Датчик обрыва нити Советский патент 1981 года по МПК B65H43/02 D01H13/16 

(54) ДАТЧИК ОБРЫВА НИТИ

Изобретение относится к области автоматики и сигнализации и может быть использовано в текстильной, кабельной и других областях промышленности, где используются нити, разме1цаемые па бобинах.

Известен датчик обрыва нити,, содержащий расположенные на оси электризатор, корпус и чувс вительный элемент, соединенный с входом усилителя 1.

Недостатками известногодатчика являк)тсй отсутствие необходимого быстродействия, обусловленное влиянием входной емкости предварительного каскада усиления, и невысокая чувствительность, зависящая от типа нити.

Целью изобретения является повыщение чувствительности и быстродействия.

Это достигается тем, что датчик содержит дополнительные чувствительные элементы, расположенные на крыщке корпуса на различных расстояниях от оси и соединенные электрически, при этом корпус выполнен в виде кольцевой камеры, электризатор - в виде трубки из диэлектрического материала, контактирующей с чувствительными элементами, а усилитель размещен внутри камеры. Чувствительные элементы выполнены в виде полусфер и

смещены один относительно другого на 120°.

На фиг. 1 схематически изображен датчик обрыва нити; на фиг. 2 - то же, вид 5 со стороны входа.

Датчик обрыва нити состоит из корпуса /, выполненного в виде кольцевой камеры с отверстием, расположенным по оси симметрии и служащим для закрепления дат10 чика на оси 2, крыщки 3, выполненной в виде печатной платы, на внещней стороне которой закреплены три чувствительных элемента 4, а на внутренней стороне размещен транзистор усилителя 5, выход ко15 торого через уплотнительную втулку 6 выведен наружу датчика. На ось 2 свободно посажена бобина 7, содержащая электризатор 8, выполненный в виде трубки из диэлектрического материала, в частности 20 из полиэтилена с добавкой электропрово;;ящего компонента, и нить 9. Чувствительные элементы 4 выполнены в виде полусферических контактов и расположены на различных расстояниях от центра платы 25 под углами 120° по отнощению друг к другу н электрически связаны между собой. Датчик обнаружения обрыва нити рабо1ает следующим образом.

В процессе съема нити 9 7 вра30 щается относительно оси 2. Торцовая

поверхность трубки 8, выполняющей функцию электризатора, скользит по поверхности чувствительных элементов 4. При этом происходит разделение контактируемых поверхностей, и статический заряд, появляющийся на поверхностях контакта вследствие их электризации, и определяемый величиной омического соаротивления поверхностей контакта, площадью контакта и скоростью разделения контакта, заряжает чувствительные элементы 4 и торцовую -поверхность электризатора 8. В результате заряжения чувствительных элементов 4 на входе усилителя 5 появляется потенциал, запирающий транзистор, на выходе которого при этом появляется высокое напряжение. Через линию связи, проходящую через уплотнительную втулку 6, сигнал подается на выход датчика. После обрыва нити 9 с некоторой задержкой, определяемой временем разряда входной емкости через входное сопротивление и сопротивление утечки, величина выходного сигнала падает практически до нуля. Для датчика предлагаемой конструкции при использовании полевого транзистора типа КП302А время задержки составляет 1-2 с, что является гарантией при случайных задержках вращения катушки, например в случае ослабления натяжения нити и спадания витков.

Использование электризатора, на котором размещена нить, позволяет расширить область применения датчика и осуществлять контроль обрывности нитей различного типа, включая и электропроводящие, например угольные. Применение дополиительных чувствительных элементов, электрически связанных с основным, и их расположение под углами 120° по отношению друг к другу и на различных расстояниях от центра вращения электризатора позволяет существенно повысить чувствительность датчика за счет увеличения числа контактов и суммарного заряда электризации, а также уменьшить вероятность получения ложного сигнала при отрыве контактируемых поверхностей в результате биений бобины при вращении или неровностях торцовой поверхности электризатора. Кроме того, размещение чувствительных элементов на различных расстояниях от центра вращения обеспечивает контакт каждого из них с торцовой поверхностью электризатора по разным контактным дорожкам, что позволяет избежать взаимного влияния зарядов электризации соседних чувствительных элементов. Размещение транзистора, используемого в качестве усилителя, в корпусе позволяет повысить быстродействие датчика за счет исключения емкости присоединительного

кабеля, что позволяет снизить входную емкость датчика и вместе с этим появляется возможность удлинить линию связи при снижении требований к ней.

Формула изобретения

1.Датчик обрыва нити, содержащий расположенные на оси электрнзатор, корпус и чувствительный элемент, соединенный с входом усилителя, отличающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия, он снабжен дополнительными чувствительными элементами, расположенными на крыщке корпуса на различных расстояниях от оси и соединенными электрически, при этом корпус выполнен в виде кольцевой камеры, Электризатор - в виде трубки из диэлектрического материала, контактирующей с чувствительными элементами, а усилитель размещен внутри камеры.

2.Датчик по п. .1, отличающийся тем, что чувствительные элементы выполнены в виде полусфер.

3.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что чувствительные элементы смещены один относительно другого на 120.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 694444, кл. В 65 Н 43/02, 1979.