Устройство для измерения линейной плотности волокнистого материала

(50 4 Р 01 6 23/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ТЕЛЬСТВ А ВТОРСНОМУ 31-12(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике текстильной и легкой промышленности и позволяет повысить-- г Кф(21) (22) (46) (71) текст (72) (53) (56) В 745 Бюл, У 33 заочный институтегкой промьппленност 7 (088.8) свидетельство СССР П 01 С 23/06, 1978.точность путем уменьшения погрешности измерения от нестабильности расстояния между материалом и приемником излучения. Луч света,.сформированный с помощью источника 1 излучения, фокусирующейлинэы 2 и инфракрасного фильтра 3, а равляется на объект измерения (воокнистый материал). Сопротивление к каждого точечного фотоэлемента 4, 5 в 6, воспринимающего рассеянный материалом свет, описывается формулой2- расстояние от объект змерений до фотоэлемента;овой поток, прошедший чере13355 К - постоянный коэффициент Разность А между сигналами фотоэлементов 4 и 5 (сигналы - напряжения пропорциональны сопротивлениям Фотоэлементов) имеет вид А= - (Х+а) -Х = в (2 аХ+КФ Кф +а), где а - расстояние между соседними фотоэлементами. Разность В между сигналами фотоэлементов 6 и 5 имеет вид В= (Х+2 а) -(Х+а) 3 . Величина= Кф1С=В-А равна С= - 2 а. Величина С неКФзависит от расстояния между Фотоэлементами и объектом измерения, а за 85висит только от величины ф, т.е. отвеличины линейной плотности объекта.При этом для получения такого результирующего сигнала необходимо из суммы выходных сигналов фотоэлементов4 и 6 вычесть сигнал фотоэлемента 5,поскольку А К -К , ВК -К, С=В-АКК +К , где К, К, К - со"ответственно сопротивления фотоэлементов 4,5 и 6. Для вычисления величины С, пропорциональной линейнойплотности материала, используютсяудвоитель 7 сигнала и сумматор 8.1 ил.Изобретение относится к измерительной технике текстильной и легкой промышленности.Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения погрешностиизмерения от нестабильности расстояния между материалом и приемникомизлучения.На чертеже изображена блок-схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 излучения, фокусирующую линзу 2 инфракрасный светофильтр 3 и приемник излучения, состоящий из точечных Фотоэлементов 4-6, установленных последовательно в направлении оптической осиисточника 1 излучения на равном расстоянии о один от другого. Выходсреднего фотоэлемента 5 через удвоитель 7 сигнала связан с инвертирующим входом сумматора 8, неинвертирующие входы которого подключены к выходам крайних Фотоэлементов 4 и 6.Устройство работает следующим об-разом,Луч света, сформированный с помощью источника 1 излучения Фокусирующей линзы 2 и инфракрасного светоФильтра 3, направляется на объектизмерения (волокнистый материал).Рассеянный объектом измерения свет,распространяющийся в основном в направлении основного зондирующего пуч 2ка, попадает на Фотоэлементы 4-6. Сигнал с фотоэлемента 5 удваивается по величине удвоителем 7 и подается,на 5инвертирующий вход сумматора 8, на неинвертирующие входы которого подаются сигналы с фотоэлементов 4 и 6, Выходной сигнал сумматора 8 при этом зависит от линейной плотности объекта измерения, но не зависит от расстояния между объектом измерения иФотоэлементами. Последнее объясняется следующим.Сопротивление К точечного фотоэле мента, воспринимающего рассеянныйобъектом измерения свет, как от вто"ричного источника, в общем случаеописывается Формулой20 К Кф где Х - расстояние от объекта измерения (вторичного источника)до Фотоприемника, 25ф - световой поток вторичного источника;К - постоянный коэффициент.Из формулы следует, что сопротивление точечного фотоэлемента (например, фотодиода) пропорционально квадрату расстояния от объекта измерения до фотоэлемента. При этом разность А между сигналами фотоэлементов 4 и 5 (сигналы в данном случае - напря- расстояние между фотоэлементами 4 и 5 и 5 и 6,где а 3Разность В между сигналами фотоэлементов 6 и 5 имеет вид В= (Х+2 а) -(Х+а)3 = - (2 аХ+За ), 1, 2 1 Кф Кф Разность С В - А имеет вид С= 2 а . 1 Составитель Б,Кисин Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко Редактор И.Горная Заказ 4020/23 Тираж 427 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4 жения, которые пропорциональны сопротивлениям фотоэлементов, так как онисоединены последовательно с источником тока) имеет вид Как видно из последней формулы, величина С не зависит от расстояния между фотоэлементами и объектом измерения, а зависит только от величины ф, т.е. от линейной плотности контро" лируемого материала. При этом для по" лучения такого результирующего сигнала необходимо из суммы выходных сигналов фотоэлементов 4 и 6 вычесть удвоенный сигнал фотоэлемента 5, поскольку АК -К, ВК -К, С=В-АК -2 К +К, где К , К , К 6 - сопротивления фотоэлементов 4,5 и 6 соответственно. Последняя операция выполняется удвоителем 7 и сумматором 8.Данная обработка эквивалентна двукратному дифференцированию сйгнала фотоприемника по параметру расстояния. Формула изобретения 10 Устройство для измерения линейнойплотности волокнистого материала, содержащее последовательно расположенные источник излучения, фокусирующуюлинзу, инфракрасный светофильтр, при Б емник излучения и блок обработки сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности путем уменьшения погрешности измеренияот нестабильности расстояния между 20 материалом и приемником излучения,приемник излучения выполнен в видетрех точечных фотоэлементов, расположенных последовательно в направленииоптической оси источника излучения 25 на равном расстоянии один от другого, аблок обработки сигнала состоит из удвоителя сигнала и сумматора, при этомвыходы крайних точечных фотоэлементов подключены к соответствующим не" 30 инвертирующим входам сумматора, инвертирующий вход которого через удвоитель сигнала связан с выходомсреднего точечного фотоэлемента.