Устройство для контроля линейной плотности волокнистого материала

 

Сущность изобретения: устройство содержит генератор импульсов 1, источник тока 2, светодиод 3; фотодиод 4, фотоусилитель 5, синхронный детектор 6, ключи 7 и 8, фильтры 9-11, компаратор 12, элемент НЕ 13, элемент И 14, элемент сравнения 15, вычитатель 16, логарифмический усилитель 17, регистратор 18, светонепроницаемая заслонка 19. 3 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 D 01 Н 5/38

li 9 I 2 9 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4886677/12 (22) 30.11,90 (46) 30.08.92. Бюл.М 32 (71) Московский текстильный институт им.А,Н.Косыгина (72) А.Б.Козлов и Л.П.Себина (56) Авторское свидетельство СССР М

735672, кл. D01 G 23/06, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ВОЛОКНИСТОГО

МАТЕРИАЛА Ы 1758097 А1 (57) Сущность изобретения: устройство содержит генератор импульсов 1, источник тока 2, светодиод 3; фотодиод 4, фотоусилитель 5, синхронный детектор 6, ключи 7 и 8, фильтры 9-11, компаратор 12, элемент НЕ 13, элемент И 14, элемент сравнения 15, вычитатель 16, логарифмический усилитель 17, регистратор 18, светонепроницаемая заслонка 19. 3 ил.

1758097

Изобретение относится к средствам контроля плотности волокнистого материала — ленты, ровницы, пряжи и пр. и может быть использовано на технологическом оборудовании прядильных производств текстильных предприятий, Известно устройство для измерения рэзвеса ленты, содержащее контрольную и рабочую оптопары светодиод-фотодиод, между которыми размещен контролируемый материал, блок питания светодиодов, средство для прерывания сигнала — комму татор и ключи, фотоусилитель, блок коррекции, синхронные детекторы, схему сравнения и регистратор, соединенные между собой соответствующим образом.

Недостатком известного устройства является применение для стабилизации рабочих режимов контрольной оптопары без учета временных и температурных изменений ее параметров, а также достаточная сложность устройства, Целью изобретения является повышение точности измерения линейной плотности материала за счет использования в измерительном и контрольном каналах только рабочей оптопэры.

Принцип работы устройства для контроля линейной плотности волокнистого материала, в частности ленты, поясняется чертежами. На фиг.1 дана блок-схема устройства; на фиг.2 - эпюры сигналов на выходах соответствующих блоков схемы; на фиг.3 — конструкция оптоэлектронного преобразователя с формирующей воронкой.

Устройство для контроля линейной плотности волокнистого материала содержит (фиг.1) генератор 1 импульсов, связанный со входом управляемого источника 2 тока, к выходу которого подключен инфракрасный светодиод 3, фотодиод 4, подключенный,через -фотоусилитель 5 ко входу синхронного детектора 6, управляющий вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов, ключи 7 и 8, сглаживающие фильтры 9. 10 и 11, компаратор 12, элементы 13 НЕ и 14 И, схему 15 сравнения, аналоговый вычитатель 16, выход которого через логарифмический усилитель 17 подключен к регистратору 18, светонепроницаемую пластину 19 со светопроводящей поверхностью 20, кинематически связанную с приводом 21, световоды 22 и 23, между свободными торцами которых размещена контролируемая лента 24, формирующую воронку 25, а также источники задающего напряжения (не показаны).

Конструктивно светодиод 3, фотодиод

4, световоды 22 и 23, а также светонепрони10

20

В процессе измерения злектромэгнит35 ный привод 21 (фиг.3) осуществляет верти40

55 цаемая пластина 19 с приводом 21 размещены на верхней поверхности формирующей воронки 25 (фиг.3). Привод 21 светонепроницаемой пластины 19 выполнен, например, в виде рычага 26 с постоянным магнитом 27, который может взаимодействовать с электромагнитной катушкой 28, обеспечивая тем самым вертикальное перемещение светонепроницаемой пластины

19, Выходы ключа 7 им компаратора 12. а также управляющий вход ключа 8 и первый вход элемента 14 И объединены и подключены к выходу синхронного детектора 6, Вход ключа 7 подсоединен через сглаживающий фильтр 9 к первому входу аналогового вычитателя 16, второй вход которого связан с выходом первого источника задающего напряжения (не указан). Выход компаратора 12 связан со входом сглаживающего фильтра 11, выход которого через элемент

13 НЕ соединен со вторым входом элемента

14 И, а также через последовательно соединенные ключ 8 и сглаживающий фильтр 10 подсоединен с первому входу схемы 15 сравнения, второй вход которого связан с выходом второго источника задающего напряжения (не указан), а выход подключен к управляющему входу источника 2 тока. Выход элемента 14 И подсоединен к управляющему входу ключа 7.

Устройство работает следующим образом, кальное возвратно-поступательное перемещение светонепроницаемое пластины 19 с частотой, например, 50 Гц, В результате этого и с учетом, что генератор 1 импульсов формирует импульсы с частотой порядка 1 кГц (фиг.2.1), в верхнем положении светонепроницаемой пластины 19 пачка импульсов излучения со светодиода 3 проходит по светодиоду 22 через контролируемую ленту 24 и, далее, по светодиоду 23 к фотодиоду 4, который воспринимает и преобразует импульсный поток излучения, ослабленный лентой, в соответствующую величину фототока (фиг.2.2), После усиления фотосигнала фотоусилителем 5 и прохождения через синхронный детектор 6 с целью увеличения отношения сигнал шум пачка импульсов подается на вход ключа 7. Одновременно эти же измерительные импульсы напряжения поступают на вход компарато- . ра 12, уровень срабатывания которого устанавливается большим, чем возможная максимальная амплитуда измерительных импульсов, т.е. возможная минимальная линейная плотность ленты. Так как на выходе

1758097

6 компаратора 12 и, соответственно, сглаживающего фильтра 11 в этом случае напряжение низкого уровня, а на выходе элемента

13 НЕ будет напряжение высокого уровня, то на выходе элемента 14 И формируется напряжение высокого уровня, что ойределяет открытое состояние ключа 7 и прохожде-. ние через него измерительных импульсов (фиг.2.3). После усреднения амплитуды им пульсов сглаживающим фильтром 9, преобразования в вычитателе 16 согласнб обратному значению закона поглощения и усиления в логарифмическом усилителе 17 выходной сигнал подается на регистратор

18, а также на внешние устройства (не указаны).

В нижнем положении светонепроницаемой пластины 19 пачка импульсов излучения светодиода 3 попадает на отражающую светопроводящую поверхность 20 и воспринимается фотодиодом 4. Ослабление потока излучения светодиода 3 при отражении его от поверхности 20 устанавливается таковым, чтобы оно было не менее, чем ослабление потока йзлучения в контролируемой ленте 24 с минимальной линейной плотностью. После усиления в фотоусилителе 5 и прохождении через синхронный детектор 6 пачка контрольных импульсов поступает на вход компаратора 12,. который срабатывает, так как его пороговое напряжение устанавливается менее амплитуды контрольных сигналов. В результате этого на выходе сглаживающего фильтра 11 формируется напряжение высокого уровня, что определяет напряжение низкого уровня на выходе элементов 13 НЕ и 14 И, а также открытое состояние ключа 8 и закрытое состояние ключа 7. Контрольные импульсы проходят через открытый ключ 8, сглаживающий фильтр 10 и подаются на вход схемы 15 сравнения, на задающий вход которой подано задающее напряжение, определяющее номинальное значение тока светодиода 3, В случает отличия величины контрольного напряжения на первом входе схемы 15 сравнения от заданного на управляющий вход источника 2 тока поступает сигнал, что приводит к изменению тока светодиода 3 и, соответственно, его потока излучения до номинального значения контрольного сигнала.

Таким образом, при изменении амплитудного напряжения контрольного сигнала и, соответственно, напряжения на первом входе схемы 15 сравнения при изменении временных и температурных параметров светодиода 3, а также чувствительности фотодиода 4, осуществляется изменение тока светодиода 3 до величины, обеспечивающей стабилизацию функции преобразовате10 ля оптопары, При"этом, как в контрольном, так и в измерительном каналах используются только рабочие элемейты оптопары.

Формула изобретения . Устройство для контроля линейной плотности волокнистого материала, содержащее светодиод и фотодиод, оптически связанйые световодами, между которыми размещена формирующая воронка, средст-. во для прерывания сигнала, источник тока, 20 к выходу которого подсоедйнен светодиод, последовательно связанные с фотодиодом фотоусилитель и синхронный детектор. а также ключи, регистратор, источники задающего напряжения и схему сравнения. о т25 л и ч а ю щ е е с я тем,"что, с целью повышения точности контроля, оно дбполнительно сйабжено генератором импульсов, фильтрами, комйаратором, элементами И и НЕ, вы, читателем и логарифмическим усилителем, 30 а средство для прерывания сигйала выпол нено в виде расположенной между диодами и световодами светОнепроницаемой пластийы с обращенной к диодам светопроводящей поверхностью, при этом генератор

35 импульсов связан с входом источника тока и с управляющим входом синхронного детектора, входы первого и второго ключей, компаратора и первый вход элемента И объединены и подключены к выходу синхронно40 го детектора, выход компаратора через первый фйльтр и элемент И связан с управ- . ляющим входом первого кл юча, выход которого через второй фильтр, вычитатель и логарифмический усилитель связан с реги45 стратором, причем выход первого фильтра сОединен с управляющим входом второго ключа, выход которого через третий фильтр и элемент сравнейия соединен с управляющим входом источника тока, а вторые входы

50 вычитателя, компаратора и элемейтэ сравнения связаны с источниками задающего напряжения.

175S097

Вь род аенеяагпОаа иипюьсоо и. упрабляемоаа усМоч-. ниКО Д70кц выкоо рогюусцлцгпев

Выход крою 1- миетгае ьньй я наь

8ьтод киюца 8- конгпрмьный сигнал

Ьхоо коипадаяоиа 12 и eu bmPa 1

3bixo8 цн3ергппра HE g

fpu8ai по ацения нЬнщиро5анная ir ðèая поглощения

ВьиоЗ уппроос п5а

2.9

Йиг,2

1758097

2Ч

Составитель А.Козлов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С .Юско

Редактор М.Товтин

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2973 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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