Устройство для определения характеристик волокнистых материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХ 9) (11) 0 51) И 33/3 БРЕТЕ ИДЕТ ЕЛЬСТВ т локо точи ти измерении,:Ь ф фСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ= РЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-производственное объединение Сигнал" и Центральный научно-исследовательский институт хлопкоочистительной промышленности(56) Авторское свидетельство СССРФ 1033969, кл, С 01 И 33/36, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения характеристикволокна хлопка-сырца. Изобретениепозволяет повысить точность измерений путем сужения динамического диапазона измеряемых сигналов. Для этого устройство, содержащее измерительную камеру со средствами облучения исследуемого образца звуковыми колебаниями и средствами измерения величины колебаний, прошедших через образец, снабжено дополнительной камерой 12 с размещенным в ней вторым приемником 13 звуковых колебаний, блоком 17 автоматического регулирования уровня сигнала, усилителями 14 и 15 переменного тока, коммута ором 10., управляющим элементом 18, блоком 19. синхронизации, причем вы-. ходы приемников 5 и 13 звуковых колебаний подсоединены через усилители 14 и 15 переменного тока и коммутатор 16 к вычислительному блоку 10. Между приемником 5 и управляющим элементом 18 размещен блок 17 регулирования уровня сигнала, которым производится снижение диапазона изменения сигнала на приемнике 5, что ведет к увеличению сигнала при низких значениях разрывной нагрузки вон, а следовательно, к повышениюИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано в хлопкоочистительной промышленности,Цель изобретения - повышение точности измерения разрывной нагрузкиволокон путем уменьшения динамического диапазона измеряемого сигнала,На чертеже изображена функциональная схема устройства.Устройство для определения характеристик волокнистых материалов со держит генератор 1 электрических колебаний, преобразователь 2 электрических колебаний в звуковые, измерительную камеру 3, механизм 4 уплотнения пробы в измерительной камере,преобразователь 5 звуковых колебанийв электрические, генератор 6 электромагнитных колебаний, излучающую антенну 7, приемную антенну 8, измеритель 9 электромагнитных колебаний,блок 10 расчета разрывной нагрузкиволокна, блок 11 индикации, дополнительную камеру 12, дополнительныйприемник 13 звуковых колебаний, первый 14 и второй 15 усилители, коммутатор 16. блок 17 регулировки уровняэлектрических колебаний, управляющийэлемент 18, блок 19 синхронизации,Устройство работает следующимобразом,Образец материала, например хлопка-сырца, размещают в камере 3 и спомощью механизма 4 уплотнения сжимают образец до заданных значенийобъемной плотности. При одном из значении объемной плотности (300 кг/м )через образец пропускают электромаг 40нитные колебания заданной частоты(из диапазона 9-10 Гц), созданные, спомощью генератора 6 и излучающейантенны 7, При другом значении объемной плотности (417 кг/м) через образец пропускают звуковые колебаниязаданной частоты (125 Гц), созданные с помощью генератора 1 и излучателя 2. Прошедшие через образецэлектромагнитные колебания с помощьюприемной антенны 8 подаются на измеритель 9 электромагнитных колебанийи измеренное значение ослабленияпоступает на вход блока 10 расчета.Звуковые колебания с помощью приемника 5, установленного на выходе камеры 3, и приемника 13 размещенного в дополнительной камере 12, преобразуются в электрические колебания,Электрический сигнал на выходе приемника 5 будетгКиКмна выходе приемника 13 будетП = ПгКиКм(Ро):где П - напряжение на выходе генегратора 1;Ки - коэффициент преобразованияэлектрических колебаний взвуковые излучателем 2;Км - коэффициент преобразованиязвуковых колебаний в электрические приемниками 5 и 13;1(р) - функция ослабления звуковыхколебаний образцом материала,Г( р) - функция ослабления звуковыхколебаний в дополнительнойкамере 12,Сигнал П с выхода приемника 5 поступает в блок 17 автоматического регулирования уровня сигнала. В блоке 17 производится преобразование переменного сигнала в постоянный с последующим извлечением квадратного корня из,величины сигнала, После выпрямления сигнала извлечения квадратного корня.по команде из блока 19 синхронизации значение напряжения запоминается в конденсаторе (не показан), Затем по команде из блока 19 синхронизации напряжение с конденсатора подается на управляющий элемент 18, который изменяет напряжение на излучателе 2 звуковых колебаний в О раз. (Управляющий элемент 18 може 1. быть выполнен в виде управляемого сопротивления на полевом транзисторе), Следовательно, с использованием блока 17 сигналы на выходе приемников 5 и 13 звуковых колебаний становятся следующими;П гКиКм (Ф)ППгКмКиЕ(Ро) ПоСигналы Б и Б,усиленные соответственно усилителями 14 и 15, с помощью коммутатора 16 по команде из блока 19 синхронизации вводятся в1404943 Пт Г(ЯПфт (о П 2 макс 01 маис П 1 мин 01 мнн вычислительный блок 10, В последнемпроизводится расчет искомых характеристик материала, например разрывнойнагрузки волокон и влажности хлопкасырца по измеренным величинам ослаблений электромагнитных колебанийи отношения напряжений Б Я. Использование для определения разрывной нагрузки волокон величины отношения напряжения Б/Б о позволяет исключить влияние погрешности извлеченияквадратного корня в блоке 17 на результаты измерений разрывной нагрузки волокон, так как т.е, повысить точность измерений. В качестве блока 10 можно испольэовать стандартный вычислитель, например С 5-11. Рассчитанные величины характеристик материала в цифровой форме индицируются в блоке 11 индикации,Предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения разрывной нагрузки волокон в пробаххлопка-сырца.Динамический диапазон измеряемого сигнала с выхода приемника 5, определяемый отношением напряжений П н Вм при максимальной и мини- максмальной разрывной нагрузке волокон в известном устройстве Жмаисй 1 ман)и в предлагаемом Ймакс П мин ) э связан соотношением Следовательно, динамический диапазон измеряемого сигнала в предлагае.мом устройстве в корень квадратный раз меньше динамического диапазона известного устройства, что ведет к росту сигнала на выходе приемника 5 при больших ослаблениях звуковых колебаний, а следовательно, к повышению точности измерений. Формула изобретения Устройство для определения характеристик волокнистых материалов, содержащее генератор электрических коВНИИПИ Заказ ЗО 97/48 Произв,-полигр. пр-тие, г. Тираж 847 Подписное Ужгород, ул. Проектная, 4