Способ обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале


 


Владельцы патента RU 2545495:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) (RU)

Изобретение относится к области машиностроения для легкой промышленности и может быть использовано для создания систем обнаружения металлических частиц в текстильных материалах, в нетканой основе при производстве синтетической кожи, фетра и т.д. Способ обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале заключается в размещении перемещаемого волокнистого материала в рабочей области катушки индуктивности колебательного контура, в котором с помощью генератора создаются высокочастотные колебания. Далее происходит усиление и детектирование высокочастотного напряжения на выходе генератора. При этом на выходе усилителя-детектора формируется импульс необходимой длительности для надежного срабатывания исполнительного механизма. Из условий требуемой чувствительности задают амплитуду высокочастотного напряжения на выходе генератора, преобразуют напряжение на выходе усилителя-детектора и сравнивают его с задающим напряжением. Полученную разность напряжений интегрируют и применяют напряжение на выходе интегратора для стабилизации амплитуды высокочастотного напряжения на выходе генератора. При этом процесс интегрирования прерывают в момент формирования импульса на интервал времени, значение которого определяют как функциональную зависимость от линейной скорости волокнистого материала, а возобновляют процесс интегрирования при завершении и импульса и интервала времени прерывания процесса интегрирования, при этом в момент приведения схемы в рабочее состояние блокируют срабатывание исполнительного механизма на интервал времени, заведомо больший длительности затухающих переходных процессов в наиболее инерционном узле схемы. Технический результат: повышение надежности обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале и обеспечение автоматической компенсации внешних возмущающих воздействий. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения для легкой промышленности и может быть использовано для создания систем обнаружения металлических частиц в текстильных материалах, в нетканой основе при производстве синтетической кожи, фетра и т.д.

Известен способ обнаружения и удаления металлических частиц в движущемся материале (патент РФ №2180373, D06H 3/14, 2001 г.), заключающийся в том, что материал перемещают через зону работы трех датчиков обнаружения, расположенных под углом 45, 135 и 90° относительно направления перемещения материала, и зону удаления металлических частиц, расположенную от зоны обнаружения на расстоянии транспортного запаздывания, а информацию о наличии металлических частиц в материале принимают с первого датчика обнаружения, фиксируют момент приема, запоминают эту информацию в виде единичного импульса и перемещают его синхронно с перемещением материала посредством шаговых импульсов с датчика перемещения материала, аналогичным образом принимают и перемещают информацию со второго датчика обнаружения, фиксируют момент наличия металлической частицы в материале третьим датчиком обнаружения, с которого формируют и запоминают сигнал в виде единичного импульса, считывают кодовую запомненную информацию от первого и второго датчиков обнаружения, вычисляют по этой информации координаты расположения металлических частиц по ширине материала в каждом сечении и записывают в блок управления, а с блока управления формируют управляющую информацию для включения исполнительных органов удаления металлических частиц, при этом единичный сигнал с третьего датчика обнаружения и запомненную к этому моменту информацию от первого и второго датчиков обнаружения перемещают на величину транспортного запаздывания синхронно с материалом с помощью шаговых импульсов с датчика перемещения, а по окончании транспортного запаздывания формируют единичный сигнал, которым считывают кодовую информацию от первого и второго датчиков обнаружения, зафиксированную после дополнительного перемещения, вычисляют по этой информации координаты расположения металлических частиц по ширине материала в каждом сечении и записывают в блок управления.

Недостаток указанного способа связан со сложностью его реализации и с отсутствием возможности адаптации к изменяющимся внешним условиям.

Наиболее близким к заявляемому способу является «Способ обнаружения металлических предметов в ткани» (Авторское свидетельство СССР №97710, МПК D06H 3/14, 1954 г.), принятый за прототип, заключающийся в генерировании высокочастотных колебаний в колебательном контуре, размещении перемещаемого текстильного материала внутри катушки индуктивности колебательного контура, усилении и детектировании высокочастотного напряжения на выходе генератора и формировании при снижении напряжения на выходе усилителя-детектора импульса необходимой длительности для надежного срабатывания исполнительного механизма.

Недостатками данного способа являются его низкие надежность и помехоустойчивость при нестабильности внешних условий и параметрических возмущениях.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении надежности обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале и в обеспечении автоматической компенсации внешних возмущающих воздействий.

Технический результат достигается тем, что в способе обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале, включающем генерирование высокочастотных колебаний в колебательном контуре, размещение перемещаемого волокнистого материала в рабочей области катушки индуктивности колебательного контура, усиление и детектирование высокочастотного напряжения на выходе генератора и формирование при снижении напряжения на выходе усилителя-детектора импульса необходимой длительности для надежного срабатывания исполнительного механизма, задают из условий требуемой чувствительности амплитуду высокочастотного напряжения на выходе генератора, преобразуют напряжение на выходе усилителя-детектора и сравнивают его с задающим напряжением, а полученную разность напряжений интегрируют и применяют напряжение на выходе интегратора для стабилизации амплитуды высокочастотного напряжения на выходе генератора, причем процесс интегрирования прерывают в момент формирования импульса на интервал времени, значение которого определяют как функциональную зависимость от линейной скорости волокнистого материала, а возобновляют процесс интегрирования при завершении и импульса и интервала времени прерывания процесса интегрирования, при этом в момент приведения схемы в рабочее состояние блокируют срабатывание исполнительного механизма на интервал времени, заведомо больший длительности затухающих переходных процессов в наиболее инерционном узле схемы.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале.

Данное устройство содержит соединенные последовательно высокочастотный генератор 1 с колебательным контуром, включающим катушку индуктивности 2 и емкость 3, усилитель-детектор 4, формирователь импульсов 5, ключ 6 и исполнительный механизм 7.

К входу высокочастотного генератора 1 подключен выход первого блока сравнения 8, к соответствующим входам которого подсоединены первый выход задающего блока 9 и выход интегратора 10.

К соответствующим входам второго блока сравнения 11 подключены первый выход задающего блока 9 и выход преобразователя напряжения 12, вход которого соединен с выходом усилителя-детектора 4, а выход второго блока сравнения 11 связан с первым входом блока задержки 13, ко второму входу которого подсоединен выход формирователя импульсов 5. Выход блока задержки 13 связан с входом интегратора 10, а к третьему входу блока задержки 13 подключен датчик линейной скорости 14 волокнистого материала 15.

Второй выход задающего блока 9 через таймер 16 соединен с вторым входом ключа 6.

Способ осуществляется следующим образом.

При прохождении волокнистого материала 15 с металлической частицей 17 через рабочую область катушки индуктивности 2 уменьшается амплитуда напряжения на выходе высокочастотного генератора 1, а следовательно, уменьшается и постоянная составляющая напряжения на выходе усилителя-детектора 4, при достижении которой порогового значения формирователь импульсов 5 формирует импульс, длительность которого определяется из условий надежного срабатывания при открытом ключе 6 инерционного исполнительного механизма 7.

В исходном состоянии амплитуда напряжения на выходе высокочастотного генератора 1 устанавливается в соответствии с напряжением задания на выходе задающего блока 9 с целью надежного обнаружения конкретной металлической частицы 17 в волокнистом материале 15, причем до формирования напряжения задания задающий блок 9 через таймер 16 закрывает ключ 6 на интервал времени, заведомо больший длительности затухающих переходных процессов в наиболее инерционном узле блок-схемы.

При изменении амплитуды напряжения на выходе высокочастотного генератора 1 под действием внешних условий или параметрических возмущений изменяется как напряжение на выходе усилителя-детектора 4, так и напряжение на выходе преобразователя напряжения 12, обеспечивающего усиление и подавление переменной составляющей входного сигнала.

Разность напряжений на выходах задающего блока 9 и преобразователя напряжения 12 через открытый блок задержки 13 поступает на вход интегратора 10, обеспечивающего астатическую коррекцию амплитуды напряжения на выходе высокочастотного генератора 1 и ее стабилизацию на заданном уровне.

Например, при уменьшении амплитуды напряжения на выходе высокочастотного генератора 1 и, как следствие, при снижении напряжения на выходе преобразователя напряжения 12 относительно напряжения задания на выходе задающего блока 9 напряжение на выходе интегратора 10 будет суммироваться с напряжением задания до полного восстановления исходной настройки. Иными словами, произойдет компенсация возмущающих внешних и/или параметрических возмущений, влияющих на амплитуду напряжения на выходе высокочастотного генератора 1.

По аналогии при увеличении амплитуды напряжения на выходе высокочастотного генератора 1 напряжение на выходе интегратора 10 будет вычитаться из напряжения задания, что приведет к уменьшению амплитуды напряжения на выходе высокочастотного генератора 1 до заданного значения.

В момент обнаружения металлической частицы 17 импульс с выхода формирователя импульсов 5 закрывает блок задержки 13, определяющий интервал времени задержки, функционально зависящий от линейной скорости волокнистого материала 15, и прерывает работу интегратора 9, исключая ложную перенастройку высокочастотного генератора 1. При этом процесс стабилизации настройки высокочастотного генератора 1 возобновляется лишь в том случае, когда завершается интервал времени задержки блока задержки 13 и заканчивается действие импульса, сформированного формирователем импульсов 5, что является оптимальным совместным решением задач надежного срабатывания исполнительного механизма 7 и коррекции амплитуды напряжения на выходе высокочастотного генератора 1.

Таким образом, реализация предложенного способа позволяет повысить надежность обнаружения металлической частицы в волокнистом материале и обеспечить автоматическую компенсацию внешних возмущающих воздействий.

Способ обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале, включающий генерирование высокочастотных колебаний в колебательном контуре, размещение перемещаемого волокнистого материала в рабочей области катушки индуктивности колебательного контура, усиление и детектирование высокочастотного напряжения на выходе генератора и формирование при снижении напряжения на выходе усилителя-детектора импульса необходимой длительности для надежного срабатывания исполнительного механизма, отличающийся тем, что задают из условий требуемой чувствительности амплитуду высокочастотного напряжения на выходе генератора, преобразуют напряжение на выходе усилителя-детектора и сравнивают его с задающим напряжением, а полученную разность напряжений интегрируют и применяют напряжение на выходе интегратора для стабилизации амплитуды высокочастотного напряжения на выходе генератора, причем процесс интегрирования прерывают в момент формирования импульса на интервал времени, значение которого определяют как функциональную зависимость от линейной скорости волокнистого материала, а возобновляют процесс интегрирования при завершении и импульса и интервала времени прерывания процесса интегрирования, при этом в момент приведения схемы в рабочее состояние блокируют срабатывание исполнительного механизма на интервал времени, заведомо больший длительности затухающих переходных процессов в наиболее инерционном узле схемы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для определения содержания хлорбензола в природных, поверхностных, подземных, сточных и технологических водах.

Изобретение относится к электроаналитическим системам. Система состоит из двух перистальтических насосов, содержащего петлю инжектора, проточной амперометрической ячейки с включенным биосенсором, потенциостата.
Использование: для детектирования монооксида углерода (угарный газ) в воздухе. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления включает получение нанокристаллических широкозонных полупроводниковых оксидов MeO (SnO2, ZnO, In2O3), получение золей квантовых точек узкозонных полупроводников CdX (X=Se, Те, S) и пропитку оксидов золями квантовых точек с последующей сушкой для формирования гетероконтактов MO/CdX.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при испытаниях на быстродействие газоаналитических датчиков с временем отклика менее 4 секунд. Сущность изобретения заключается в том, что смена контрольных газовых смесей с разными заданными концентрациями контролируемого компонента на чувствительном элементе газоаналитического датчика осуществляется в динамическом режиме при постоянных и одинаковых, равных заранее установленным, расходах из разных источников контрольных газовых смесей с разными заданными концентрациями контролируемого компонента.

Изобретение относится к области оценки состояния микробиологической обстановки окружающей среды и может найти применение в отраслях АПК, характеризующихся высокой бактериальной обсемененностью, например в животноводческих и птицеводческих помещениях.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения электрических параметров космического пространства. Способ заключается в том, что размещают в космическом пространстве зонд, представляющий собой плоский открытый конденсатор, затененный от солнечной радиации непрозрачным экраном, на который подают высокочастотные сигналы фиксированной частоты.

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения диэлектрической проницаемости и толщин нанометровых проводящих пленок, нанесенных на подложку из диэлектрического материала.

Группа изобретений относится к измерительной технике. Способ включает силовое воздействие на поверхность объекта контроля, регистрацию массива электрических сигналов входной информации установленными на объекте контроля информационными датчиками, при этом сигналы информационных датчиков обусловлены изменениями силового воздействия на поверхность объекта контроля.

Система локализованного контроля утечек горючего газа по первичным параметрам измерительных устройств включает стационарные датчики-газоанализаторы горючих газов, систему автоматического управления, содержащую блок звуковой и световой сигнализаций, блок управления датчиками-газоанализаторами.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и веществ, измерения статистических характеристик случайных процессов. Устройство контроля материалов и веществ содержит последовательно включенные источник физического поля, элемент с объектом контроля, преобразователь физического поля, а также первую и второю цепь преобразования, каждая из которых содержит последовательно соединенные накапливающий усредняющий сумматор и отсчетный блок, при этом выход первой цепи подключен к первому входу вычислительного устройства, а выход второй цепи присоединен к второму входу вычислительного устройства, первый выход которого соединен с входами стробирования накапливающих усредняющих сумматоров, объединенных в шину «Время измерения», перемножитель первый, аналого-цифровой преобразователь первый и, кроме того, аналого-цифровой преобразователь второй, второй перемножитель, первый управляемый умножитель частоты, последовательно соединенные второй управляемый умножитель частоты и управляемый фазовращатель, выход которого присоединен к второму входу второго перемножителя, выход которого подключен к входу второго аналого-цифрового преобразователя, а первый вход перемножителя объединен с первым входом первого перемножителя и подключен к выходу первого управляемого умножителя частоты, вход которого присоединен к выходу преобразователя физического поля, а выход источника физического поля присоединен к входу второго управляемого умножителя частоты, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя, выход которого присоединен к входу первого аналого-цифрового преобразователя, у которого выход присоединен к входу первой цепи преобразования, а вход второй цепи преобразования соединен с выходом второго аналого-цифрового преобразователя, причем управляющие входы первого и второго управляемого умножителя частоты и управляемого фазовращателя объединены в шину «Установка Vm» и подключены к второму выходу вычислительного устройства.

Изобретение относится к области машиностроения для легкой промышленности и может быть использовано для создания систем обнаружения и удаления металлических частиц в текстильных материалах, в нетканой основе при производстве синтетической кожи, фетра и т.д., и направлено на повышение надежности обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале и улучшение помехоустойчивости при внешних возмущающих воздействиях.

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано для обнаружения и удаления обломков игл в нетканой основе при производстве синтетической кожи, фетра и т.д.

Изобретение относится к машиностроению для легкой промышленности и может быть использовано при обнаружении металлических частиц, например обломков игл, в нетканой основе при производстве синтетических кож.

Изобретение относится к области машиностроения для легкой промышленности и может быть использовано при обнаружении металлических частиц, например обломков игл, в нетканой основе при производстве синтетической кожи, фетра.

Изобретение относится к оборудованию для текстильной и кожевенной промышленности, а именно к устройствам для обнаружения металлических частиц в движущихся материалах, в нетканых и потоках различных волокнистых материалов.

Изобретение относится к машиностроению для легкой промьпппенности, а именно для удаления металлических частиц из иглопробивных полотен, и позволяет повысить качество очисд-ии полотна.

Изобретение относится к легкой и текстильной промышленности. .

Изобретение относится к средствам обнаружения металлических частиц в движущемся волокнистом материале . .

Изобретение относится к области машиностроения для легкой промышленности и может быть использовано для создания систем обнаружения металлических частиц в текстильных материалах, в нетканой основе при производстве синтетической кожи, фетра и т.д. Способ обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале заключается в размещении перемещаемого волокнистого материала в рабочей области катушки индуктивности колебательного контура, в котором с помощью генератора создаются высокочастотные колебания. Далее происходит усиление и детектирование высокочастотного напряжения на выходе генератора. При этом на выходе усилителя-детектора формируется импульс необходимой длительности для надежного срабатывания исполнительного механизма. Напряжение на выходе усилителя-детектора сравнивают с задающим напряжением. Полученную разность напряжений интегрируют и применяют напряжение на выходе интегратора для стабилизации амплитуды высокочастотного напряжения на выходе генератора, причем процесс интегрирования прерывают на время действия сформированного импульса. Технический результат: повышение надежности обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале и обеспечение автоматической компенсации внешних возмущающих воздействий. 1 ил.
Наверх