Устройство для измерения влажности движущегося рулонного материала

 

ОП ИСА

ИЗОБРЕТ

Со!оз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИД (61) Дополнительное к авт. св (22) Заявлено 17.05.76 (21) 236 с присоединением заявки (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Б! (45) Дата опубликования опис

G 01N 27/60

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

3 712(088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Л. Г. Гросс

Казанский научно-исследовательский технологический и проектный институт химико-фотографической промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

ДВИЖУЩЕГОСЯ РУЛОННОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области кондуктометрической влагометрии и предназначено для автоматического бесконтактного измерения влажности движущихся рулонных материалов, например, бумаг, тканей или фотопленок с желатиновым галогенидосеребряным эмульсионным слоем, нанесенным на гибкую диэлектрическую подложку.

Известно устройство для непрерывного контроля влажности движущихся рулонных материалов по их электропроводности с помощью одного контактного ролика и второго электрода, выполненного в виде коронатора, подключенного к источнику постоянного напряжения (1).

К недостаткам такого устройства относится сильное влияние на результаты измерения контактного сопротивления между электродами и материалом, зависящего от давления и состояния поверхностей электродов, неравномерности концентрации влаги на поверхности и в объеме материала, от величины т!апря>кения источника питания и переходного процесса в электрической цепи, связанного с поляризацией, и др. В некоторых случаях, например для контроля влажности светочувствительного эмульсионного слоя фотографп 1сскпх пленок пли фотобумаг, применение контактных методов измерения вообще недопустимо.

Известно также устройство для непрерывного измерения влажности движущегося рулош:ого материала, например фотографической пленки, включающее в себя нейтрализатор, средство для контактного заряжения рулонного материала, представляющее собой систему валиков, по которым в лентопротяжном тракте машины движется материал, и канал бесконтактного измерения напряженности

1П электростатического поля заряженного материала, на выходе которого подключен регистратор (2).

Недостатками этого устройства являются:

1) нестабильность величины заряда, генерп15 рiемого на пленке прп контакте с BBëíêàìè машины, зависящая как от скорости пленки, природы материалов и состояния поверхностей пленки и валиков, так и от жесткости пленки и величш!ы и равномерности ее натяжения;

2) непостоянство условий и скорости стеканпя этого заряда с пленки (последняя зависит, помимо удельного поверхностного сопротивления пленки, являющегося функцией влажности, еще от ряда других слабо контролируемых факторов, например, от площади и постоянства контакта пленки с валиками, от состояния поверхности материала, обращенной и валикам и др.;

600428

3) мйлая эффективность для материала, имеющего среднюю и повышенную влажность, при которой генерируемый валиками заряд не может накапливаться на материале.

Цель изобретения — повышение точности и расширение пределов измерения.

Достигается это тем, что средство для электростатического заряжения материала выполнено бесконтактным, состоящим из управляемого по частоте и величине напряжения генератора, соединенного с ионизатором и электродом, и в устройство введены второй канал бесконтактного измерения напряженности поля зарядов материала, блок измерения и преобразования скорости материала в частоту, блок регулирования величины напряжения генератора н аналоговые устройства отношения измеряемых величин напряженностей поля зарядов материала и умножения этого отношения на величину скорости движения материала, причем блок измерения и преобразования скорости материала в частоту связан с генератором и аналоговым устройством умножения измеряемых величин напряженностей поля зарядов материала на величину скорости движения материала, ко входу аналогового устройства отношения измеряемых величин напряженностей поля зарядов материала подключен через блок регулирования напряжения генератор и первый и второй каналы бесконтактного измерения напря>кенности поля заряда материала, выход аналогового устройства отношения связан со входом устройства умножения этого отношения на величину скорости движения материала, выход которого подключен к регистрирующему прибору.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из нейтрализатора 1 электростатических зарядов; ионизатора 2; генератора 3 напряжения, управляемого по частоте от блока 4 измерения и преобразования скорости материала в частоту, связанного с одним из валиков 5 машины; электрода б, образующего вместе с ионизатором зарядный промежуток, в котором проходит лента 7 материала; двух каналов бесконтактного измерения напряженности поля зарядов материала, содержащих каждый преобразователь 8 поля зарядов, усилитель 9, детектор 10 с интегратором; аналоговых устройств 11 отношения и 12 умножения; регистратора 13; блока 14 регулирования амплитуды напряжения генер атор а; э кр а нов 15.

Устройство работает следующим образом.

Освобожденную нейтрализатором 1 от электростатических зарядов ленту 7 материала периодически заряжают с помощью ионизатора 2, генератора 3 и электрода б и, путем регулирования напряжения генератора 3 при помощи блока 14, поддерживают постоянным значение амплитуды сигнала UI, снимаемого с первого преобразователя 8 поля. Вследствие электропроводпости материала, являющейся

65 функцией его влажности, и наличия транспортного запаздывания на время т — в где L — расстояние между преобразователями 8;

v — линейная скорость ленты; амплитуда сигнала U, снимаемого со второго преобразователя 8, меньше амплитуды сигнаУ ла UI, а отношение сигналов при посто а янной скорости v ленты является мерой влажности материала.

В предлагаемом устройстве сигналы преобразователей 8 каждый в своем канале усиливаются усилителями 9, выпрямляются и сглаживаются детекторами 10 с интеграторами, а затем подаются на вход аналогового устройства 11 формирования отношения. При идентичности характеристик усилителей 9 и детекторов 10 с интеграторами и при постоянной скорости сигнал на выходе устройства 11 npoU1 порционален только отношению . Чтобы

U исключить влияние скорости ленты на результат измерения влажности материала, аналоговое устройство 12 формирует произведение

U1 отношения на величину скорости v. Для 2 этого вход аналогового устройства 12 умножения соединен с устройством 11 формирования отношения и с блоком 4 измерения и преобразования скорости в частоту, выдающим в устройство 12 напряжение, пропорциональное скорости v. С выхода устройства 12 на вход регистратора 13 поступает сигнал, функционально связанный с влажностью материала и не зависящий от скорости движения ленты материала.

Возможность регулирования частоты генератора 3 позволяет наносить на движущуюся ленту заряженные участки, следующие один

= а другим с постоянным шагом i.= —, где ,f

/ — частота генератора. Благодаря этому стабилизируются условия движения зарядов вдоль ленты, зависящие от геометрии воображаемых электродов. Стабилизация сигнала

U1 позволяет упростить расчеты и схему устройства 11, а формирование на выходе всего

У1 предлагаемого устройства произведения v .1 2 значительно упрощает процесс градуировки устройства по влажности материала.

Предлагаемое устройство дает возможность управлять технологическими процессами сушки и кондиционирования материалов, ориентируясь не по косвенным параметрам, например влажности воздуха или сильной электризации при трении, а по основному информативному параметру — влажности самого материала или отдельных его слоев.

Формула изобретения

Устройство ДЛЯ 11змерен и я вл>1 жности движущегося рулонного материала, содержащее

600428

- !

Составитель О. Маликова

Редактор 3. Старикова Текрсд H. Рыбкина 1;оррскторы: Л. Котова и Е. Хмелева

Подписное

Заказ 354/13 Изд. ¹ 328 Тираж 1122

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по ислам изоорстсппй и открытий

113035, i)1i>ñêâà, ?К-35, Раушская наб., д. 4/5

1 lIlIOI p: ф я, il13. Саи1 иова, ? нейтрализатор, средство для электростатического заряжения материала, канал бесконтактного измерения напряженности поля зарядов материала и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения пределов измерения, средство для электростатического заряжения материала выполнено бесконтактным, состоящим из управляемого по частоте и величине напряжения генератора, соединенного с ионизатором и электродом, и в устройство введены второй канал бесконтактного измерения напряженности поля зарядов материала, блок измерения и преобразования скорости материала в частоту, блок регулирования величины напряжения генератора и аналоговые устройства отношения измеряемых величин напряженностей поля зарядов материала и умножения этого отношения на величину скорости движения материала, причем блок измерения и преобразования скорости материала в частоту связан с генератором и аналоговым устройством умножения измеряемых величин напряженностей поля зарядов материала на величину скорости движения материала, ко входу аналогового устройства отношения измеряемых величин напряженностей поля зарядов матсриала подключен через блок регулирования напряжения генератор и первый и второй каналы бесконтактного измерения напряженности поля заряда материала, выход аналогового устройства отношения связан со входом устройства умножения этого отношения на величину скорости движения материала, выход которого подключен к регистрирующему

15 прибору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство CCCP ¹432376, кл, G 01N 27/22, 1974.

20 2. Патент ГДР ¹ 97751, кл. G 01N 27/60, 1973.