Влагометрическая система для плоских движущихся материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля влажности и равномерности влажности по ширине движущихся плоских материалов, например текстильных. Цель изобретения - повышение точности измерения и обеспечение непрерывности контроля влажности в трех точках ширины плоского движущегося материала благодаря исключению влияния биений. Влагометрическая система содержит три измерительных канала, каждый из которых содержит измерительный мост с вакуумным кварцевым резонатором, компенсационным элементом, датчиком проводимости, усилитель, фазоинвертор, детектор, указатель неравномерности, указатель абсолютного значения, причем кварцевые резонаторы в измерительных мостах отличаются друг от друга по резонансной частоте на величину 1,0...0,5 полосы пропускания колебательного контура фазоинвертора. Непрерывность измерения влажности дает возможность одновременного контроля равномерности влажности по ширине, что приводит к повышению точности измерений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 N 27/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4395280/31-25 (22) 23.03.88 (46) 07. 11.89. Бюл. Р 41 (75) B. E. Савченко, Л. К ° Грибова и В.П.Филичев (53) 543. 247 (088.8) (56) Беленький Л.И. и др. Автоматический контроль и регулирование технологических процессов отделочного производства. M. Легкая индустрия, 1978, с.208.

Савченко B.E. и др. Влагомер ткани ВТ-20. — Известия вузов. Технология текстильной промышленности, 1983, Р 4, с. 108-110. (54) .ВЛАГОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ

ПЛОСКИХ ДВИЖУЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля влажности и равномерности влажности по ширине движущихся плоских материалов, например текстильных. Цель иэобретеИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля равномерности влажности плоских движущихся материалов, например, текстильных.

Цель изобретения — повышение точности измерения равномерности влажности материала по ширине благодаря исключению влияния биения.

Отличие рабочих ча< тот трех пре- обраэоВателей влажности, обусловленное отличием резонансных частот кварцевых резонаторов в преобразователях на величину < т 0,5 до 1,0 поло„„Я0„„1520430 А 1 ния — повышение точности измерения и обеспечение непрерывности контроля влажности в трех точках ширины плоского движущегося материала благодаря исключению влияния биений.

Влагометрическая система содержит три измерительных канала, каждый из которых содержит измерительный мост с вакуумным кварцевым резонатором, компенсационным элементом, датчи— ком проводимости, усилитель, фазоинвертор, детектор, указатель неравномерности, указатель абсолютного значения, причем кварцевые резонаторы в измерительных мостах отличаются друг от друга по резонансной частоте на величину 1,0...0,5 полосы пропускания колебательного контура фазоинвертора. Непрерывность измерения влажности дает возможность одновременного контроля равномерности влажности по ширине, что приводит к повышению точности измерений.

1 ил. сы пропускания колебательного контура, исключает влияние биения колебаний на показания устройства, что обеспечивает непрерывность измерения влажности плоского движущегося материала одновременно в трех точках его ширины, а значит, позволяет повычить точность измерения равномерности влажности по ширине материала.

Отличие рабочих частот преобразователей влажности, находящихся вблизи друг от друга более чем на полосу пропускания колебательного контура, приводит к нежелательному повышенно1520430

30 му отличию преобразователей по чувствительности к влажности, что приводит к отличию градуировочных характеристик преобразователей и не позво5 ляет сравнивать показания преобразователей между собой, т.е. точность контроля равномерности влажности понижена.

При отличии рабочих частот преоб-. разователей менее чем на половину полосы пропускания колебательного контура биения частот между преобразователями начинают влиять на показания преобразователей, понижая точность измерения влажности, так как чем меньше разность частот между пре — . образователями, тем труднее отфильтровать эти колебания, поскольку для их фильтрации требуется применение конденсаторов большой емкости, что приводит к искажению полезного сигнала, обусловленного изменением влажности контролируемого материала,т.е. к уменьшению точности контроля как влажности, так и ее равномерности по ширине материала.

На чертеже приведена блок-схема влагометрической системы.

Система содержит три преобразователя влажности с емкостными датчиками, образованными роликами 1-3 и заземленным валом 4, между которыми движется контролируемый материал 5.

Каждый из датчиков включен в измерительные плечи измерительных мостов

6 преобразователей последовательно с кварцевым резонатором 7 и компенсационным элементом 8. Ветвь отношения измерительного моста состоит из постоянных резисторов 9 и 10, плечо

40 сравнения измерительного моста содержит параллельно включенные переменный резистор 11 и конденсатор 12.

Выходы измерительного моста соединены с входами усилителя 13, выходы усилителя — с входами детектора 14 и входами фазирующего трансформатора 15, первичная обмотка которого с конденсатором 16 представляет собой колебательный контур, выходы детек- 50 тора соединены с управляющими входами компенсационного элемента и с входами усилителя; 17 постоянного тока, выходы усилителя всех преобразователей попарно подключены к двум 55 указателям 18 и 19 равномерности влажности и через переключатель 20 на три положения — к указателю 2 1 абсолютной влажности и регулятору 22.

Система работает следующим образом.

Изменение влажности контролируемого материала 5, движущегося по направляющему заземленному валу 4, изменяет активную составляющую комплексного сопротивления цепи кварцевый резонатор 7 — емкостный датчик с электродами в виде роликов 1-3 и заземленного вала 4. При сопротивлении измерительного плеча моста 6 меньшем, чем сопротивление плеча сравнения, благодаря подачи на вход моста 6 перевернутого по фазе фазирующим трансформатором 15 выходного напряжения моста 6 возникает автогенерация, причем в каждом преобразователе на своей частоте, определяемой резонансной частотой кварцевого резонатора 7,каждый из которых в преобразователях отличается по резонансной частоте от другого на величину от 0,5 до 1,0 ширины пропускания колебательного контура. Колебательная система кварцевый резонатор — емкостный датчик вступает в резонанс, при которомреактивные сопротивления системы компенсируются, благодаря чему высокоомное сопротивление емкостного датчика с контролируемым материалом преобразуется в низкоомное, что упрощает его преобразование в электрический сигнал.

Изменение активной составляющей комплексного сопротивления цепи кварцевый резонатор — датчик приводит к изменению выходного напряжения измерительного моста 6. Это напряжение после усиления усилителем.13 и детектирования детектором 14 подается на входы усилителя 17 постоянного тока и на управляющие входы компенса" ционного элемента 8, изменяющего свое сопротивление от подачи постоянного напряжения так, чтобы восстановить разбаланс моста и амплитуду ко» лебаний. Усиленные по постоянному току усилителями 17 сигналы с преобразователей поступают попарно для сравнения в указатели 18 и 19 равномерности влажности, выполненные, например, на основе аналого-цифровых преобразователей, с помощью которых на каждом из индикаторов отражается разница сигналов двух преобразователей, пропорциональная разности влажности двух мест ширины плоского движущегося материала 5. Указатель 21 абсолютной влажности, а также регуля15204 тор 22 влажности подсоединяются к любому преобразователю с помощью переключателя 20. Индикация с любого преобразователя абсолютной влажности и ее регулирование необходимы для нахождения места материала с максимальной влажностью и регулирования по ней технологического процесса для повышения качества обработки материала.

Индикация влажности и ее регулирование могут осуществляться и по среднему арифметическому значению влажности трех мест контролируемого материала путем подачи сигнала с трех преобразователей на индикатор и регулятор через микропроцессор. Разность рабочих частот преобразователей (от

0,5 до 1,0 ширины пропускания коле- бательного контура) ке оказывает влияния на показания указателя, так как она составляет сотни герц и легко отфильтровывается без понижения чувствительности, а значит, и точности измерения.

Формула изобретения

Влагометрическая система для плоских движущихся материалов, содержащая три емкостных датчика, расположенных в разных местах ширины материала, каждый .из которых включен в измерительное плечо иэмеритель10

l5

30 зо 6 ного моста преобразователей последовательно с вакуумным кварцевым резонатором и компенсационным элементом, ветвь отношения измерительного моста состоит иэ активных резисторов, а плечо сравнения — иэ параллельно соединенных переменного резистора и конденсатора, один из общих выводов которых и вывод датчика соединены с общей шиной, выход измерительного моста соединен через последовательно включенные усилитель и фазирующий трансформатор с его же входом, два выхода усилителя соединены с входами детектора, два выхода детектора — с управляющими входами компенсационного элемента и с. входами усилителя постоянного тока, два выхода этого усилителя каждого из трех преобразователей соединены попарно с двумя указателями неравномерности влажности и через переключатель — с указателем абсолютной влажности,о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения равномерности влажности материала по ширине благодаря исключения влияния биения, кварцевые резонаторы в преобразователях отличаются друг от друга по резонансной частоте на величину от 0,5 до 1,0 полосы пропускания колебательного контура фазирующего трансформатора.

1 .аВ 30

- (i/1-Uo)

Составитель В.Немцев

Редактор 11.Тупица Техред M.Õîäaíè÷ Корректор В.Кабаций

Заказ б750/45 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Г1роизводствен т-издательский комбнна г 11атс нт, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101