Устройство для контроля линейной плотности текстильных материалов Советский патент 1992 года по МПК D01G23/06 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в автоматических устройствах контроля линейной плотности чесальной ленты и в системах автоматического регулирования.

Известно устройство, содержащее блок сравнения, оптический модулятор и два синхронных детектора, сигнальный вход одного из которых электрически связан с усилителем, а один из его выходов подключен к управляющему входу второго синхронного детектора, выход которого через блок сравнения электрически связан с входом блока питания, причем сигнальный вход второго синхронного детектора электрически связан с входом оптического модулятора; излучатель и фотоприемник оптически связаны разветвленным световодом, одна из ветвей

которого размещена в зоне формирующей воронки ленточной машины, а в трчкте ото рой ветви размещен оптический модулятор, при этом излучатель выполнен в виде полупроводникового источника модулированного инфракрасного потока.

Недостатками данного устройства являются невозможность регистрации и учета влажности, значительно влияющей на точность измерения линейной плотности полуфабриката (чесальной ленты); наличие значительных инструментальных погрешностей измерения развеса ленты, что обусловлено нелинейной связью показаний регистрирующего блока устройства с развесом ленты; невозможность установления оптимального отношения сигнал/шум в самом измерении, что дополнительно снижает точность измерения развеса ленты

VI

О

ел

4 CJ О

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения развеса ленты, содержащее блок питания с коммутатором, первый ключ которого через первый источник излучения, первый световод, второй световод, первый фотоприемник и первые входы первого и второго синхронных детекторов подключены к регистратору, а второй ключ коммутатора через второй источник излучения, третий световод, второй фотоприемник, третий синхронный детектор и первый вход первого блока сравнения связан с первым ключом, второй блок сравнения, первый вход которого связан с источником эталонного напряжения, четвертый синхронный детектор, первым входом связанный с вторым фотог.риемни- ком, а вторым - с вторым ключом, четвертый световод, соединенный с вторым источником излучения, и пятый световод, связывающий первый источник излучения с вторым фотоприемником, при этом выход первого ключа соединен с вторыми входами первого и третьего синхронных детекторов, а выход второго ключа - с вторым входом второго синхронного детектора. Кроме того, устройство имеет также третий источник излучения, пятый и шестой синхронные детекторы, третий блок сравнения и шестой и седьмой световоды, а коммутатор имеет третий ключ, причем выход первого фотоприемника через первый вход пятого синхронного детектора, второй вход второго блока сравнения и третий ключ связан с третьим источником излучения, второй фотоприемник соединен с первым входом шестого синхронного детектора, вчход которого подключен ко второму входу первого и первому входу третьего блоков сравнения, третий источник излучения через шестой световод соединен с входом формирующей воронки и через седьмой световод - с вторым фотоприемником, четвертый световод связан с входом формирующей воронки, выход третьего блока сравнения подключен к второму ключу, а выход третьего ключа подключен к вторым входам пятого и шестого синхронных детекторов.

Недостатками данного устройства являются сложность схемной реализации измерительного тракта; наличие специального устройства (регистратора), осуществляющего вычисление влагосодержания материала по заданному алгоритму; использование эмпирических функций для определения влажности материала, которые носят вероятностный характер, что значительно снижает достоверность полученных результатов.

Цель изобретения - повышение точности измерения линейной плотности текстильных материалов (чесальной ленты) за счет ввода в измерительный датчик дополнительного усилителя, усилителя- сумматора, порогового элемента, датчика влажности воздуха и инфракрасного нагревателя

Поставленная цель достигается тем. что

0 в устройство для контроля линейной плотности текстильных материэлов, содержащее формирующую воронку, два источника излучения, связанные с блоком питания, два фотоприемника, усилитель и регистратор,

5 введены дополнительный усилитель, усилитель-сумматор, пороговый элемент, датчик влажности воздуха и средство для нагрева, причем источники излучения с соответству-. ющими фотоприемниками размещены в

0 формирующей воронке в одной плоскости и диаметрально-противоположно, а их оптические оси взаимоперпендикулярны, при этом фотоприемники посредством усилителей подсоединены соответственно к перво5 му и второму входам усилителя-сумматора, выход которого соединен с регистратором, причем выход датчика влажности воздуха подключен к корректирующему входу дополнительного усилителя, выход которого

0 через пороговый элемент дополнительно связан с входом средства для нагрева, выполненного в виде инфракрасного нагревателя

Существенными отличиями предла5 гаемого устройства является введение дополнительного усилителя, усилителя- сумматора, порогового элемента, инфрак расного нагревателя и датчика влажности воздуха, что позволяет повысить точность

0 измерения истинного значения линейной плотности текстильного материала. Кроме того, введение трех последних устройств обеспечивает кондиционную влажность текстильного материала, а измерение ис5 тинного сигнала линейной плотности может быть использовано для создания оптимального режима регулирования линейной плотности в системе автоматического регулирования.

0 На фиг. 1 дана схема датчика линейной плотности полуфабриката, где 1 - формирующая воронка, которая предназначена для формирования чесальной ленты 2 в рабочей зоне 3.

5 На фиг. 2 дана схема датчика линейной плотности полуфабриката, сечение А-А на фиг. 1, где светодиоды 4 и 5 и фотоприемники 6 и 7 расположены в корпусе формирующей воронки 1 так, чтобы их оптические оси пересекали ось формирующей воронки. При

этом светодиод 4 и фотоприемник 6 представляют собой первый канал - канал измерения линейной плотности текстильного материала (чесальной машины). Максимум излучения светодиода 4 находится в ближней инфракрасной области спектра (светодиод типа АЛ-108А, фотодиод ФД-24к). Светодиод 5 и фотоприемники 7 образуют второй канал - канал измерения влажности текстильного материала (чесальной ленты). Максимум излучения светодиода 5 приходится на интенсивную линию поглощения воды, т.е. Диэм, 1.95 мкм (светодиод на основе гетеропереходов GaSb-Gaxtni-xASySbi-y, спектральная характеристика которого согласуется со спектральной характеристикой фоторезистора из PbS).

На фиг. 3 дана функциональная схема устройства для измерения линейной плотности полуфабриката, где 8 - источник питания постоянного тока, 9 и 10 -- усиглители, к которым подключены фотоприемники 6 и 7, 11 - усилитель-сумматор на основе усилителя постоянного тока, 12 - регистратор, 13 - датчик линейной плотности текстильного материала, 14 - пороговое устройство, 15 - инфракрасный нагреватель, 16 - датчик влажности воздуха.

Когда с источника питания 8 стабилизированное постоянное напряжение поступает на светодиоды 4, 5, на выходах усилителей 9,10 являются сигналы, соответствующие световому потоку, поступившему на фотоприемники 6, 7. При отсутствии полуфабриката (чесальной ленты) 2 в рабочей зоне 3 формирующей воронки 1 сигнал Ui на выходе усилителя 9 устанавливается нулевым с помощью огторного сигнала U0ni. Сигнал U2 на выходе усилителя 10 корректируется датчиком влажности 16, учитывающим влагосодержание воздуха в помещении. Далее сигналы Ui и с выходов усилителей 9 и 10 с противоположными знаками подаются на усилитель-сумматор 11, с выхода которого их разность регистрируется блоком 12.

В момент прохождения полуфабриката (чесальной ленты) 2 через рабочую зону 3 формирующей воронки 1 происходит поглощение светового потока пропорционально

текущей линейной плотности полуфабриката в канале ее повторного измерения и поглощение светового потока в канале измерения влажности. На выходах усилителей 9 и 10 появляются сигналы, соответственно пропорциональные текущей линейной плотности текстильного материала (чесальной ленты) 2 и его влажности. Суммируемые усилителем 11 сигналы с противоположными знаками фактически преобразуются в сигнал, пропорциональный истинной линейной плотности текстильного материала.

Пороговое устройство 14 срабатывает

при определенном уровне выходного сигнала усилителя 10, несущего информацию о влажности текстильного материала. В том случае, когда влажность текстильного материала превышает заданную величину, включается инфракрасный нагреватель 15. испаряющий излишки влаги.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля линейной

плотности текстильных материалов, содержащее формирующую воронку, два источника излучения, связанные с блоком питания, два фотоприемника, усилитель и регистратор, отличающееся тем, что, с целью

повышения точности измерения, оно снабжено дополнительным усилителем, усилителем-сумматором, пороговым элементом, датчиком влажности воздуха и средством для нагрева, причем источники излучения с соответствующими фотоприемниками размещены в формирующей воронке в одной плоскости и диаметрально противоположно, а их оптические оси взаимно перпендикулярны, при этом фотоприемники посредством усилителей подсоединены соответственно к первому и второму входам усилителя-сумматора, выход которого соединен с регистратором, причем выход датчика влажности воздуха подключен к корректирующему

входу дополнительного усилителя, выход которого через пороговый элемент дополнительно связан с входом средства для нагрева.

2. Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что средство для нагрева выполнено в виде инфракрасного нагревателя.

сриг.2

Изобретение относится к средствам контроля линейной плотности текстильных материалов и может быть использовано в системах автоматического регулирования линейной плотности чесальной ленты на технологическом оборудовании текстильных производств. Целью изобретения является повышение точности контроля. Устройство содержит два источника излуче.-тч, под ключенные к блоку питания v, опти1 ески связанные в формирующей воронке с соответствующим фотоприемником, клждый из которых посредством усилителя соединен с соответствующим входом усилителя-сумматора, причем корректирующий вход одного из усилителей связчч с выходом датчика влэх- ности воздуха, и выход дополнительно подключен посредством порогового элемента к средству для нагрева-инфракрасному нагревателю, что обеспечивает подсушивание лен ты до кондиционного значения в случае прзвышения ее влажности требуемого значения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. со С