Устройство для измерения линейной плотности волокнистого продукта

 

Изобретение относится к текстильной промьшшенности и предназначено для использования на чесальном и ленточном оборудованиях. Целью изобретения является повьшение точности измерения за счет подкрутки волокнистого продукта в зоне измерения. Формирующая воронка, имеющая измерительную часть (канал) в форме эллипса, вьшолнена вращающейся. Осветитель и приемник излучения расположены диаметрально противоположно относительно оси канала. Воронка имеет в зоне измерения ряд радиальных отверстий, заполненных светопроводящим материалом, каждое из которых поочередно выполняет роль счетоводного канала от источника излучения до приемника,. При вращении воронки продукт (лента), подвергаясь воздействию крутящего момента, начинает поворачиваться вокруг оси измерительного канала и около неподвижно расположенных источника и приемника излучения. 5 з.п. ф-лы, 4 йл. а лага %.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (д1) 4 D 01 G 23/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4198145/31-12 . (22) 20.02.87 (46) 23,08.88. Бюл, Р 31 (71) Ивановский энергетический институт им. В.И.Ленина и Производственное объединение "Ивчесмаш" (72) А.И.Терехов, К.И.Павельев,,В.М.Пухов, В.А.Копятин, С.Б.Буреев и А,А.Рясин (53) 677.051,472(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР по заявке Р 4168365/28-129 кл. D 01 С 23/06, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ВОЛОКНИСТОГО ПРОДУКТА (57) Изобретение относится к текстильной промышленности и предназначено для использования на чесальном и ленточном оборудованиях. Целью изобретения является повышение точности измеI рения за счет подкрутки волокнистого продукта в зоне измерения. Формирующая воронка, имеющая измерительную часть (канал) в форме эллипса, выполнена вращающейся. Осветитель и приемник излучения расположены диаметрально противоположно относительно оси канала. Воронка имеет в зоне измерения ряд радиальных отверстий, заполненных светопроводящим материалом, каждое из которых поочередно выполняет роль счетоводного канала от источника излучения до приемника. При вращении воронки продукт (лента), подвергаясь воздействию крутящего момента, начинает поворачиваться вокруг оси измерительного канала и около неподвижно расположенных источника и приемника излучения. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1418355

Изобретение относится к текстильной промышленности

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет подкрутки во" 5 локнистого продукта в зоне измерения.

На фиг, 1.показана блок-схема устройства на фиг, 2 — формирующая воронка, разрез; на фиг. 3 — то же, вид сверху, на фиг. 4 — датчик положения формирующей воронки и блок обработки информации.

Устройство состоит из вытяжного прибора 1, в котором волокнистый продукт (лента) 2 за счет разности угло- 15 вых скоростей приемной 3 и выпускной

4 пар цилиндров утоняется до требуемой величины. Направляющая воронка 5 направляет полученный продукт к формирующей воронке 6, приводимой во 20 вращение приводом 7. Источник 8 излучения через радиальные отверстия 9, выполненные в измерительной части во-ронки 6, и измеряемый продукт связан с приемником 10 излучения, который подключен к входу блока 11 обработки информации. К входу источника 8 излучения через датчик 12 положения формирующей воронки б подключен синхронизирующий выход ее привода. Выход блока 11 связан с входом регистратора (не показан) .

Воронка 6 имеет шестерный обод 13, находящийся в зацеплении с первой 14 и второй 15 шестернями привода 7. На теле воронки укреплен первый подшипник 16 и имеются радиальные отверстия 9, заполненные светопроводящим материалом, не препятствующим прохож— дению сигналов источника 8 излучения.

Измерительная часть (канал) 17 во40 ронки б в сечении радиальных отверстий 9 имеет вид эллипса. Вторая шестерня 15 закреплена посредством вала 18 и второго подшипника 19 в корггусе 20 машины (не показана). В то

45 же время первая шестерня 14 закреплена на валу электродвигателя 21, вращающего систему из двух шестерен и воронки относительно оси, совпадающей с направлением перемещения измеряемой ленты. Первая 14 и вторая 15 шестерни, первый 16 и второй 19 подшипники, вал 18 и электродвигатель

21 образуют привод 7.

На валу электродвигателя 21 укреплен датчик 12 положения воронки б, получающий питание от источника 22 питания. Источник 8 излучения и приемник 10 излучения расположены диаметрально противоположно относительно центра сечения эллиптической зо ны воронки с разных сторон радиальных отверстий 9.

Датчик 12 выполнен в виде кулачка

24, профиль сечения рабочей поверхности которого совпадает с профилем сечения канала 17 воронки 6 в сечении радиальных отверстий 9. Вращаясь вместе с валом 23 двигателя 21, кулачок 24 перемещает подвижный упор

25» размещенный на штоке 26 и подпружиненный при помощи жестко укрепленного упора 27 и пружины 28. Шток

?б механически связан с ползунком потенциометра (переменного резистора) 29, подключенного к выходу источника 22, Напряжение с резистора

29, определяемое текущим положением кулачка 24, подается на регулируемый блок 30 питания. Изменение напряжения блока 30 приводит к изменению светового потока лазерного излучателя 31, что делает мощность излучения излучателя 31 зависящей от положения вала двигателя 21. . Приемник 10 излучения представляет собой светодиод 32 с усилителем 1

33, сигнал с которого поступает на блок 11 обработки информации.

Последний представляет собой схему выборки-хранения, состоящую из аналогового ключа 34, конденсатора 35 и операционного усилителя 36 с обратной связью. На вход управления ключа

34 поступает сигнал с нуль-органа

37, фиксирующего моменты времени,когда непрозрачное тело воронки 6 пере-. крывает поток излучения от источника

8 к приемнику 10. В эти моменты блок

11 анализа переходит в режим хранения информации.

Устройство работает следующим образом.

Лента 2 через вытяжкой прибор 1 поступает вначале в направляющую 5, а затем во вращающуюся формирующую 6 воронки. Поскольку канал 17 воронки

6 имеет форму эллипса в сечении радиальных отверстий 9, происходит захват ленты 2 вращающейся воронкой 6.

При этом лента 2, подверженная действию крутящего момента, начинает новорачиваться вокруг оси канала 17. Совершают вращение вместе с воронкой 6 расположенные в ней радиальные отверстия 9. Измерение основано на равно1418355 мерном повороте воронки 6 с отверстиями 9 вокруг своей оси вместе с закручивающейся лентой 2 относительно неподвижных источника 8 и приемника

10. Измерение происходит в моменты, когда радиальные отверстия 9, находящиеся на теле воронки 6 и заполненные прозрачным материалом, располагаются между источником 8 и приемником 1р

10 излучения.

Источник 8 излучения поэтапно с помощью лазера 31 просвечивает измеряемый продукт с разных сторон, что позволяет собрать большую информацию 15 о линейной плотности измеряемого участка, а значит исключить ошибки в связи с неравномерностью линейной ,плотности по сечению ленты в различных направлениях. Усилитель 33 усили- 2р вает сигнал светодиода 32, воспринимающего сигнал лазера 31, и подает его на ключ 34. Если сигнал на выходе усилителя 33 отличен от нуля (отверстия 9 разрешают прохождение измери- 25 тельного светового потока от источника 8 до приемника 10), то на выходе нуль-органа 37 имеется сигнал, разрешающий прохождение сигнала с входа ключа 34 на вход операционного усили- Çp теля 36. Если же отверстия не совпа— дают с направлением светового потока, на выходе усилителя 33 имеется нулевой сигнал, нуль-орган 37 блокирует ключ

34; а на вход операционного усилителя З

36.поступает сигнал с конденсатора

35, запомненный устройством в момент предыдущего прохождения одного из отверстий 9 между источником 8 и приемником 10. Следовательно, несмотря на импульсный характер измерения, установкой конденсатора 35 удается ликвидировать провалы в выходном сигнале.

Элементы коррекции устройства, не- 4 обходимые для внесения поправки в измерение в связи с тем, что измерение линейной плотности ленты 2 проис- ходит. при различных положениях эллиптического по форме канала 17 воронки 6 с лентой 2 относительно неподвижно расцоложенных источника 8 и приемника 10 излучения, работают следующим образом.

Двигатель 21 синхронно и синфазно с шестернями 14, 15 и ободом 13 воронки вращает кулачок 24. Имея форму рабочей поверхности, соответствующую сечению канала 17, кулачок 24 через ! систему механических злементоъупор 25, шток 26, упор 27 и пружину

28 воздействует на движок переменного резистора 29, перемещая его. В этом случае на блок 30 питания поступает напряжение, соответствующее положению канала 17 с лентой 2 воронки 6 в данный момент времени О носи тельно источника 8 и приемника 10.

Синхронность вращения обеспечивается механической связью элементов, синфазность вращения — соответствующей начальной установкой воронки о и кулачка 24.

В процессе вращения кулачка напряжение на входе блока 30 питания изменяется таким образом, что большему разрыву отверстия 9 с каналом

17 воронки 6 соответствует больший световой поток излучателя 31, что при линейной характеристике лазерного излучателя 31 позволяет участь вынужденные изменения линейной плотности ленты 2 в процессе измерения.

Точность измерений зависит от частоты вращения формирующей воронки 6.

Согласно теореме Котельникова информация о линейной плотности не Судет теряться, если частота опроса илн вращения формирующей воронки будет в 2 раза больше предполагаемой частоты изменения исследуемого процесса.

Поэтому частоту вращения воронки 6 за счет выбора передаточного отношения шестерен 14 и 15 нужно выбрать в соответствии с приведенной рекомен" дацией.

Формул а и зоб ретения

1. Устройство для измерения линейной плотности волокнистого продукта, содержащее формирующую волонку, в измерительной части которой выполнены радиальные отверстия, заполненные светопроводящим материалом, источник и приемник излучения, установленные диаметрально противоположно относи-. тельно центра сечения измерительной части формирующей воронки в зоне расположения радиальных отверстий, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет подкрутки волокнистого продукта в зоне измерения, оно снабжено приводом вращательного движения формирующей воронки и кинематически связанным с ним датчиком по1418355.пожения формирующей воронки, при этом выход датчика положения формирующей воронки подключен к входу источника излучения, а выход приемника излучения через блок обработки информации соединен с входом регистратора.

2 ° У» TpOACTBO IIO II,. 1, о T JI H ч а ю щ е е с я тем, что. датчик положения формирующей воронки состоит из кулачка упоров,. подпружиненного с штока, потенциометра и источника напряжения, при этом ось кулачка кинематически связана с валом привода вращательного движения формирующей воронки, один из упоров установлен с возможностью взаимодействия с рабочей поверхностью кулачка и посредством подпружиненного штока кинематически связан с другим упором и ползуном потенциометра, электрически связанного с выходом источника напряжений, причем выход потенциометра является выходом датчика положения формирующей воронки.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, профиль рабочей поверхности кулачка совпадает с профилем сечения измерительной части формирующей воронки в области расположения радиальных отверстий.

4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок обработки информации состоит из нуль-органа, аналогового ключа, конденсатора и операционного усилителя, выход которого является выходом блока об10 работки информации, при этом выход нуль-органа подключен к управляющему входу аналогового ключа, вход операционного усилителя и выход аналогового ключа объединены и связаны с од15 ной обкладкой конденсатора, другая обкладка которого подключена к общей шине, причем информационный вход аналогового ключа и вход нуль-органа объединены и являются входом блока

20 обработки информации.

5. Устройство по п. 1, о т-л ич а ю щ е е с я тем, что профиль сечения измерительной части формирующей воронки в области расположения

2б радиальных отверстий имеет еллипсоидную форму.

6. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью 0 повышения чувствительности, источник излучения выполнен лазерным.

1418355

1418355

Тираж 419

Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35.„ Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А,Мотыль

Заказ 4130/28

Составитепь Б.Кисин

Техред Л .Олийнык Корректор М. Васильева