Устройство для определения координаты точки затвердевания нити Советский патент 1975 года по МПК G01N33/36 

Изобретение относится к контрольно- 1 измерительной технике.

Известны устройства для измерения координаты точки затвердевания нитей, формируемых из расплава, основанные на ки- 5 но- или фотосъемке участка нити в прядильной шахте и дальнейшем визуальном изучении снимков. Координаты точки затвердевания нити определяются по расстоянию , от фильеры до точки нити, начиная с которой ю прекращается уменьшение ее диаметра. Недостатками известных устройств являотся высокая погрешность определений координаты точки затвердевания нити из-за возможного несоответствия моментов за- 15 твердевания нити и прекращения уменьшения ее диаметра, а также трудоемкость и низкая производительность труда,

В предлагаемом устройстве измерительный орган выполнен в виде;- емкостного 20 преобразователя, который содержит общий электрод, расположенный с одной стороны контролируемой нити, и ряд электродов,

последовательно расположенных на определенном расстоянии один от другого по дли- 25

не контролируемой нити с другой ее сторо- ны, причем один из электродов расположен ниже точки затвердевания нити. Регистрирующее устройство состоит из генератора, сравнивающего устройства, коммутатора с каналами измерения и индикатора, подклк ченного к коммутатору, через измерительные каналы которого первый вход генератора связан с электродами емкостного преобразователя за исключением электрода, расположенного ниже точки затвердевания нити, который электрически связан со вторым входом генератора, а общий электрод емкостного преобразователя через сравнивающее устройство соединен с коммутатором,.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Емкостный преобразователь содержит общий электрод 1 и пронумерованные электроды 1.

1р... 1| , которые расположены

1

на определенном расстоянии один от щзугого по длине контролируемой нити 3. Из фильеры 2 выходит нить 3, которая проходит через емкостный преобразователь, изменяя емкость конденсаторов, образованных общим электродом 1 и электродами Электрод 1 , расположен1. 2 ный ниже точки затвердевания нити, подключен к первой обмотке генератора 4, включенного по трансформаторной схеме с заземленной средней точкой. Вторая обмот ка генератора 4 может быть подключена с помощью коммутатора 5 через его измери тельные каналы (на чертеже не показаны) к любому пронумерованному электроду 1 1 ..., 1 „ в зависимости от сигнала на о - выходе сравнивающего устройства 6, связа ного с общим электродом 1 емкостного преобразователя, и заданным сигналом U , определяемым емкостью конденсатора при прохождении через него точкя затвердевания нити. Индикация номера электрода, через кото рый проходит нить в момент ее затвердевания, осуществляется индикатором х номе ров электродов 7, подключенным к коммутатору 5. Предлагаемое устройство работает следующим образом. При отсутствии нити все конденсаторы, образованные общим электродом 1 и элект родами 1. имеют одинаковую 2 ti емкость. При прохождении формируемой нити через конденсаторы их емкость изменяется. Известно, что чем более электропроводен материал, помещенный между электродами конденсатора, тем сильнее эффект экранирования сказывается на емкости конденсатора. Например, поликапроамид, из которого формируется нить, в расплавленно состоянии имеет удельную электропроводность порядка 1О ом-1 см-1, а в застывшем - ом-1 см. Поэтому, чем в более твердом состоянии находится нить, проходящая через электроды конденсатора, тем выше его емкость. Изменением емкости конденсатора, вызванного изме нением толщины формируемой нити, можно пренебречь, так как эффект экранирования значительно сильнее влияет на емкость кон денсатора (приблизительно в Ю раз), чем изменение толщины нити. Пусть в исходном состоянии коммутатор 5 связывает обмотку генератора 4 с элект родом 1 , а точка затвердевания нити находится на уровне электрода 1 . Тогда на J ... вход сравнивающего устройства 6 поступает сигнал, вызванный разными емкостями конденсатора, образованного общим электродом 1 и электродом 1 ., и конденсатора, образованного общим электродом 1 и электродом 1 (электрод 1 расположен ниже точки затвердевания нити и емкость конденсатора, образованного электродом 1 и общим электродом 1 приблизительно постоямна). В сравнивающем устройстве 6 этот сигнал сравнивается с заданным сигналом U соответствующим емкости конденсатора при прохождении через НЕГО точки затвердевания нити, и разбаланс сигна-, лов поступает на, Kpf M TaTop 5,котррый отключает электрод 1 от обмотки генератора 4 и подключает ее к электроду 1. Так как нить на уровне электрода 1 находится в затвердевщем состоянии, то с выхода , сравнивающего устройства 6 на коммутатор 5 поступает сигнал, близкий к нулю, который и отключает коммутатор 5, а связанный с ним индикатор номеров электродов 7 фиксирует номер подключенного электрода (в рассматриваемом случае 1 „) Если в исходном состоянии коммутатор 5 связывает ; , обмотку генератора 4 с электродом 1„, а точка затвердевания нити находится на уровне электрода 1 , то на выходе сравнивающего устройства 6 появляется сигнал такой величины и полярности, который через коммутатор 5 отключает электрод 1 от обмотки генератора 4, а подключает ее к электроду 1 . В результате на выходе сравнивающего устройства 6 оказывается сигнал, близкий к нулю, который обесточивает коммутатор 5, а связанный с ним ин- дикатор номера электродов 7 фиксирует но- мер подсоединенного электрода (в рас- сматриваемом случае l) Таким образом, координата точки затвер- девания нити определяется по расстоянию между выходом фильеры 2 и электродом, Ьгомер которого зафиксирован индикатором номеров электродов 7. Пр. едмет и з обретения Устройство для определения координаты точки затвердевания нити, содержащее измерительный орган и,, фиксирующее j уст1ройство, отличающееся тем, что, с целью повыщения т 1Ности и оперативности определения координаты точки earтвердевания нити, измерительный орган вы-

полней в виде е жостного преобразователя, который содержит общий электрод, расположенный с одной стороны контролируемой ни- ти, и ряд электродов, последовательно расхоложенных на определенном расстоянии

один от другого по длине контролируемой нити с другой ее стороны, причем один из электродов расположен ниже точки затвердевания нити, а регистрирующее устройство состоит из генератора, сравнивающего уст- ройства, асоммутатора с каналами измерения

и индикатора, подключенного к кок мутатору, через измерительные канальг которого первый вход генератора связан с электродами .

емкостного преобразователя за исключением электрода, расположенного ниже точки затвердевания нити, который электрически увязан со вторым входом генератора, а,

общий электрод емкостного преобразователя; через сравнивающее устройство соединен с коммутатором.