Устройство для измерения развеса ленты

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗВЕСА ЛЕНТЫ,содержащее блок питания с коммутатором,первый ключ которого через первьй источник излучения , первьй световод, формирующую воронку, второй световод, первый О топриемник и первые входы первого и второго синхронньк детекторов подключен к регистратору, а второй ключ коммутатора через второй источник излучения, третий световод, второй фотоприемник, третий синхронный детектор и первый вход первого бло-; ка сравнения связан с первым ключом второй блок сравнения, первый вход . которого связан с источником эталон ного напряжения, четвертый синхронный детектор, первым входом связанный с вторым фотоприемником, а вторым - с вторым ключом, четвертый световод, соединенный с вторым источником излучения, и пятый световод , связывающий первый источник 1 излучения с вторым фотоприемником, при этом выход первого ключа соединен с вторыми входами первого и третьего синхронных детекторов, а выход второго ключа - с вторым входом второго синхронного детектора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно имеет третий источник излучения, пятьй и шестой синх-. ронные детекторы, третий блок сравнения и и седьмой световоды, а коммутатор имеет третий ключ, причем выход первого фотоприемника через первый вход пятого синхронного детектора, втopioй вход второго блока сравнения и трет ключ связан с третьим источником излучения , второй фотоприемник соединен с первым входом шестого синхронного детектора, выход которого подключен к второму входу первого и к первому входу третьего блоков сравнения , третий источник излучения че- ipes шестр.й световод соединен с дом формирующей воронки и черёЗ седьмой световод - с вторым фотоприемником , четвертый световод связан с входом формирующей воронки, выход третьего блока сравнения подключен к второму ключу, а выход третьего ключа подключен к вторым входам пятого и шестого синхронных детекторов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (31) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2827270/28-12 (22) 31. 08. 79 (46) 28. 02. 85. Бюл. М 8 (72) Н.М.Башкиров, Ю.В.Курланов, Л.К.Таточенко и Н.А.Кобляков (71) Всесоюзный заочный институт текстильной и легкой промышленности (53) 677.051.188:62-531(088.8) (56) 1. Заявка 2544208/28-12 от 18.11 ° 77, по которой принято ре шение о выдаче авторского свидетельства. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАЗВЕСА ЛЕНТЫ, содержащее блок питания с коммутатором, первый ключ которого через первый источник излуче ния, первый световод, (юрмирующую воронку, второй световод, первый Ао топриемник и первые входы первого и второго синхронных детекторов подключен к регистратору, а второй ключ коммутатора через второй источник излучения, третий световод, вто рой фотоприемник, третий синхронный детектор и первый вход первого бло.-, 4 ка сравнения связан с первым ключом, второй блок сравнения, первый вход.: которого связан с источником эталон" ного напряжения, четвертый синхронный детектор, первым входом связанный с вторым фотоприемником, а вторым — с вторым ключом, четвертый световод, соединенный с вторым источником излучения, и пятый свето4(51) D 01 G 23/06 // G 01 В 11/02 вод, связывающий первый источник излучения с вторым фотоприемником, при этом выход первого ключа соединен с вторыми входами первого и третьего синхронных детекторов, а выход второго ключа — с вторым входом второго синхронного детектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно имеет третий источник излучения, пятый и шестой синхронные детекторы, третий блок сравнения и шес ой и седьмой световоды, а коммутатор имеет третий ключ, причем выход первого фотоприемника через первый вход пятого синхронного детектора, второй вход второго блока сравнения и третий ключ связан с третьим источником излучения, второй Аотоприемник соединен с первым входом шестого синхронного детектора, выход которого подключен к второму входу первого и к первому входу третьего блоков сравнения, третий источник излучейия че реэ шестой световод соединен с входом формирующей воронки и через седьмой световод — с вторым фотоприемни- ком, четвертый световод связан с входом формирующей воронки, выход третьего блока сравнения подключен к второму ключу, а выход третьего клю- . ча подключен к вторым входам пятого и шестого синхронных детекторов.

793007

Изобретение относится к текстильной промьш ленности, а именно, к устройствам контроля развеса волокнистых материалов, в частности, ленты.

Известно устройстно для измерения развеса ленты, содержащее блок питания с коммутатором, первый ключ которого через первый источник излучения, первый снетонод, Аормирующую воронку, второй световод, первый Аотоприем- 10 ник и первые входы первого и второго синхронных детекторов подключены к регистратору, а второй ключ коммутатора через второй источник излучения, третий световод, второй Аотопри- 5 емник, третий синхронный детектор и первый вход первого блока сравнения связан с первым ключом, второй блок сравнения, первый вход которого связан с источником эталонного напряжения, четвертый синхронный детектор, первым. входом связанный со вторым

Аотоприемником, а вторым — с вторым ключом, четвертый светонод, соединенный с вторым источником излучения. 5 и пятый снетовод, связывающий первый источник излучения с вторым фотоприемником, при этом выход первого ключа соединен с вторыми входами первого и третьего синхронных детекторов, а выход второго ключа — с вторым входом второго синхронного детектора (1) .

Недостатком известного устройства является неучет влияния влажности

35 волокна, оказывающей существенное влияние на свойства продукта и условия его переработки в ходе технологического процесса. При создании .

АСУ ТП прядения наряду с разнесом продукта необходимо измерять и его влагосодержание. Однако применение для этой цели дополнительных (специализированных) датчиков влажности существенно усложняет и соответственно удорожает подсистему сбора первичной инАормации АСУ. Желательно было бы иметь устройство, позволяющее с помощью одного датчика измерять разнес и влажность продукта (ленты).

Кроме того, при однолучевом методе измерения на показания устройства влияет положение ленты в воронке . ы степень ее уплотнения. Это огра,:ничивает диапазон измерения развеса, 55 ленты для заданного типоразмера Аормирующей воронки. Широко применяемая и настоящее время вероятностная оценка плотности волокнистых материалов дает усредненные характеристики на весьма протяженных отрезках (снижает быстродействие контроля), что не позволяет перейти к автоматическому управлению питанием прядильных камер машин пненмомеханического и роторного прядения н зависимости от колебайий развеса (коротковолновой неровноты) поступающего полуАабриката (ленты).

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей. !

Цель достигается благодаря тому, что устройство имеет третий источник излучения, пятый и шестой синхронные детекторы, третий блок сравнения, и шестой и седьмой снетоводы, а коммутатор имеет третий ключ, причем выход первого Аотоприемника через первый вход пятого с. пхронного детектора, второй вход второго блока сравнения и третий ключ связан с третьим источником излучения, второй фотопрпемник соединен с первым входом шестого синхронного детектора, выход которого подключен к второму входу первого и к первому входу третьего блоков сравнения, третий источник излучения через шестой световод соединен с входом формирующей воронки и через седьмой снетовод — с нторым фотоприемником, четвертый световод связан с входом формирующей воронки, выход третьего блока сравнения подключен к второму ключу, а выход третьего ключа подключен к вторым входам пятого и шестого синхронных детекторов.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для измерения развеса ленты содержит блок 1 питания с коммутатором 2, ключи 3-5 которого соединены с источниками излучения

6-8 — светодиодами. Максимум излучения светодиодов приходится на длины волн, соответствующие области сильного поглощения волокнистым ма-. териалом (для хлопка 3„ = 2,10 мкм, для шерсти или синтетики A =2,03 мкм), области, где нет поглощения, ф

1,79 мкм и области сильного поглощения сорбированной влагой 9.> =

1,93 мкм.

Источники излучения соединены

,световодами 9, 10 и 11, образующими

793007

Я (вд) (2) И = А - -, В

2S "> (я ) В (2) е о„ ч = >г)м

®2

-Е(0ы- Р„(0zg) С= г)г 2 (291 первый онтическйй смеситель, с формирующей воронкой 12, где проходит лента 13, и далее световодом 14 с фотоприемником 15; а световодами 1618, образующими второй оптический. смеситель, с фотоприемником 19, соединенным с входами синхронных детекторов 20-22, выходы которых связаны с входами блоков 23 и 24 сравнения, которые, в свою очередь, че- 10 рез ключи 3 и 5 связаны с источниками

6 и 8 излучения. Сечения световодов

9-11 и 16-18 подбираются при настройке датчика устройства из условия, чтобы соответствующие оптические сиг-15 налы, поступающие на фотоприемники

15 и 19 были по мощности одного порядка. Фотоприемники t5 и 19 выполнены в виде фотодиодов или фотосопротивлений. 20

Фотоприемник 15 через усилитель

25 связан с входами синхронных детекторов 26-28 (идентичных детекторам 20-22). Выход детектора 27 свя35 зан через первый вход блока 29 сравнения и ключ 4 с источником 7 излу» чения, а выходы детекторов 26 и

28 — с регистратором 30 °

Входы управления всех синхронных детекторов соединены с коммутатором 2.

Устройство работает следующим образом.

К блоку 1 питания через ключи

3-5 коммутатора 2 последовательно 35 подключаются светодиоды 6-8, в .которых под действием проходящего тока возбуждаются потоки излучения, соответственно, о (94), +ö (hS) и -) „(% ). Интенсивность потоков йзлу- 40 чения зависит от параметров схемы коммутатора 2 и наличия сигналов 0 и Uq4 на выходе блоков 23 и 24 сравнения между выделяемыми синхронными детекторами 20-22 (ключи которых 45 управляются синхронно и синфазно с питанием светодиодов 6-8), огибающими 1) „, 0gI H 0 cHFHBJIQB фотоприемника 19, соответствующих потокам излучения Ф (), @o (Я ) и 50

2ф (95). Если разйостный сигнал сравнения 0 1 или 0 отличен от нуля, то он, воздействуя на вход управления соответствующего ключа, изменяет ток через соответствующий све- 55 тодиод, что приводит к взаимной авто. матической подстройке мощности излучения всех источников.

На фотоприемник 15 канала измере- ния поступает оптический сигнал, представляющий собой сумму прошедших ленту 13 потоков излучения Ф (h ), ф() и Ф (g>), который преобразуется в электрический сигнал LIy, пос. фгупающий на усилитель 25 и далее на )

"синхронные детекторы 26-28 (работа которых аналогична описанному для

20-22), осуществляющих разделение суммарного электрического сигнала

Uqg на составляющие UgS, U2z и

U<, пропорциональные потокам нзлуче. ния @ (Я() р Р (Ag) и ф (Ъу) Сигнал 4 сравнивается с эталонным напряжением 0>> и их разность О э поступает на вход ключа 4, изменяя ток через светодиод 7 и, соответственно, его мощность излучения таким образом, чтобы результирующий коэффициент передачи сигнала в канале измерения подцерживался постоянным.

Этим исключается дрейф коэффициента передачи сигнала, вызванный старением и дрейфом параметров элементов канала измерения и влиянием окружающей среды.

Так как сигналы (1 и 0 0, соответствующие потокам излучения Р(9 ) и Ф (ф ), проходят через тот же самый усилитель 25, то они представляют собой отношения: где А< и А — коэффициенты передачи сигнала фотоприемником 15 и детекторами 26 и 28.

Подбором параметров схемы детекторов можно обеспечить А = А, .

Регистратор 30 вычисляет искомые значения линейной плотности (развеса) ленты g и абсорбированной ей влаги C в соответствии с заложенным в него известным алгоритмом. Используя (1) и (2) имеем: где Ф1,

793007

Редактор Л.Письман

ТехредС. Легеза Корректор, М.Демчик

Заказ 575/4 Тираж 439 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лучения h2 è hg волокнистым материалом, F2 (U) ), F2 (V ) - эмпирические функции, зависящие от свойства материала.

Таким образом с помощью одного датчика одновременно измеряется развес и влагосодержание ленты, что расширяет функциональные возможности устройства и позволяет более эффективно использовать его в АСУ ТП прядения.

Возможно также применение устройства в регуляторах питания машин пневмомеханического и роторного пря- дения а также для измерения толщины разнообразных полупрозрачных мате- риалов, например, бумаги, пленок, нетканых материалов и др. Контроль листовых материалов может осуществляться как на пропускание излучения (оптический .смеситель и фотоприемник находятся по разным сторонам ма20 териала), так и на отражение (с одной стороны материала). При этом исключается формирующая воронка и может меняться математическое обеспечение регистрирующего устройства.