Способ определения ориентации волокон в материалах

 

Изобретение относится к технике изготовления лентопротяжных материалов, а именно к методам определения направленности волокон в хлопковых лентах. Цель изобретения - определение ориентации волокон в непрерывных хлопковых лентах и повышение точности за счет учета влажности . Для определения степени ориентации волокон хлопковую ленту протягивают через СВЧ-резонатор и измеряют зависимость частоты минимума амплитудно-частотной характеристики резонатора от влажности хлопка, измеряют зависимость коэффициента отражения электромагнитных волн от протягиваемых через резистор хлопковых лент с заданными значениями влажности от ориентации волокон в них и строят калибровочные графики. Затем протягивают через резонатор исследуемую хлопковую ленту, измеряют частоту минимума амплитудночастотной характеристики резонатора и коэффициент отражения электромагнитных волн, по первому калибровочному графику определяют влажность ленты, а по второму - ориентацию волокон в ней. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 22/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4879170/09 (22) 02.11,90 (46) 30.08,92. Бюл. N 32 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР (72) M.Â.Êóðíàåâ, В.М.Поляков и Ю.Г.Тищенко (56) Викторов В.А., Лункин Б,В., Совлуков

A.Ñ. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. — М,: Энергоатомиздат, 1989, с. 194-195.

Заявка ЕПВ

¹ 0177011. кл. 6 01 N 22/00, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ ВОЛОКОН В МАТЕРИАЛАХ (57) Изобретение относится к технике изготовления лентопротяжных материалов, а именно к методам определения направленности волокон в хлопковых лентах. Цель изобретения — определение ориентации воИзобретение относится к технике производства (изготовления) лентопротяжных материалов, более конкретно, к методам определения направленности волокон в хлопковых лентах, Известен радиоволновой метод определения ориентации волокон в бумаге и лесоматериалах, однако он непригоден для определения ориентации волокон в непрерывных хлопковых лентах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения ориентации волокон в материалах в виде листов и полотна, который включает помещение исследуемою материала в резонатор и зондирование ега электромагнитными волнами СВЧ-диапаэо,.,!Ю „„1758531 А1 локон в непрерывных хлопковых лентах и повышение точности за счет учета влажности. Для определения степени ориентации волокон хлопковую ленту протягивают через

СВЧ-резонатор и измеряют зависимость частоты минимума амплитудночастотной характеристики резонатора от влажности хлопка, измеряют зависимость коэффициента отражения электромагнитных волн от протягиваемых через резистор хлопковых лент с заданными значениями влажности от ориентации волокон в них и строят калибровочные графики. Затем протягивают через резонатор исследуемую хлопковую ленту, измеряют частоту минимума амплитудночастотной характеристики резонатора и коэффициент отражения электромагнитных волн, по первому калибровочному графику определяют влажность ленты, а по второму — ориентацию волокон B ней. 2 ил. и на. Недостатками данного способа являют- у ся невозможность определения ориентации волокон в непрерывных хлопковых лентах в технологических линиях прядильно-ткацкаl a пnрpоoи з3в оoд сoтTвBа, а также невысокая точность определения из-за отсутствия контроля влажности исследуемых материалов.

Цель изобретения — определение ориентации волокон в непрерывных хлопковых д лентах при одновременном повышении точности за счет учета влажности материала.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения ориентации волокон в материалах, заключающемся в размещении материала в резонаторе, зондировании его электромагнитными волнами СВЧ-диапазона и измерении параметров резоната1758531

50 ра, в качестве измеряемого параметра выбирают частоту минимума амплитудно-частотной характеристики резонатора, по которой с помощью (радуировочных зависимостей определяют влажность протягиваемой через резонатор хлопковой ленты, измеряют коэффициент отражения электромагнитных волн и затем с помощью гоадуировочных зависимостей по величине влажности и коэффйциенту отражения определяют ориентацию волокон в хлопковой ленте, Использование измерения зависимости частоты минимума fmln амплитудно-частотной характеристики резонатора с хлопковой лентой, протягиваемой через резонатор, от ее влажности W, а также измерения зависимости коэффициента отражения R электромагнитных волн СВЧдиапазона от хлопковых лент с различным значением влажности W от ориентации N волокон в этих лентах, и построения калибровочных графиков, позволяет получить при реализации способа по первому калибровочному графику влажность W протягиваемой через резонатор исследуемой хлопковой ленты, а по второму калибровочному графику — ориентацию волокон в исследуемой хлопковой ленте, Это обусловлено тем, что, как показали проведенные экспериментальные исследования, частота минимума амплитудно-частотной характеристики резонатора с хлопковой лентой, протягиваемой через резонатор, практически не зависит от ориентации волокон в этой ленте для значений N:

0,5 < N < 0.8 (N = 1 — волокна в хлопковой ленте направлены вдоль ленты, N = 0 — волокна в ленте направлены перпендикулярно), а изменяются лишь при изменении влажности хлопковой ленты для значений влажности W: 0 < W < 10%. Указанные зчачения N u W являются характерными для условий прядильно-текстильного производства, Поэтому, построив по измеренным данным зависимость частоты минимума амплитудно-частотной характеристики резонатора с контрольной хлопковой лентой, протягиваемой через резонатор, от ее влажности, можно определить по построенному калибровочному графику влажность исследуемой хлопковой ленты. Проведенные экспериментальные исследования показали так же, что коэффициент отражения R электромагнитных волн диапазона СВЧ (с длиной волны от 1 до 30 см) от хлопковых лент изменяется при изменении ориентации волокон в хлопковой ленте (0,5: N < 0,8) и изменении ее влажности (О W <10%), 5

45 причем растет при увеличении N u W. Поэтому, построив по измеренным данным зависимость коэффициента отражения электромагнитных волн диапазона СВЧ от протягиваемых через резонатор контрольных хлопковых лент с различным значением влажности от ориентации волокон в этих лентах, можно определить по построенному калибровочному графику ориентацию волокон в исследуемой хлопковой ленте, протягиваемой через резонатор, определив предварительно по первому калибровочному графику ее влажность и измерив коэффициент отражения от нее электромагнитных волн. Таким образом для определения ориентации волокон в непрерывной хлопковой ленте ее протягивают через резонатор, по первому калибровочному графику определяют ее влажность, а по второму — ориентацию волокон в хлопковой ленте. При этом одновременно повышается точность определения ориентации волокон за счет контроля влажности материала, Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена измеренная зависимость частоты минимума fmin амплитудно-частотной характеристики резонатора с хлопковой лентой, протягиваемой через резонатор, от ее влажности W, на которой введены следующие обозначения: "." соответствует результатам измерения с хлопковой лентой при N = 0,65," Л"- и = 0,5,"х" — N = 0,8.

На фиг. 2 изображена измеренная зависимость коэффициента отражения R электромагнитных волн диапазона CBЧ от хлопковых лент с различным значением влажности W, протягиваемых через резонатор, от ориентации волокон N в этих лентах.

Пример. Через резонатор, настроенный на возбуждение СВЧ колебаний с длиной волны около 3 см, протягивалась хлопковая лента. По цифровому табло блока индикаторного, на экране электроннолучевой трубки которого фиксировалась амплитудно-частотная характеристика резонатора с хлопковой лентой, включенного в измерительную цепь измерителя КСВН типа Р2-102, проводился отсчет частоты минимума амплитудно-частотной характеристики резонатора с хлопковой лентой fmln =

9,180 ГГц. По первому калибровочному графику была определена влажность хлопковой ленты W = 4%. Одновременно с отсчетом fmin проводилась фиксация значения сигнала, пропорционального коэффициенту отражения электромагнитных волн, R = 0,4. По второму калибровочному графику с учетом определенной по первому калибровочному графику влажности была

1758531 определена ориентация волокон в исследуемой хлопковой ленте N = 0,75.

Таким образом, по сравнению с прототипом использование данного изобретения дает возможность определять ориентацию 5 волокон в непрерывных хлопковых лентах при одновременном повышении точности определения за счет контроля влажности хлопка, что может быть применено в технологических линиях прядильно-ткацкого про- 10 изводства, Формула изобретения

Способ определения ориентации волокон в материалах, заключающийся в размещении материала в резонаторе и зон- 15 дировании его электромагнитными волнами

СВЧ-диапазона, измерении параметров резонатора и определении ориентации волокон, отличающийся тем, что, с целью определения ориентации волокон в непрерывных хлопковых лентах и повышения точности путем учета влажности, в качестве измеряемого параметра резонатора выбирают частоту минимума амплитудно-частотной характеристики резонатора, по которой с помощью градуировочных зависимостей определяют влажность, иЭмеряют коэффициент отражения, а ориентацию волокон определяют по величине влажности и коэффициенту отражения с помощью градуировочных зависимостей.

1758531 й7%

6(o

4%

Составитель Ю.Тищенко

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль

Заказ 2995 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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