Способ определения зрелости хлопковых волокон Советский патент 1979 года по МПК G01N29/00 

Наряду со своими достоинствами этот метод обладает рядом существенных недостатков. Это прежде всего активное воздействие воздушной струи на измеряемый образец, т. е. в процессе измерения показания могут «плыть. Кроме того, способ обеспечивает только нелинейную зависимость изменения величины полезного сигнала от изменения поверхностной ллотности образца, что затрудняет определение и подсчет величины зрелости.

Прототипом предлагаемого способа является фотоэлектрический способ определения . зрелости хлопковых волокон. Он заключается в Следующем.

Образец-штапелек постоянно го веса «спытуемого хлопка закладывается между двумя предметными стеклами, которые помещают между источником поляризованного света и фотоэлементом. Вследствие разной толщины стенок волокна лучи света проходят с разной интенсивностью. Суммарный световой поток поступает на фотоэлемент, превращается в электронный, усиливается усилителем « фиксируется на шкале микроамперметра, проградуированного в относительных единицах зрелости. С помощью постоянных коэффициентов, .сведенных в таблицы, определяют истинную зрелость волокон данной селекции и сорта.

Однако указанный способ не обеспечивает достаточную точность определения зрелости, поскольку не может обеспечить линейную зависимость величины полезного сигнала от оптической плотности образца. Зрелость хлопка, изменившего свой цвет или оптическую плотность вследствие инсоляции или длительного хранения, данным способом не быть определена вообще.

Кроме того, существенным недостатком этого и всех вышеперечисленных способов является необходимость длительной, трудоемкой, требующей специальных навыков ручной подготовки опытного образца-штапелька. Достаточно сказать, что подготовка опытного образца-щтапелька и определение зрелости лаборанткой средней квалификации занимает несколько ча.сов.

Тенденцией развития текстильных предприятий является переход к АСУТП. По существующим правилам каждое предприятие должно иметь не менее чем трехмесячный запас сырья. Для того чтобы на каждый день, смену составить наиболее оптимальную смеску в соответствии с планируемой продукцией, вычислительный центр предприятия должен иметь полные данные физико-механических параметров волокон по всему запасу, что при существующих, методах нереально.

Целью изобретения яв.ляется повышение точности в определении зрелости хлопковых волокон.

У|казанная цель достигается за счет того, что перед взвешиванием массу волокон формируют в виде бесконечной ленты, а облучение производят ультразвуком с частотой в пределах от 18 до 1000 кГц и интенсивностью в пределах от 1 до 10000 вт/м при непрерывном перемещении бесконечной ленты из массы волокон, при этом о зрелости судят по формуле

пр

/С - коэффициент зрелости;

где

Q |Ш/ - интеграл сигнала за период измерения;

п - количество оборотов ленты

за период измерения; р - вес ленты;

Др - эталонная единица веса, по которой производится отсчет зрелости;

К - коэффициент пропорциональности, соответствующий каждому сорту и селекции -волокна.

В качестве инструмента измерения применен ультразвук в связи с его высокой информативной способностью. Как известно, все три основных параметра ультразвука - амплитуда, скорость распространения и фаза - могут нести информацию. Кроме того, ультразвук нейтрален к волокнистой массе, не .реагирует на изменение цвета и оптической плотности волокон, а изменение фазы от гуляния поверхностной плотности прозвучиваемого объекта имеет линейную зависимость.

Осуществляют предлагаемый способ следующим образом.

Для получения результата с заданной точностью и достоверностью любое потребное количества хлопка берут из кипы, формируют в ленту с помощью лабораторной чесально-ленточной установки (типа установки Шерли) или, если образец очень большой, с помощью промышленной чесальной машины, имеющей выход продукта в виде ленты, и взвешивают ее. Затем конец ленты пропускают через фильеру, в корпусе которой нормально к оси ленты и встречно друг к другу ра.сположены передающий и приемный датчики ультразвука, соединяют ле|Нту в кольцо и с помощью вытяжной пары валиков, задействованных от двигателя с редуктором, протягивают ее необходимое ко.личество раз, замечая количество оборотов ленты и общее время измерения. Таким образом обеспечивается оплошной замер любого -количества волокна. Так как движение ленты равномерное, то динамический фактор влияния на величину выходного сигнала может быть легко нейтрализован. Точность измерения в данном случае будет определяться только раз5решающей способностью измерительной электронной схемы. Сигнал, полученный на приемнике ультразвука, усиливается, преобразуется в пропордиональный одному из параметров прошедшего ультразвука и по- 5 дается на интегрирующее устройство. Средняя зрелость волок|На отсюда рав1на: ОД, прJO К, - коэффициент зрелости; Udt - интеграл ситнала за пери 1од Измерения; п-количество оборотов ленты; 15 р - вес ленты; Др - эталонная единица веса, по Которой производится отсчет зрелости; К - коэффициент пропорцио- 20 нальности, соответствующий каждому сорту и селекции волокна (табличные дащиые). На фиг. 1 изображена структурная схе- 25 ма аппаратуры для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - фильера. Генератор 1 высокочастотных колебаний подает сигнал на ультразвуковой излучатель 2, закрепленный на корпусе фильеры 30 3. Ультразвуковые колебания, пройдя через ленту 4, попадают гна приемщик ультразвука 5. Сигнал, преобразованный и усиленный до насыщения, формируется блоком 6 в прямоугольные импульсы, которые 35 затем дифференцируются. Продифференцированный сигнал подается на триггер 7 с раздельным запуском. На другой вход триггера 7 подается продифференцированный сигнал с генератора 1. Таким образом, 40 длительность импульсов, выходящих с триггера 7, будет равна длительности запаздывания ультразвукового сигнала по фазе. Сигнал с триггера 7 подается на интегратор с нуль-Органом 8, выдающим счет- 45 ные импульсы, а лосле накопления определенного заряда - на счетчик 9. Фильера 3 служит только для формирования постоянного мгновенно измеряемого объема и фиксации излучателя 2 и приемника ультра- 50 звука 5 относительно друг друга. Провер65000ка метода в лабораторных условиях показала дост1Ижимость поставленной цели сногрещностью результата не более 1%. Наиболее оптимальным вариантом является вариант, при котором частота ультразвука находится в диапазоне от 18 до 1000 кГц, а интенсивность от 1 до 10 вт/м-. Использование предложенного метода дает возможность уменьшить субъективный фактор, снизить трудоемкость и продолжительность измерения до минимума. За счет этого повышается оперативность, точность и достоверность входного контроля сырья на предприятиях текстильной промыщленности, что способствует созданию оптимальных режимов и повыщению качества выпускаемой продукции. ФОрмула изобретения Способ определения зрелости хлопковых волокон, по которому массу волокон взвещивают, облучают, а о зрелости судят по величине зафиксированного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности ОПределения, перед взвешиванием массу волокон формируют в виде бесконечной замкнутой ленты, облучение производят ультразвуком с частотой в предел ах от 18 до 1000 кГц и интенсивностью в пределах от 1 -10000 Вт/м, при непрерывном перемещении бесконечной ленты из массы волокон, о зрелости судят по формуле JQ , /С - коэффициент зрелости; Q (Udt - интеграл сигнала за периf,од измерения; п - количество оборотов ленты за период измерения; р - вес ленты; Ар - эталонная единица веса, по которой производится отсчет зрелости; К. - коэффициент пропорциональности, соответствующий каждо-му сорту и селекции волокна.