Устройство для измерения развеса волокнистой ленты Советский патент 1982 года по МПК G01N9/24 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам, предназначенным для измерения плотности, бумаги и продуктов текстильной и легкой про1 ьи1шенности.

Известно устройство для контро.пя толщины продуктов текстилЬ|Ной про- мьшшенности, содержащее излучатель, фотоприемник, оптически связывакяций их световод и обтюратор с отверстиями. Обтюратор вращается с постоянной скоростью. Часть излучения от излучателя, прошедшая через исследуемый материал и ослабленная от этого, и другая часть излучения, подаваемая от излучателя непосредственно через световод, попеременно поступают на фотоприемник. Путем сравнения сигналов, генерируемых фотоприемниками производится оценка изменения толщины контролируемого материала 1.

Недостатком данного устройства является нелинейная зависимость между выходным сигналом и измеряемым параметром контролируемого материала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является фотоэлектрическое устройство для непрерывного контроля веса

единицы длины (развеса) волокнистой ленты, содержащее источник излучения, две линзы, два инфракрасных светос фильтра, фотоприемники, схему сравнения и регистрирующий прибор, причем между схемой сравнения и фотоэлементами включены логарифмирующие элементы и предварительные усилитеIQ ли, а между схемой сравнения и регистрирующим прибором включен усилитель 2.

Благодаря наличию в данном устройстве логарифмирующих элементов достигается линеаризация измеритель15

ного процесса.

Другим недостатком данного устройства является аналоговое представление результата измерения, что

20 как известно не помехоустойчиво и не удобно для восприятия.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Основной недостаток известного устройства состоит в невысокой точ25ности обусловленной тем, что логарифмирующие элементы (например, логарифмирующие диоды), имеют не строгую логарифмическую характеристику, а приблизительную.

30 Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник излучения, две линзы, два инфракрасных светофильтра, два фотоприемника, схему сравнения и регистрирующий прибор, дополнительно введены вторая схема сравнения, генератор экспоненциального напряжения, триггер и измеритель интерва|Ла времени, причем выходы фотоприемников соединены с первыми входами схем сравнения ко вторым входам которых подключены выход генератора экспоненциального напряжения, а выходы схем сравнения соединены с вхо дами триггера, выход которого через измеритель интервала времени подключен к регистрирующему прибору. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временные диаграммы. Устройство содержит источник 1 излучения, линзы 2 и 3 и инфракрасные светофильтры 4.и 5, исследуемую волокнистую ленту 6. Приемниками излучения являются фотоприемники 7 и 8, последовательно которым подклю чены нагрузочные резистозрял 9 и 10. К выходу цепи фотоприемников подсоединены первые входы схем сравнения 11 и 12/ а вторые входы их связаны с выходом генератора экспоненциального напряжения 13, Выходы схем сра нения 11 и 12 подключены к входам три ггера 14, выход которого связан через измеритель инте|жала времени 15 с регистрирующим прибором 16. Устройство работает следующим оБразом. J Излучение, генерируемое источником 1, направляется как в сторону линзы 2, так и в сторону линзы 3. При этом один из потоков излучения проходя через светофильтр 4 воздействует на исследуемую волокнистую ленту 6 и попадает на фотоприемник Другой поток излучения после прохождения светофильтра 5 непосредственно попадает на фотоприемник 8. Интенсивность потоков излучения пре образуется фотоприемниками в соответствующий электрический сигнал, которые снимаются с нагрузочных резисторов 9 и 10 и подаются на первы входы схем 11 и 12 сравнения, на вторые входы которых поступает сигнал от генератора экспоненциального напряжения 13. Эти сигналы сравниваются в схемах 11 и 12 сравнения и в момент достижения равенства на вы ходах схем сравнения появляются импульсы. Импульсы от схем 12 и 13 сравнения поступают на входы триггера 14. Длительность формируемого триггером 14 прямоугольного импульс определяется исключительно плотност исследуемого объема 6. Измеритель 1 рвала времени переводит длительть прямоугольного импульса в цифй эквивалент, который фиксируется стрирующим прибором 16. Известно, что интенсивность потозлучения, прошедшего через волотый материал зависит от его ности (развеса) по экспоненциальзакону: /, интенсивность потока излучения, прошедшего через волокнистый материал; Ф - начальное значение интенсивности потока излучения; VM - плотность (или величина, характеризующая развес) волокнистого материала; K - постоянный коэффициент. ыходные сигналы фотоприемников 8 линейно связаны с интенсивью воздействующих потоков излуя. и, Ua--Kj o и - ВЫХОДНОЙ сигнал фотоприемника 7; Ug - выходной сигнал фотоприемника 8 ; Кг,К} - пoctoянныe коэффициенты. схемах 11 и 12 сравнения эти алы сравниваются с сигналом гетора экспоненциального напряже13. .и.еUp - сигнал на выходе генератора 13; U|-o - начальное значение при 0; t - время; f - постоянная времени экспоненциальной функции. момент времени ty достигается и f- в момен т нство сигналов Ug,a ени t U и U гак это показано иг. 2. -ti/r --ti/r -KI огарифмируя эти выраикения и выя из 5 выражение 6 получим «иЧФо- ЧФо 1 обозначим через А постоянную веВ - Ви -j , а через ну м it А + Ву,, At 12 - t-1. Последнее выражение показывает, что плотность (или развес) исследуемого объекта 6 линейно связана с длиДельностью импульса t, формируе MQro триггером Ы, Применейие для линеаризации харак теристики устройства генератора экспоненциального йапряжения с последуккцим сравнением.-сигналов гйэзволяет повысить точность линеориз ии, а следовательно и точность работы устройства-вспедствий того/что фо ялирование н&п&1жения изменяющегося во времени по экспоненциальному закону можно реализовать с высокой точностью, а результат измерения легко представляется в цифровой форме, что является удобным для визуального вос приятия. Формула изобретения Устройство для измерения развеса волокнистой ленты, содёржацее источник излучения, две линзы, два инфракрасных светофильтра, два фотоприем,ника, схему сравнения и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что. с целью повыпения точности измерёни0, в него дополнительно введены вторая схема сравнения, генератор экспоненциального напряжения, триггер и из леритель интервала времени, причем выходы фотоприемников соединены с первыми входами схем сравнения, ко вторым входам которых подключен выход генератора экспоненциального напряжения, а выходы;схем срав-. нения соединены с входами триггера, вшсод которого через измеритель интервала времени подключен к рёгистри рующему при бору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании I 1337020 кл. G 01 Ы 21/30, 1973. 2,Авторское свидетельство СССР 286545 кп, D 02 d 11/00, 1969 (прототип). -

VrM,

г I r,