Способ определения угла подъема винтовой линии скрученной пряжи или нити Советский патент 1993 года по МПК G01N33/36 

Изобретение относится к средствам оценки параметров нитевидного материала, например при определении крутки текстильной пряжи или нити.

Цель изобретения - повышение точности контроля параметра крутки движущейся нити.

На фиг.1 изображена схема облучения нитевидного материала: на фиг.2 - общий вид устройства для осуществления способа; ,на фиг.З - вид плоского элемента с щелевид- ным участком (светофильтр); на фиг,4 - зависимость амплитуды излучения от угла поворота.

Устройство для осуществления способа (фиг.2) содержит источник 1 когерентного излучения, позволяющий для поперечного освещенй я нити или пряжи 2 получить высококонтрастную дифракционную картину с достаточным числом дифракционных порядков, оптическую систему 3 для формирования зондирующего пучка заданного

сечения, Фурье-преобразующий объектив 4, светофильтр 5 Фурье-изображения крученой пряжи, анализатор б пространственно- частотного спектра (ПЧС) изображения, представляющий собой оптическую систему, согласованную со светофильтром 5 и позволяющую произвести спектральную фильтрацию и трансформировать растянутое в частотной плоскости изображение на чувствительную площадку приемника 7 излучения.

Светофильтр 5 Фурье-изображения (фиг.З) выполнен в виде плоского транспаранта с одной или двумя парами диаметрально расположенных щелевидных участков 8, пропускающих изображение, Участки 8 имеют коэффициент пропускания г(х) 1. а остальная часть транспаранта, в том числе и его центральный с диаметром d, имеет коэффициент пропускания г(А)0.

(Л

С

00

XI 00

ел ы

со

Определение угла подъема винтовой линии крученой пряжи или нити осуществляют следующим образом.

Непрерывно перемещающийся нитевидный материал - пряжу или нить 2 (фиг.1) облучают перпендикулярно ее продольной оси потоком когерентного излучения от источника 1, сформированного в коллимиро- ванный зондирующий пучок оптической системой 3 (фиг.2). При этом, поперечный размер этого пучка определяют, исходя из максимально возможного линейного смещения нити от ее оси в процессе движения. Непрерывно формируют с помощью Фурье- преобразующего объектива 4 изображение пряжи в частотной плоскости щ, О, V на расположенную в этой плоскости поверхность непрерывно вращающегося светофильтра R, плоскость вращения которого параллельна продольной оси пряжи 2. При этом, зондирующий пучок от источника 1 когерентного излучения формируют объективом 4 в центре светофильтра 5 независимо от линейного смещения пучка относительно поверхности пряжи 2. Последнее позволяет исключить влияние смещения пряжи 2 в процессе ее выработки на точность измерения. При облучении пряжи 2 дифрагированное ею излучение распространяется во всех направлениях от нее в пло- - скости, перпендикулярной оси облучаемого участка пряжи 2, а также в плоскости, перпендикулярной направлению крутки. Часть дифрагированного излучения вместе с зондирующим пучком попадает на поверхность объектива 4, выполняющего двумерное преобразование Фурье, важным свойством которого является инвариантность дифракционного распределения к пространственным линейным трансляциям объекта измерения. Причем, значение угла а (фиг.1) между направлением крутки и продольной осью облученного участка пряжи 2 сохраняется для двух соответствующим им линейно локализованных составляющих дифракционного распределения интенсивности l(vx, Vy) в частотной плоскости 1, О, Vy Фурье-преобразующего объектива 4.

В плоскости Vx, 0, Vy светофильтром 5 осуществляют частотную фильтрацию Фурье-изображения пряжи. При этом участком с коэффициентом пропускания г О подавляются составляющие распределения интенсивности, обусловленные экстремальными значениями нулевого порядка интенсивности дифракции, зондирующим пучком, дефектами крученой нити или пряжи, посторонними засветками и др. факторами, которые могли бы повлиять на точность измерения.

Отфильтрованное с помощью светофильтра 5 с щелевидными участками 8 дифракционное излучение подвергается

далее в анализаторе 6 ПЧС спектральной фильтрации, что повышает отношение сигнал/шум, С помощью приемника 7 излучения далее преобразуется в электрический сигнал, экстремальные значения

амплитуды которого регистрируют в соответствии с углом поворота светофильтра 5. Вычисляют угол «подъема винтовой линии крученой пряжи или нити путем определения углового расстояния (фиг.4) между двумя последовательно зарегистрированными амплитудами сигналов в интервале угла поворота светофильтра 5 от 0 до 90°. Формула изобретения Способ определения угла подъема винтовой линии скрученной пряжи или нити, заключающийся в освещении скрученной пряжи потоком излучения в направлении, перпендикулярном ее продольной оси, формировании изображения на непрерывно поворачиваемый и пропускающий световое излучение щелевидный участок плоского элемента, установленного своей плоскостью параллельно продольной оси пряжи, регистрации экстремальных значений оптического параметра в процессе поворота плоского элемента и определении угла подъема винтовой линии, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности контроля, изображение формируют в виде

фурье-изображения освещаемой пряжи, а щелевидный участок плоского элемента располагают в частотной плоскости этого изображения, причем для каждого угла поворота щелевидного участка плоского элемента отфильтровывают и последовательно регистрируют экстремальные значения изображения первого порядка, превышающие интенсивность дифракционного излучения пряжи, при этом угол подъема винтовой ликии определяют по угловому расстоянию между экстремальными значениями изображения первого порядка, зарегистрированными в диапазоне угла поворота щелевидного учстка от 0° до 90°.

.

Сущность изобретения: пряжу облучают световым потоком, формируют Фурье- изображение, которое пропускают через поворачивающийся щелевидный участок плоского элемента, регистрируют угол поворота и экстремальные значения изображения первого порядка, превышающие дифракционное излучение, по угловому расстоянию между экстремумами определяют угол подъема в диапазоне угла поворота щелевидного участка от 0 до 90°. 4 ил.