Способ обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале

Авторы патента:

Скоробогатов Андрей Александрович (RU)

G01N27/00 - Исследование или анализ материалов с помощью электрических, электрохимических или магнитных средств (G01N 3/00-G01N 25/00 имеют преимущество; измерение переменных электрических или магнитных величин и исследование электрических или магнитных свойств материалов G01R)

D06H3/14 - обнаружение и удаление металлических частиц из тканей, например ломаных игл игольчатой гарнитуры

Владельцы патента RU 2545496:

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. 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.

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.

Известен «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.

Недостатком данного способа является 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 внешний возмущающий 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 на время действия сформированного импульса.

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 и исполнительный механизм 6.

К входу высокочастотного генератора 1 подключен выход первого блока сравнения 7, к соответствующим входам которого подсоединены выход задающего блока 8 и выход интегратора 9.

К соответствующим входам второго блока сравнения 10 подключены выход задающего блока 8 и выход преобразователя напряжения 11, вход которого соединен с выходом усилителя-детектора 4, а выход второго блока сравнения 10 связан с первым входом ключа 12, ко второму входу которого через логический элемент «НЕ» 13 подсоединен выход формирователя импульсов 5. Выход ключа 12 связан с входом интегратора 9.

Способ осуществляется следующим образом.

При прохождении волокнистого материала 14 с металлической частицей 15 через рабочую область катушки индуктивности 2 уменьшается амплитуда напряжения на выходе высокочастотного генератора 1, 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 инерционного исполнительного механизма 6.

В исходном состоянии амплитуда напряжения на выходе высокочастотного генератора 1 устанавливается в соответствии с напряжением задания на выходе задающего блока 8 с целью надежного обнаружения конкретной металлической частицы 15 в волокнистом материале 14.

При изменении амплитуды напряжения на выходе высокочастотного генератора 1 под действием внешних условий и/или параметрических возмущений изменяется как напряжение на выходе усилителя-детектора 4, так и напряжение на выходе преобразователя напряжения 11, обеспечивающего усиление и подавление переменной составляющей входного сигнала.

Разность напряжений на выходах задающего блока 8 и преобразователя напряжения 11 через ключ 12, поддерживаемый логическим элементом «НЕ» 13 в открытом состоянии, поступает на вход интегратора 9, 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 11 относительно напряжения задания на выходе задающего блока 8 напряжение на выходе интегратора 9 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 9 будет вычитаться из напряжения задания, что приведет к уменьшению амплитуды напряжения на выходе высокочастотного генератора 1 до заданного значения.

В момент обнаружения металлической частицы 15 логический элемент «НЕ» 13 воспринимает импульс с выхода формирователя импульсов 5 и прерывает работу интегратора 9, исключая ложную перенастройку генератора 1.

По окончании действия импульса на выходе формирователя импульсов 5 устройство возвращается в исходное состояние.

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 на время действия сформированного импульса.

Способ определения содержания хлорбензола в природных и сточных водах с использованием газовой хроматографии и с применением анализа равновесного пара // 2545087

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

Электроаналитическая система на основе биосенсора концентрирующей колонки для определения низких концентраций лактата // 2544273

Изобретение относится к электроаналитическим системам. Система состоит из двух перистальтических насосов, содержащего петлю инжектора, проточной амперометрической ячейки с включенным биосенсором, потенциостата.

Способ изготовления материала газового сенсора для детектирования монооксида углерода со без нагревания // 2544272

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.

Способ испытаний на быстродействие газоаналитических датчиков с временем отклика менее 4 секунд // 2542604

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.

Способ определения необходимости санитарно-гигиенической обработки животноводческих помещений // 2541768

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.

Способ определения затухания переменного электромагнитного поля в космическом пространстве // 2537084

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.

Устройство для определения параметров металлодиэлектрических структур // 2534728

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

Способ адаптивного прогнозирования остаточного ресурса эксплуатации сложных объектов и устройство для его осуществления // 2533321

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 // 2532232

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.

Способ обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале // 2545495

Устройство для обнаружения металлических частиц в перемещаемом волокнистом материале // 2532805

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.

Способ обнаружения и удаления металлических частиц в движущемся материале // 2180373

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.

Способ обнаружения металлических частиц в движущемся материале // 2147327

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.

Способ обнаружения металлических частиц в движущемся материале // 2119985

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.

Устройство для обнаружения и удаления металлических частиц в движущемся материале // 2100505

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.

Устройство для удаления обломков игл из движущегося полотна // 1724761

Устройство для удаления обломков игл из движущегося полотна // 1633043

Способ удаления обломков игл из движущегося полотна // 1447957

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

Устройство для удаления обломков игл из движущегося полотна // 1348425

Изобретение относится к легкой и текстильной промышленности. .

Способ обнаружения шва обрабатываемого в форме жгута текстильного материала // 2545500

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в системах управления транспортированием текстильного материала в процессе технологической обработки в форме жгута. Способ обнаружения шва обрабатываемого в форме жгута текстильного материала включает размещение перемещаемого текстильного материала внутри 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. При этом шов текстильного материала обеспечивают электропроводной меткой, 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 на время действия сформированного импульса. В качестве электропроводной метки используют, например, металлизированную нить, которой сшивают куски текстильного материала в непрерывное полотно. Технический результат: повышение надежности обнаружения шва обрабатываемого в форме жгута текстильного материала и обеспечение автоматической компенсации внешних возмущающих воздействий. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.