Устройство для индикации линейного перемещения наэлектризованного материала Советский патент 1980 года по МПК D01H13/32 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ НАЭЛЕКТРИЗОВАННОГО МАТЕРИАЛА

1

Изобретение относится к области текстильного производства и может быть использовано, в частности, на оборудовании производства и переработки химических нитей - на прядильных, крутильных, сновальных машинах и бесчелночных ткацких станках. Оно также может использоваться на других видах оборудования, где имеется перемещение нити и необходимо контролировать наличие ее движения.

Известно устройство для индикации линейного перемещения наэлектризованной нити, состоящее из измерительного электрода, соединенного с усилителем, и ионизирующего источника излучения, заключенных в заземленный корпус 1.

Электрический ток нейтрализации трибоэлектрического заряда, приобретенного движущейся нитью в предыдущем технологическом процессе, усиливается усилителем, подключенным к измерительному электроду, и является сигналом о наличии перемещения нити.

Недостатком известного устройства является низкая помехозащищенность. Это обусловлено тем, что наводки от электрических и магнитных полей создают значительные помехи на фоне основного сигнала, создаваемого движением наэлектризованной нити.

Контролируемый этим устройством сигнал о скорости движения нити представляет 5 собой постоянный или медленно .меняющийся ток малой величины, для регистрации которого необходим широкополосный усилитель сигнала с большим коэффициентом усиления, который не позволяет увеличить отношение сигнал-шум.

10 Известно также устройство для индикации линейного перемещения заряженной нити, нринятбе за прототип, включающее измерительный электрод, электрически связанный через усилитель с блоком логической обработки сигнала. Прц движении нити пере15менная составляющая электрического поля трибоэлектрического заряда нити создает переменный электрический сигнал на измерителйном электроде, усиливаемый усилителем.

20 При наличии переменного сигнала логическая схема обработки сигнала сигнализирует о движении нити, но при этом устройство контролирует как электрическое поле движущейся нити, так и электрические

поля силовых промышленных установок, создающие большой уровень помех. Кроме того, в технологических процессах воздействие на остановившуюся нить потоков воздуха и переменных механических, усилий вьгзывает вибрацию наэлектризованной нити. Приобретенный трибоэлектрический заряд, вибрируя вместе с нитью, создаёт шумовое переменное электрическое поле и вызывает появление переменного электрического сигнала-помеха на измерительном электроде, что приводит к ложному срабатыванию схемы логической обработки сигнала.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройствадля индикации линейного перемещения наэлектризованного материала.

Поставленная цель достигается за счет того, что чувствительное устройство имеет дополнительный измерительнь Й §ЖкТ156д, по размерам не равный основному измерительному электроду, а усилитель выполнен дифференциальным с коэффициентом передачи, по каждому каналу обратно пропорциональным размерам основного и дополнительного измерительных электродов, причем дополнительный измерительный эЛёктрод электрически связан с вторым входом дифференциального усилителя.

На чертеже изображено данное устройство, которое включает основной 1 и дополнительный 2 измерительные электродн,установленные около движущейся нити 3 и подключенные через дифференциальный усилитель 4 к блоку логической обработки сигнала 5. Перед измерительными электродами 1, 2 установлен центрирующий нитенаправитель 6. Измерительные электроды 1, 2 установлены на изоляторе 7 и экранированы экраном 8.

К дифференциально,му усилителю 4 подключены сопротивления 9 и 10 регулировки коэффициента усиления усилителя по каждому входу.

Перемещение наэлектризованной нити 3, центрируемой нитенаправителем б, вызывает наведение электричёского заряда и потенциалов Относительно экрана 8 на основном 1 и дополнительном 2 измерительных электродах, которые имеют разную длину (вдоль оси перемещающейся нити). Усилителем 4 производится усиление этих сигналов и вычитание их друг из друга. Если результирующий сигнал выше установленного уровня, то блок логической обработки сигнала 5 выдает информацию о линейном движении нити, если результирующий сигнал ниже установленного уровня, то блок 5 сигнализирует об останове или обрыве нити 3

Высокая помехозащищенность данного устройства основана на том, что спектры

..if. .---- :-Г-----™ ™.Й, .- - -. .--.7..y--,-- ;;---V

745977

сигналов, наведенных зарядами движущейся нити на электродах, зависят о т их длины в направлении движения нити и ограничены длиной соответствующего измерительного электрода. При движении заряженной нити

на выходе всегда имеется переменный сигнал, соответствующий разности потенциалов электродов в полосе частот между верхними граничными частотами, величина которых обратно пропорциональна длине соответствующего измерительного электрода,

как для дополнительного, так и для основного измерительных электродов. Вместе с тем помехи от электрических полей создают сигнал-шум на измерительных электродах, пропорциональный размерам электродов, и при соответствующем выборе коэффициентов передачи по двум входам дифференциального усилителя регулировкой сопротивле- НИИ, 9 и 10 эти сигналы полностью вычитаются.

Вибрация остановившейся нити вызывает появление электрического сигнала одинаковой частоты по обоим входам усилителя. Поэтому на выходе усилителя с подобранными коэффициентами передачи по обоим входам эти сигналы также взаимно компенсируются.

Следовательно, предложенное устройство позволяет обеспечить большое отношение сигнал-шум, обладает повышенной помехозащищенностью. Все это позволяет широко использовать его для контроля перемещения текстильных материалов на различных видах технологического оборудования, что обеспечивает возможность снижения отходов текстильных материалов при его производстве.

Формула изобретения

Устройство для индикации линейного перемещения наэлектризованного материала,

содержащее измерительный электрод, электрически связанный через усилитель с блоком обработки сигнала, отличающееся тем, что, с целью првь1щения помехозащищенности, оно имеет дополнительный измерительный электрод, по размерам не равный основному измерительному электроду, а усилитель выполнен дифференциальным с коэффициентом передачи, по каждому каналу обратно пропорциональным размерам основного идополнительного измерительных электродов, причем дополнительный измерительный электрод электрически связан с вторым входом дифференциального усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 480963, кл. G 01 N 23/00, 1973.