Устройство для измерения линейной плотности массы и влажности текстильных материалов

 

Использование: аналитическое приборостроение . Сущность изобретения: Устройство для измерения линейной плотности массы и влажности текстильных материалов содержит генераторы высокочастотных и низкочастотных колебаний, два ключа, блок синхронизации, аналого-цифровой преобразователь . Выходы ключей объединены и подключены к входам блока рабочих и эталонных емкостных датчиков от 1 доп, выходы которых попарно подключены к сигнальным входам коммутатора от первого до п/2, управляющие входы которых подключены к соответствующим от 1 до п выходам блока логики. В устройство введены аналоговый мультиплексор и формирователь кодов, вход которого подключен к второму выходу блока выбора рабочего датчика, а выход через адресную шину подключен к управляющим входам аналогового мультиплекеора, первый сигнальный вход которого подключен к выходу первого коммутатора, второй сигнальный вход - к выходу второго коммутатора , п/2 сигнальный вход - к выходу п/2 коммутатора, а выход - к входу усилителя, причем выход детектора подключен к инсЬоомационному входу аналого-цифрового преобразователя. 1 ил. (Л С

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 27/22 т, ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4417379/25 (22) 26.04.88 (46) 30.05.93. Бюл. М 20 (71) Львовский научно-исследовательский радиотехнический институт (72) А.Н.Гончар-Быш. З.M.Áoíäàð и И.M.Москвитин (56) Хавкин В,П. и др. Автоматический контроль и регулирование развеса текстильных ма терие. ов. М.; Легкая индустрия, 1975, с, 92, Установка дпя опоеделения качества пряжи и полуфабр:,:,;:атов КЛА-1,.00.000. Техническая документация. Разработка ВНИИА-.

ТЕКМАША, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ МАССЫ И ВЛАЖНОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: аналитическое приборостроение, Сущность изобретения: Устройство для измерения линейной плотности массы и влажности текстильных материалов содержит генераторы высокочастотных и

Ь

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к устройствам для измерения таких параметров текстильных материалов, как линейная плотность массы и влажность, Цель изобретения — упрощение устройства и повышение его надежности.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 высокочастотных колебаний, генератор 2 низкочастотных колебаний, ключи 3 и 4, блок 5 синхронизации, блок 6 рабочих и эталонных, 5U, 1818305 AI низкочастотных колебаний, два ключа, блок синхронизации, аналого-цифровой преобразователь. Выходы ключей обьединены и подключены к входам блока рабочих и эталонных емкостных датчиков от 1 до п, выходы которых попарно подключены к сигнальным входам коммутатора ат первого до n/2, управляющие входы которых подключены к соответствующим от 1 до и выходам блока логики, В устройство введены аналоговый мультиплексор и формирователь кодов, вход которого подключен к второму выходу блока выбора рабочего датчика, а выход через адресную шину подключен к управляющим входам аналогового мультиплексора, первый сигнальный вход которого подключен к выходу первого коммутатора, второй сигнальный вход — к выходу второго коммутатара, и/2 сигнальный вход — к выходу п/2 коммутатора, а выход — к входу усилителя, причем abixop детектора подключен к инфопмационному входу аналого-цифрового преобразователя. 1 ип. аааай

СО

° аааагй емкостных датчиков от 1 до п, блок 7 логики, . ® первый коммутатор 8, второй коммутатор 9, ri/2 коммутатор, аналоговый мультиплексор Ср

10, формирователь кодов 11, блок 12 выбора (Jl рабочего датчика, усилитель 13, детектор 14, аналого-цифровой лраобрааоваталв (Ацп) ),а

15, электронно-вычислительная машина (ЗВМ) 16.

Генератор 1 высокочастотных колебаний и генератор 2 низкочастотных колебаний, выходами подключенные к входам соответственно первого 3 и второго 4 ключей, управлжощие входы которых подкпюче3 ь

1818305 ны к первому и второму выходам блока 5 синхронизации и управляющим входам

АЦП 15, а выходы ключей объединены и подключены к входу блока 6 рабочих и эталонных емкостных датчиков от 1 до и, выходы которых попарно подключены к сигнальным входам первого 8, второго 9, n/2 коммутаторов, управляющие входы которых подключены к соответствующим от 1 до и выходам блока 7 логики, KO BTo o B>f0 KOTOpOl о подключен третий выход блока 5 синхронизации, к первому входу — первый выход блока 12 выбора рабочего датчика, второй выход которого подключен к входу формирователя кодов 11, выход которого через адресную шину подключен к управляющим входам аналогового мультиплексора 10, первый сигнальный Вход которого подключен к выходу первого коммутатора 8, второй сигнальный вход — к выходу второго коммутатора 9, и/2 сигнальный вход — к выходу и/2 коммутатора, э выход — к входу усилителя 13, выход которого подключен к входу детектора 14, выход которого подключен к информационному входу АЦП 15, выход которого подключен к входу 3ВМ 16, Устройство работает следующим образом, Генератор 1 высокочастотных колебаний вырабатывает гармонические колебания синусоидальной формы напряжением

Uf и частотой f< (например 1 = 10 МГц).

Соответственно, генератор 2 вырабатывает гармонические колебания синусоидальной формы напря>кением О2 и частотой f2 (например, 12=1 МГц), Через аналоговые ключи

3 и 4, которые работают в противофазе, выходы генераторов 1 и 2 поочередно подключаются к входным пластинам емкостных датчиков от 1 до и блока 6 емкостных датчиков, Емкостные датчики работают парами: 1 и 2, 3 и 4..., (и-1) и п. Если 1 емкостный датчик — рабочий, то 2 — эталонный, и наоборот. Все емкостные датчики имеют одинаковую емкость порядка 1 — 2 пФ, но различный физиче ский объем, что позволяет контролировать различные текстильные материалы (шерсть, лен. хлопок, синтетические волокна и др,). В зависимости от вида текстильного материала оператор принимает решение о выборе рабочего датчика, которое осуществляет при помощи блока 12 выбора рабочего датчика. С выходных пластин емкостных датчиков от 1 до п сигналы генераторов 1 и 2 поступают на информационные входы коммутаторов 8,9..., n/2 соответственно, -Причем каждая пара емкостных датчиков (рабочего и эталонного) подключается к одному коммутатору. Емкостные датчики 1 и 2 — к перво |у коммутатору 8, емкостные дат10

55 чики 3 и 4 — ко второму коммутатору 9, емкостные датчики (п-1) и n-k п/2 коммутатору, На управляющие входы коммутаторов от первого до п/2 поступают сигналы с первого до и выходов блока 7 логики. Причем на управляющие входы каждого коммутатора сигналы поступают в противофазе и частоте этих управляющих сигналов в два раза .меньше чем та, которой управляются ключи

3 и 4. Когда на выход первого коммутатора

8 поступает сигнал, прошедший рабочий ем-. костной датчик 1 блока 6, ключи 3 и 4 успевают переключиться по одному разу и выходной сигнал будет" представлять собой последовательную сумму сигналов U> и Ug, Аналогичная картина будет и тогда, когда на вход коммутатора 8 поступит сигнал, прошедший эталонный емкостной датчик 2 блака 6. Затем цикл повторяется снова. Когда работает первый коммутатор 8 сигналы на выходах остальных коммутаторов от второго 9 до n/2 отсутствуют

Сигнал с выхода первого коммутатора 8 поступает на первый вход аналогового мультиплексора 10, на управляющий вход которого по адресной шине поступает управляющий код с выхода формирователя кодов 11, работой которого управляет блок 12 выбора рабочего датчика, Таким образом, когда с помощью блока 12 выбора рабочего датчика задействована пара емкост II Ix датчиков 1 и

2 блока 6 и первый коммутатор 8, то блок 12 так управляет работой формирователя кодов 11, что последний по адресной шине выдает такой код на управляющий вход аналогового мультиплексора 10, в результате чего сигнал на его выход проходит с первого входа, Аналогично, когда задействована пара емкостных датчиков 3 и 4 при помощи блока 12 выбора рабочего датчика, а также второй коммутатор 9, с выхода которого сигнал поступает на второй вход аналогового мультиплексора 10. При этом блок 12 выбора рабочего датчика так управляет работой формирователя кодов 11, что последний по адресной шине выдает такой код на управляющий вход аналогового мультиплексора

10, в результате чего сигнал нз его выход проходит со второго входа. И так далее.

Сигнал с выхода аналогового мультиплексора 10 поступает на вход усилителя 13, усиливается а затем детектируется детектором 14. Кэк и в известном устройстве выходной сигнал детектора 14 представляет собой видеоимпульсы, период которых равен периоду коммутации ключей 3 и 4, и один цикл работы состоит из четырех видеоимпульсов: Ucpf),Ucpfz .U< f1 .Uc.>fg . Выходной сигнал детектора 14 поступает на

1818305 информационный вход АЦП 15, на управляющие входы ключей 3 и 4. Таким образом, за период каждого из четырех видеоимпульсов на входе АЦП 15, на его выходе попа; ляются четыре значения напряжения в цифровом коде U<>r,U<>g,Uû1,U<>rg, которые заносятся в ЭВМ 16 и обрабатываются по определенному алгоритму для определения контролируемого параметра: либо отклонение ЛПМ от среднего значения, либо влажности. Принцип действия устройства аналогичен описанному и основан на определении приращения емкости рабочего датчика при перемещении между его пластинами контролируемого текстильного продукта.

Полезный эффект от предлагаемого устройства возрастает при увеличении числа датчиков.

Например, аналоговый мультиплексор может быть реализован на КМС 564 КТ3; а формирователь кодов — на MMC Ю55ИВ1.

Формула изобреTeê ëë

Устройство для измерения линейной плотности массы и влажности текстильных материалов, содержащее генераторы. высокочастотных и низкочастотных колебаний, выходами подключенные к входам соответственно первого и второго ключей, управляющие входы которых подключены к первому и второму выходам блока синхронизации и управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, а выходы ключей объединены и подключены к входам блока рабочих и эталонных емкостных датчиков от первого до и, выходы которых попарно подключены

5 к сигнальным входам коммутатора от первого до и/2, управляющие входы которых подключены к соответствующим от первого до и выходам блока логики, усилитель, выход которого подключен к входу детек10 тора, аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к входуэлектронновычислительной машины, блок выбора рабочего датчика, первый выход которого подключен к первому вхо ф блока логики, 15 второй вход которого подключен к третьему выходу блока синхронизации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, в него введе-, ны аналоговый мультиплексор и формиро20 ватель кодов, вход которого подключен к второму выходу блока выбора рабочего датчика, а выход через адресную шину подключен к управляющим входам аналогового мультиплексора, первый сигнальный вход

25 которого подключен к выходу первого мультиплексора, второй сигнальный вход — к выходу второго коммутатора, и/2 сигнальный вход — к выходу и/2 коммутатора, а выход— к входу усилителя„причем выход детектора

30 подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя.

1818305

Составитель А.Гончар-быш

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска

Редактор

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

Заказ 1924 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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