на второй вход блока 6 деления. Одновременно замыкаются нормально разомкнутые контакты соответствующих ключей 32. в результате чего

0 выход усилителя 3 подсоединяется к первому входу блока 6 деления, на выходе которого образуется сигнал, равный Ui/Ucpice В том канале, где нет движущегося волокнистого материала, ключ 32 остается в преж5 нем состоянии и на оба входа блока 6 деления поступает напряжение UCp KB , что дает на его выходе напряжение заданной величины и исключает ложное срабатывание компараторов 10 локального и распределенного дефектов нити

С выхода блока 6 деления сигнал поступает на соответствующий вход компараторов 10, на другие входы которого поступают следующие управляющие напряжения с блока 9 задания параметров контроля: Uv. UA. UAP, Ue, Uep, где напряжение Uv пропорционально скорости движения контролируемого волокнистого продукта, напряжение JЈ(U/f) пропорционально задаваемому отклонению линейной плотности локального (распределенного) дефектного участка волокнистого продукта, а напряжение пропорционально задаваемой длине локального (распределенного) дефектного участка. Рассмотрим работу компаратора 33 (34) локального (распределенного) дефекта волокнистых материалов. Контролируемый сигнал Ui/Ucp KB поступает на вход RC-цепочки с регулируемым сопротивлением R, состоящим из элементов 47,49, 51, 53(48,50, 52,54), величина которого является функцией задаваемых параметров контроля с блока 9, т. е.

R R51 f (); (R R52 f (UeP/Uv)).

Напряжение с конденсатора 45 (46) через операционный усилитель 35 (36) поступает на вход компаратора 37 (38) и сравнивается с напряжением 1)дл (UAP). При выявлении локального (распределенного) дефектного участка на выходе компаратора 37 (38) формируется логический сигнал, благодаря элементу ИЛИ 55 на выходе компаратора 10 формируется сигнал при наличии любого локального или распределенного дефекта. Сигнал на выходе компаратора 10 является управляющим для системы индикации и режущего устройства в соответствующем измерительном канале (не показан).

10

15

0

5

0 5

Формула изобретения Устройство для контроля линейной плотности волокнистых материалов, преимущественно нитей, содержащее по числу контролируемых нитей измерительные каналы, каждый из которых содержит компараторы локального и распределенного дефектов нити и последовательно включенные датчик линейной плотности нити, усилитель и селектор чувствительности, при этом входы всех датчиков линейной плотности нити подключены к выходу источника питания, а входы компараторов локального и распределенного дефектов нити связаны с соответствующими выходами блока задания параметров контроля нитей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено блоком задания режима контроля, блоком определения среднеквадратического отклонения напряжения, ключом и по числу измерительных каналов блоками деления, причем выходы всех усилителей, селекторов чувствительности и ключа подключены к соответствующим входам блока задания режима контроля, соответствующие выходы которого связаны с первыми входами блоков деления, с управляющим входом ключа и с входом блока определения среднеквадратического отклонения напряжения, выходом соединенного с первым информационным входом ключа, второй информационный вход которого подключен к соответствующему выходу блока задания параметров контроля нитей, а выход - к вторым входам всех блоков деления, выходами связанных с соответствующими входами компараторов локального и распределенного дефектов нити

Изобретение относится к текстильной промышленности Цель изобретения - повышение точности контроля Характерной особенностью устройства является обработка результатов контроля линейной плотности нитей в относительных единицах. Среднее значение линейной плотности нитей определяется на основании одновременных ее измерений на всех контролируемых местах машин с последующим усреднением показаний на фиксированных отрезках нитей. Использование относительных единиц позволяет сделать устройство контроля независимым от фактических значений линейных плотностей нитей. 3 ил

фиг. 2