Датчик для контроля линейной плотности волокнистого продукта

 

Использование: текстильная промышленность, контроль линейной плотности волокнистого продукта. Сущность изобретения: в корпусе датчика с двух противоположных сторон формирующего канала перпендикулярно его продольной оси размещены излучатель и приемник ультразвуковых колебаний. На рабочей части приемника установлен отражатель с двумя вогнутыми рабочими гранями, образующими в зоне пересечения одна с другой ребро, обращенное к излучателю. В корпусе с охватом отражателя размещена гильза из звукопоглощающего материала, имеющая окно. Приемник закреплен на держателе, установленном в корпусе посредством пальца с возможностью поворота относительно него. Продольная ось пальца расположена на одной прямой с ребрами отражателя. Держатель имеет винт для фиксации его углового положения и положения приемника относительно оси ультразвукового пучка. 3 ил.

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для контроля линейной плотности волокнистого продукта.

Известно устройство для ультразвукового контроля линейной плотности волокнистой ленты, содержащее корпус с формирующим каналом, соосно установленные на противоположных сторонах канала излучатель и приемник с пьезоэлементами и демпферами, электрически и акустически изолированные от корпуса, массивную накладку в виде диска с прямоугольным выступом, установленную на рабочей поверхности пьезоэлемента излучателя [1].

Известный датчик имеет низкую точность контроля при измерении линейной плотности волокнистого продукта, так как при помещении волокна в формирующий канал или при изменении температуры датчика изменяется установившаяся интерференция волн между излучателем и приемником. Следовательно, это приводит к изменению амплитуды принимаемого приемником сигнала. Если при изменении фазы сигнала, вызванном помещением в канал волокна, изменяются экстремальные точки интерференционной кривой, показания датчика могут меняться в любую сторону. Кроме этого, неидеальность поверхности формирующего канала приводит к несимметрии излученного сигнала, что вносит искажения приемного сигнала, по амплитуде которого судят о линейной плотности контролируемого волокнистого продукта.

Известен датчик для контроля линейной плотности волокнистого продукта, содержащий корпус с формирующим каналом для волокнистого продукта, размещенные в корпусе с двух противоположных сторон формирующего канала перпендикулярно его продольной оси излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, установленный на рабочей части приемника отражатель с двумя вогнутыми рабочими гранями, образующими в зоне пересечения одна с другой ребро, обращенное к излучателю, и размещенную в корпусе с охватом отражателя и выполненную из звукопоглощающего материала гильзу с окном [2].

Однако при значительной несимметрии излученного сигнала данный датчик не обеспечивает высокой точности измерений. Это объясняется тем, что стенки формирующего канала вносят несимметрию излученного сигнала, что приводит к искажению приемного сигнала, по амплитуде которого судят о линейной плотности контролируемого волокнистого продукта.

Задачей изобретения является создание датчика для контроля линейной плотности волокнистого продукта, обеспечивающего повышение точности контроля и упрощение настройки датчика.

Этот технический результат достигается тем, что датчик имеет держатель, установленный в корпусе посредством пальца с возможностью поворота относительно него, при этом продольная ось пальца расположена на одной прямой с ребром отражателя, приемник закреплен на держателе, а последний имеет винт для фиксации его углового положения и положения приемника относительно оси ультразвукового пучка.

На фиг. 1 изображен датчик в разрезе вдоль формирующего канала; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Датчик содержит корпус 1 с формирующим каналом 2 для волокнистого продукта. С двух противоположных сторон канала 2 перпендикулярно его продольной оси в корпусе размещены излучатель 3 и приемник 4 ультразвуковых колебаний. На рабочей части приемника 4 установлен отражатель 5 с двумя вогнутыми рабочими гранями 6, образующими в зоне пересечения одна с другой ребро 7, обращенное к излучателю.

В корпусе с охватом отражателя размещена гильза 8 с окном 9, выполненная из звукопоглощающего материала.

В стакане 10 корпуса посредством пальца 11 установлен с возможностью поворота относительно него держатель 12, на котором закреплен приемник 4. Продольная ось пальца 11 расположена на одной прямой с ребром 7 отражателя. Держатель имеет винт 13 для фиксации его углового положения и положения приемника 4 относительно оси ультразвукового пучка.

Датчик работает следующим образом.

Ультразвуковые колебания от излучателя 3 проходят через движущийся в формирующем канале 2 волокнистый продукт и попадают на приемник 4. Так как контролируемый продукт может иметь различную линейную плотность, то и интенсивность попадающих колебаний на приемник будет неодинаковой. Следовательно, и электрический сигнал, поступающий с приемника 4, будет иметь разную величину. Это позволяет судить о параметрах контролируемого продукта.

Отраженные от криволинейной поверхности отражателя 5 ультразвуковые волны попадают на гильзу 8, которой полностью поглощаются без отражения. Поэтому в формирующем канале 2 не возникают интерференционные явления, и создается режим бегущей волны. В этих условиях амплитуда звукового давления на выходе из слоя волокнистого материала зависит только от величины затухания ультразвуковых колебаний.

Повышение точности и упрощение настройки датчика обеспечивается поворотным держателем, который позволяет регулировать положение приемника 4 в зависимости от несимметрии излученного ультразвукового пучка. Это позволяет получить равномерный уровень сигнала, снимаемого с пьезоэлемента приемника, независимо от несимметрии ультразвукового пучка.

Конструкция данного датчика позволяет повысить точность контроля и упростить его настройку.

Формула изобретения

ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ВОЛОКНИСТОГО ПРОДУКТА, содержащий корпус с формирующим каналом для волокнистого продукта, размещенные в корпусе с двух противоположных сторон формирующего канала перпендикулярно его продольной оси излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, установленный на рабочей части приемника отражатель с двумя вогнутыми рабочими гранями, образующими в зоне пересечения одна с другой ребро, обращенное к излучателю, и размещенную в корпусе с охватом отражателя и выполненную из звукопоглощающего материала гильзу с окном, отличающийся тем, что он содержит держатель, установленный в корпусе посредством пальца с возможностью поворота относительно него, при этом продольная ось пальца расположена на одной прямой с ребром отражателя, приемник закреплен на держателе, а последний имеет винт для фиксации его углового положения и положения приемника относительно оси ультразвукового пучка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3