Устройство для измерения поверхностной плотности массы нетканых текстильных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 Ц 4 6 01 Й 33/36 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и Ф 153806 зования ис чения, вып ческой пал током; так в дальнем ника оптического иэл лненного в виде металли сы, нагреваемой электро и источник излучеИК-диапазоне надеж раиства.ога, чтоучения,алы после и надежности у гается за счет измерени Цель дос имеется абщии детектор и при этом измерительные к ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ/31-1257.Бюл, 1 36ный заочный институти легкой промышленностеляев и А.Л.Таточенко(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПЛОТНОСТИ МАССЫ. НЕТКАНЫХТЕКСТИЛЬН 1 Х МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно кобласти контроля качества нетканыхтекстильных материалов, и предназначено для измерения и контроля поверхностной плотности массы. Цельизобретения - повышение точности одключаются к детекторутических валноводов и им обтюратором. Такиманяется погрешность изываемая разбросом чувсти дрейфом характеристик присущая устройствам ими детекторами по числурения, Точность измереся также за счет испольдав атель насистемой опкоммутирующобразом устмерения, вывительностидетекторов,с несколькканалов измния повышае излучение стабильно во времени. Кро- сФ ме того, устройство позволяет. осуществлять измерение поверхностной плотности массы по зонам 100 х 100 мм (т,е. по методике ГОСТа) за счет ограничительных диафрагм, выделяющих потоки излучения в измерительных каналах размерам 100 х 100 мм. Вавил 1 з.п.ф-лы, 1 илИзобретение относится к контролюкачества нетканых текстильных материалов и предназначено для измерения и контроля поверхностной плотности массы (ППМ), Может быть использовано в технологических линиях по производству нетканых полотенкак датчик (измерительная подсистема) автоматизированной системы контроля неровноты или как измерительный прибор для контроля качествавыпускаемой продукции.Целью изобретения является повышение надежности устройства и точности измерения.На чертеже представлена Функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1излучения с узлом терморегулирования2, включающим термочувствительныйэлемент 3, подключенный к блоку 4 ре.гулирования температуры, выход которого соединен с управляющим входомтиристорного ключа 5. Над контролируемым материалом 6 последовательно расположены диафрагмы 7,сЬбирающие сферические зеркала 8и концентраторы 9 со световодами 10.Выходы световодов 10 коммутирующимобтюратором 11 подключаются последовательно к общему концентратору 12,причем коммутирующий обтюратор приводится в движение шаговым двигателем13, управляемым блоком 14 управления, который состоит из схемы 15 Формирования сигналов управления, счетчика 16 импульсов и задающего генератора 17,За концентратором 9 расположеныпоследовательно модулирующий обтюратор 18, приводимый в движение отдвигателя 19 постоянного тока, ипироэлектрический приемник 20. Выходпироэлектрического приемника 20 соединен с входом схемы 21 синхронногодетектирования. Выход схемы синхронного детектирования соединен с входом коммутатора 22, управляющий входкоторого соединен с выходом счетчика16 импульсов блока управления шаговым двигателем. Выходы коммутатора22 соединены с интегрирующими цепями 23 по числу каналов измерения.Выходы интегрирующих цепей 23 соединены с входом коммутатора 24, выход которого подсоединен к регистрирующему устройству 25.5 10 15 20 пературы источника от заданного значения, благодаря чему пододерживается требуемая температура источника 1, Этим достигается стабильность амплитуды (закон СтеФана-Больцмана) и спектрального состава (закон Вина) ИК-излучения источника.Пройдя контролируемый материал, излучение попадает,в диафрагмы 7 по числу каналов излучения, выделяющие частные потоки излучения, проходящие через участки контролируемого материала размером 10 х 10 см, Собирающие сферические зеркала 8 концентрируют излучение, которое воспринимается далее концентраторами 9 и светово,цами О подводится к коммутирующему обтюратору 11. Обтюратор 11 приводится в движение шаговым двигателем 13, управляемым следующим образом: задающий генератор 17 вырабатывает последовательность импульсов требуемой частоты, Счетчик 16 не изменяет своего состояния пока на вход его не придет заданное число импульсов, Как только на вход счетчика 16 поступит требуемое число импульсов (что соответствует времени, в течение которого оцин из каналов измерения подключается к фотоприемнику), счетчик изменяет свое состояние, на его выходе образуется импульс, по которому схема 15 формирования сигна. лов управления сформирует сигнал, приводящий в движение шаговый двигатель и коммутирующий обтюратор,25 30 35 40 45 50 55 Устройство работает следующим образом.Переменный ток, протекая по металлической полосе, вызывает ее нагрев. На выходе термочувствительного элемента 3 образуется напряжение, пропорциональное температуре полосы, которое подается на один иэ входов регулятора 4 температуры. На другой вход регулятора подается напряжение, пропорциональное заданной температуре источника 1.На выходе регулятора 4 образуется напряжение, пропорциональное отклонению текущего значения температуры от заданного. ,Цанным напряжением управляется тиристорный ключ 5, через который напряжение питания подается к источнику 1. Таким образом, напряжение питания подается на источник 1 излученияв соответствии с отклонением тем 1341585что соответствует подключению к приемнику излучения очередного измерительного канала. Частоту оптической коммутации можно изменять, варьируя частоту импульсов задающего генерато ра 17 и разрядность счетчика 16.Таким образом, измерительные каналы последовательно подключаются к пирозлектрическому приемнику 20, работающему с модулированным излучением. Модулирование излучения достигается за счет обтюратора 18, приводимого в движение двигателем 19 постоянного тока. На выходе прием ника 20 образуется последовательность импульсов, частота которой определяется частотой модулированного потока излучения, воспринимаемого приемником. Частоту импульсов на выходе приемника 20 можно. менять, варьируя число прозрачных и непрозрачных для ИК-секторов обтюратора 10 и частоту вращения двигателя 19.Для устранения погрешности, вызываемой шумами приемника 20, сигнал приемника проходит схему 21 синхронного детектирования, построенную на обтюраторе 11 и пропускающую только сигналы частоты, соответствующей частоте модулированного потока излучения.Сигнал с выхода схемы 21 синхронного детектирования коммутатором 22 подается на интегрирующие цепи 23 по числу каналов измерения. За счет того, что коммутатор 22 управляется синхронно с шаговым двигателем (его управляющий вход соединен с выходом счетчика 16 импульсов), дос тигается одновременное подключение измерительного канала к фотоприемнику и выхода фотоприемника к интегрирующей цепи, соответствующей данному каналу. На интегрирующих цепях 23 накапливается постоянная составляющая сигнала фотоприемника, Выходы интегрирующих цепей подключаются к регистрирующему прибору 25 коммутатором 24, режим его работы может выбираться в зависимости от условий работы измерительной системы (последовательность опроса каналов, часто-, . та коммутации и т.д.)Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с прототипом яв ляется надежность источника излуче 5 10 15 пироэлектрического фотоприемника,схема обработки сигналов содержитпоследовательно включенные синхрон 40,ный детектор, коммутатор, выход которого через интегрирующие цепи почислу каналов регистрации подключенк второму коммутатору с регистрирую-,45щим блоком, при этом синхронный детектор подключен к выходу пироэлектрического фотоприемника, а второйвход первого коммутатора подключен квыходу счетчика блока управления.2. Устройство по п.1, о т л и 50ч а ю щ е е с я тем, что источникоптического излучения выполнен в виде металлической полосы, размещенной на теплоиэолирующем основании,и соединенной через узел терморегулирования с источником переменногонапряжения.1 20 25 30 ния, работа источника излучения винфракрасной области, что облегчаетрегулирование потока излучения иобеспечивает инвариантность показа-ний устройства к цветности контролируемого материала, исключение погрешностей, связанных с разбросом характеристик фотоприемников, за счетконтроля материала с помощью толькоодного фотоприемника; благодарясхеме синхронного детектированиясводится к минимуму погрешность, вызванная шумами фотоприемника,Формула изобретения 1.Устройство для измерения поверхностной плотности массы нетканых текстильных материалов, содержащее источник оптического излучения, формирователь оптических каналов, фотоприемный блок, схему обработки сигналов с регистрирующим блоком, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и надежности устройства, формировательизмерительных каналов содержит диафрагмы по числу каналов, оптически связанные собирающими зеркалами с входами оптических концентраторов, фотоприемный блок выполнен из последовательно соединенных коммутационного обтюратора, шагового двигателя иблока управления с счетчиком импульсов, а также последовательно расположенных модулирующего обтюратора и1341585 10Составитель Л.Прохорова Редактор Э.Слиган Техред Л.Сердюкова Корректор В,Гнрняк Заказ 4432/50 Тираж 176 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, -35, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4