Способ контроля физико-механических свойств нитей и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК G01N33/00 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НИТЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО Изобретение относится к контролю, физико-механических свойств нитей из любого исходного сырья и может исполь- зеваться для непрерывного контроля нитей как в отраслях их производ$пцих, так и в использующих. Известен способ контроля физико-механических свойств нитей, заключающийся в том, что контролируемую нить непрерывно протягивают через зону контро и нагружают нить при постоянном ее Латяжении, измеряют силу натяжения и толщину нити и по отнощению получещш величин судят о неровности нити. Устройство для осуществления способа содержит узлы протяжки, натяжения и нагружения нити и измерительный блок При этом измерительный блок известног устройства содержит измеритель силы натяжения, измеритель толщины нити и подключенный к ним бпок деления l .. Однако известный способ и устройство позволяют измерить только толщину нити, неровноту и площадь поперечного ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ сечения без учета изменения физико-ме. ханических свойств нитей, что снижает надежность измерения. Цель изобретения - повышение инфо1 мативности и надежности контроля. Указанная цель достигается за счет того, что в способе контроля физико-механических свойств нитей, заключающемся в том, что контролируемую нить непрерывно протягивают через зону контроля и нагружают нить при постоянном ее HaTKHceHHHj последовательно первой зоне контроля создают вторую зону контроля, нагружение в обеих зонах контроля осуществдают при помощи щупов, к которым ; прикладывают усилие, имеющее переменную и постоянную составляющие, при этом в первой зоне контроля под щупом устанавливают опору и измеряют величину перемещения щупа, а во второй зоне задают определенную вытяжку нити и измеряют величину перемещения щупа без опоры. в устройстве для осуществления спозсоба, содержащем узлы протяжки, натяжения и нагружения нити и измерительный блок, каждый узел нагружения выполнен в ввде двуплечего рычага, щупа, установленного на конце двуплечего рычага, электромагнита, который взаимодействует со свободным концом двуплечего рычага, источника постоянного тока и генератора синусоидального тока, подключенных к обмоткам электромагнита, а измерительный блок вьтолнен в виде датчиков перемещения щупов и соединенных с ними фильтров трех различных частот, одна из которых вьхбрана в зависимости от частоты переменной составляющей усилия, прикладываемого к щупу, а выходы фильтров предназначены для подключения к ЭВМ. На фиг. 1 показана схема реализации способа; на фиг. 2 - блок-схема части устройства для осуществления способа, установленной в первой зоне контроля. Устройство содержит узлы протяжки нити 1, выполненные в виде двух пар ро ков 2 и 3, узел 4 натяжения нити 1 и узлы 5 и 6 нагружения нити. Каждый узел 5 и 6 нагружения нити содержит двуплечий рычаг 7, щупы 8 и 9, установленные на конце соответствующего рычага 7, электромагнит 10, взаимодействующий своим якорем со свободным концом рычага 7, источник 11 посто$щногч тока и генератор 12 синусоидального тока, подключенные к обмоткам 13 и 14 электромагнита 10. Измерительны блок выполнен в виде датчиков 15 перемещения щупо)в 8 и фильт1эов 16, 17 и 18, соединенных с датчиком 15 через электронный блок 19. Выходы фильтров 16, 17 и 18 предназначены для подсоединения к ЭВМ 20 Кроме того, устройство содержит бло 21 обратной связи, включенный между электронным блоком 19 и управляющей обмоткой 22 электромагнита Ю, электронный блок 23, связанный с щупом 8 и через фильтры 24, 25 и 26 с записы вающим блоком 27. Фильтры 24 и 16 являются низкочастотными, фильтры 25 и 17 5шляются высокочастотными, фильт ры 26 и 18 - полосовыми, частота пропускания их выбрана в зависимбсти от частоты переменной составляющей усили прикладываемого к каждому из щупов 8 и 9. Под щупом 8 установлена опора 28 Способ с помощью устройства осуществляется следующим образом. 97 .7 . Контролируемую нить 1 непрерывно протягивают с помощью пар роликов 2 и 3 через первую 29 и вторую ЗО зоны контроля. При этом 5 первой зоне 29 контроля нить протягивают при постоянном натяжении, нагружение осуществляют с помощью, щупа 8, под которым установлена опора 28, При этом нить 1 подвергается поперечной деформации. Во второй зоне 30 контроля задают определенную вытяжку нити 1 и нагружают ее с помощью щупа 9. При этом нить 1 подвергается продольной деформации. В обеих зонах измеряют величину перемещения щзппа с помощью соответствую щего датчика 15 перемещения щупов. Усилие к щупу прикладывают с помощью . электромагнита 10, сила притяясения которого зависит от величины суммарного магнитного потока, определяемого токами, протекающими по трем обмоткам 13, 14 к 22 электромагнита, связанными с блоком 21 обратной связи, корректирующим давление щупа на нить в зависимости от перемещения щупа, генератором 12 синусоидального тока, задающим амплитуду и частоту переменной составляющей усилия на щуп, источником 11 достоянного тока, задающим постоянную составляющую усилия на шуп, С датчика 15 (на чертеже показан механотрон) сш нал подают в электронный блок 19, с которого усиленный сигнал попадает в блбк 21 обратной связи и на три фильтра: низкочастотный 16, высокочастотный 17 и полосовой 18. С фильтров сигнал подается в ЭВМ 20 на записывающий блок 27. Во второй зоне контроля измерительный блок работает аналогично, но нить подвергают продольной деформации с помощью щупа при убранной опоре. Две измерительные системь одновременно используют для определения электрической проводимости нити, заключенной между точками контакта щупа и массой прибора с нитью при помощи электронноIX) блока 23. Массой служат неподвижная опора 28 в первой зоне контроля 29 и любая пара роликов 2 и 3. Сигнал с блока 28 подается на три фильтра 24, 25 2.6 и с них на ЭВМ 20 и записывающий блок 27. Полосовые фильтры 18 и 26 настраивают на частоту соответствующих генераторов синусоидальных колебаний. В первой зоне определяют поперечную проводимость, а во второй - продольную.) Подобную измерительную систему можно реализовать для анализа качества ровнииы, ленты, Для увеличения быстродействия системы измерения могут быть использованы бесконтактные датчики перемещения вместо механотрона. Для специализирован ных и комплексных исследований ссфмест но с устройством используют мшфошш МИНИ-ЭВМ. Способ и устройство с помощью ЭВМ ПОЗВОЯ5ПОТ получить целый комплекс 4 1зически обоснованных показателей, поско ку составляющие сигнала анализируются по своим алгоритмам в соответствии с решаемой задачей. Формула изобрет.ения 1. Способ контроля физико-механических свойств нитей, заключающийся в том что1|сонтролируемую нить иепрерынно про тягивают через зону контроля и нагружа ют нить при постоянном ее натяжении, отличающийся тем, что, с целью повышения ш1фо1А1атнаности и надежнс ста контроля, последовательно первой зоне контроля создают вторую зону контроля, нагружение в обеих зонах контроля осуществляют при помощи щупов, к которым прикладывают усил. имекшее переменную и постоянную состав ляющие, при этом в первой зоне контроля под щупом устанавливают опару в измеряют величину перемещения щупа, л во второй зоне - задают отфеделевную вытяжку нити и измеряют величину перемещения щупа без опоры. 2. Устройство для контроля фвзикомеханкческих свойств нитей, сюдерокащее узлы протяжки, натяжения а вагруженйя нити и изк ерительный блок, отличающееся тем, что каждый узел нагружения выполнен в вцде дщпшечего рычага, щупа, установленного на конце двуплечего.рычага, электрсмлагаита, кото1%1й взаимодействует со. свободным концом двуплечего рычага, источника постоянного тока и генератора синусоидального тока, подключенных К обмоткам электромагнита, а измерительный блок выполнен в виде датчшсов перемещения щупов и соединенных с ними фильтром трех различных частот, одна из которых выбрах а в зависимости от частоты переменной составпяюшей усилия, прикладываемого к щупу, а выходы фильтров предназначены для под|БШспения к ЭВМ. ; Источники информации, принятые- во внимание при экспертиза 1. Авторское свидетельство СССР № 388429, кл. G О1 В 21/30, 1971 (прототип).

фигА