Устройство для измерения влажности текстильных материалов

 

УСТРОЙСТВО Д.ПЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные преобразователь влажности, усилитель , устройство обработки результатов измерений и регистратор, о т - . личающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия и упрощения измерения, оно снабжено доГ/ полнительным усилителем, подключенным к выходу преобразовагеля влажности и имеющим коэффициент усиления, отличающийся от коэффициента усиления первого усилителя, а устройство обработки результатов измерений содержит три блока вычитания, блок умножения , квадратор и блок степенного преобразования, причем первый и второй входы блока умножения включены параллельно с аналогичными входами первого блока вьгчитания и подсоединены соответственно к выходам первого и второго усилителей, а выход первого блока вычитания связан с первьм входом третьего блока вычитания и через квадратор - с первым входом второго блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока умножения, а выход через блок степенного преобразования подсоединен к втором входу третьего блока вычитания, к выходу которого подключен регистратор.

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Зса С 01 а 27/22

О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГБЛЬСТВУ

ГОСУДА СтаЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИИ (21) 346 1436/ 18-25 (22) 30.06.82 (46) 15.05.84. Бюл, Ф 18 (72) А.Б. Козлов (7!) Московский ордена Трудового

Красного Знамени текстильный институт им. А.H. Косыгина (53) 533.275(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

Ф 1088824, кл. G 01 N 27/22, опублик.

1964.

2. Патент Великобритании Р 1136826, кл. G 01 N 2277//2222, опублик. 1968 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЛАЖНОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные преобразователь влажности, усилитель, устройство обработки результатов измерений и регистратор, о т — . л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и упрощения измерения, оно снабжено дополнительным усилителем, подключенным к выходу преобразователя влажности и имеющим козффициент усиления, отличающийся от коэффициента усиления первого усилителя, а устройство обработки результатов измерений содержит три блока вычитания, блок умножения, квадратор и блок степенного преобразования, причем черный и второй входы блока умножения включены параллельно с аналогичными входами первого блока вычитания и подсоецинены соответственно к выходам первого и второго усилителей, а выход первого блока вычитания связан с первым входом третьего блока вычитания и через квадратор — с первым входом второго блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока умножения, а выход через блок степенного преобразования подсоединен к второму входу третьего блока вычитания, к выходу которого подключен регистратор.

Изобретение относится к автомати- ческим устройствам для измерения

Влажности ВолОкнистых материалоВ В производствах текстильной промъппленности, 5

Известно устройство для измерения влажности материалов, содержащее преобразователь влажности, питание коT0poI"0 ОсущестВляется оТ двух Гекера

TopoB BbKoKoH частоты, и дэа KaHBJIa

1О обработки информации, один из котоpbK Выделяет сигиал на частОте на Ко торой преобразователь имеет максималь. Ную чувствительность к влажности материана, а второй фиксирует сигнал по1 частоте, ",.a -которой преобразователь имеет максимальную чувствительЯОсть к плОтности материала,1

Н едос тат ком дакног о ус тр ойст Ва является } невозможность его использования для всего ассортимента текстильных материалов, так как акала измерител ного прибора проградуироэана на определенный вид контролируемого материала..

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения влажности текстильных материалов, содержащее .последовательно соединенные преоб- 30 разователь влажности, усилитель, устройство обработки результатов измерений и регистратор f2) .

Недостатком этого устройства является зависимОсть градуироэочньи З5. характеристик измерительного прибора от технологических факторов: физикохимических свойств контролируемого материала, вида его обработки, пропитки, красителей и т.п., что при- <о водит к необходимости применения нескольких шкал на каждый вид материала, использования 1 радуировочньгх таблиц для перевода условных показаний измерительного прибора на 4 влажность соответствующего вида материала, или введения корректирую-щего си-нала в измерительную схему.

Все это усложняет эксплуатацию прибора и требует определенного време"-. ни для проведения, градуировкк и вы= вода поправок при каждой смене материалао

Цель изобретения — увеличение быстродействия и упрощение измерени-...-

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения влажности материалов, содержащее последовательно соединенные преобразователь влажности, усилитель, устройство обработки результатов измерений и регистратор, снабжено дополнительным усилителем. подключению:; к Выходу HpеобразОВателя Влажное ги и имеющим коэффициент усиления, отличающийся От кОзффициента усиления первого усилителя, а устройство обработки результатоэ измерений содержит три блока вычитания, блох умножения, квадратор и блок степенного преобразования, причем первый " этороН ВКОДы блОка умножения Вкле чены параллельно с аналогичными вхОдами первОГО олока Вь}читания и подсОеди нены сооТВВТсТВВННО к ВыхОдам пер вого и второго усилителей. -= выход первого блока вь}читания связан с перьым входом третьего блока вычитания и через квадратор — с первым вхоДОМ ВТОРОГО блОка Вычитанияр ВтО рой вход которого соединен с выходом блока Умножения, а выход через блок степенного преобразования подсоединен к второму входу третьего блока вьгчитания, к выходу которого подключен регистратор.

На фиг. изображена блок-схема устройства," на фиг. 2 — градукровочнььз характеристики (где Н вЂ” напряжение, mX — влажность, Ж). устройство для. Измерения влажности текстильных материалов содержит преобразователь 1 влажности, Осуществляющий контроль влажности материала 2 подключенные к преобразователю 1 усилитель 3, дополнительный усилитель 4, на выходе которых установлено устройство 5 обработки результатов измерений. Последнее включает первый блок 6 вычитания, квадратор 7, второй блок 8 Вь}чктания, блок 9 степенного преобразования (степень 1/2), третий блок 1О вычитания и блок 11 умножения .

Первь}Й и второй входы блока l i умножения устройства 5 включены параллельно с аналогичными блокамн первого устройства 6 вычитания и подсоединены соответственно к выходам усилителей. Выход первого блока 6 вычитания связан с первым входом третье=- o блока 10 вычитания и через квадратОр 7 — с первым ВхОдОИ БТОрОГО блока 8 вычитания, второй вход которого соединен с вьжодом блока 11 умножения,, Ввод блока 8 через блок

1092401

Ug m " m Сям ш„+ U4 tgK

m=K, (U„-U,)(3) 3

9 степенного преобразования подсоединен к второму входу третьего блока

10 вычитания.

К выходу третьerо блока вычигания подсоединен регистратор 12, програ- 5 дуированный в 7. влажности. Вместо него допускается подключение регулятора влажности или аналогичного исполнительного устройства. Первый и второй входы устройства обработки результатов измерений подключены соответственно к выходам усилителей

3 и 4, причем последние выполнены с разными коэффициентами усиления

К1 Ф Кг (в данном случае К! 7 Кг), .где К вЂ” коэффициент усиления основного усилителя 3: К, — коэффициент усиления дополнительного усилителя 4.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение U на выходе усилителя

2 определяет градуировочную характеристику 13, например для шерстяных тканей, расположенную под углом В.

При изменении коэффициента усиления усилителя наклон градуировочной характеристики будет изменяться. Таким образом, на выходе дополнительного усилителя 4 с коэффициентом усиления

К а К1 напряжение U = K Нп будет on г ределять наклон градуировочной характеристики 14 под углом (f с 8, (U — напряжение на выходе преобрал эователя 1) . Угол сдвига градуировочных характеристик для шерстяных тканей К = Я - $ . Аналогичный сдвиг градуировочных характеристик имеет место и для материала из дру40 гих типов волокон, например вискозных, или при другой степени обработки материала. Это видно из графика (фиг. 2), где 16 — градуировочная характеристика на выходе усилителя

З,а 16 — на выходе усилителя 4. Та45 ким образом, для материала из определенного вида волокна значения напряжений на выходе усилителей 3 и 4 при влажности материала mz будут для шерсти U4 u U а при влажности

m — для вискозы U и V . В то же о г время, напряжение U на выходе усилителя 3 может соответствовать влажности ш шерстяного материала и влажности m вискозного материала, т.е, ошибка измерения влажности без градуировки прибора на определенный вид материала достаточно велика.

Значения напряжений 01 и U оказываются взаимосвязанными через параметры угла сдвига градуировочных характеристик и влажность материала

m который измеряется.

При известном сдвиге градуировочных характеристик на угол С, каждому значению 01 для материала из соответствующего вида волокна и обработки соответствует строго определенное по формуле (1) значение U, . Для выбранного фиксированного значения соотношения Ц и U,(U1-U,) возможно только одно значение влажности m, которое и вычисляется автоматизированно посредством устройства обработки результатов, измерений. (U -U )+ (U -U )г-4 g U U

2tg (2) Для диапазона влажностей 0-20Х выракение (2) упрощается где Кз 0 5 tg4; К 4 4 tg g

Для сдвига градуировочных характеристик в пределах 9-- 2-3 соотношение коэффициентов усиления К1/К выбирается в интервале 1,1-12.. Далее процедура измерения сводится к установке преобразователя влажности на исследуемый материал и регистрации по общей шкале измеренного значения.

Испытание устройства с емкостным датчиком влажности показывает, что если абсолютная погрешность измерения влажности ткани с одинаковой плотностью (62 г/мг) но с различным видом волокна (шерсть и воскоза, прямой краситель) без индивидуальной градуировки вид на волокна составляет 6,2%, то измерения с помощью предложенного устройства снижают абсолютную погрешность до 1,5Х, т,е. в 4 раза.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства заключается в упрощении измерительной процедуры при одновременном сокращении времени перестройки устройства при переходе на другой тип материала. 3а счет этого повышается производительность оборудования и труда обслуживающего персонала.

Составитель В, Коршунов

Редактор И. Касарда Техред A.Бабинед Корректор И 3PÀeAH

Заказ 324б/27 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ю по делам изобретений и открьпнй

113035, Иосква, Ж-ÇS, Раушская нао., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4