Устройство для измерения плотности текстильных материалов

(19) П) 01 И 33/3 4 В 35/ ГОСУД ПО ИЗО ПРИ ГН Я 3103 3 СТВ О А МУ СВИ ПЛОТ Бюл. М 24 научно-иссле ут трикотажноср же ств бе(т маю онтроля п ости ова пр пользован Цель из ыстродейс екст овым 1 щп 72) тем однолотности в инт нного иэмере лоскостел 1 под дв Ус 1 ГССР 1980 держит знерги яство ветов реото СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК РСТВЕННЫЙ НОМИТЕТРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМТ СССР 4326237/28 11.11.87 30.06.89. Всесоюзныиский инститенности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕННОСТИ ТЕКСТИЛЬНЬИ МАТЕРИАЛО1490644 5 10 делена по кольцу. Над материалом2 расположен приемный блок, содержащий световад 3, один торец которого размещен на вращающемся диске4. Щелевая крестообразная диафрагма 7 ориентирована таким образом,что каждая ее щель коллинеарна измеряемым структурным элементам материала 2. Выходы фотоприемников 8 и 9связаны с блоком обработки информации. Изменение величин световых Изобретение относится к средствамконтроля плотности и может быть использовано на текстильных машинах.Цель изобретения - повышение быстродействия путем одновременногоизмерения плотности в двух перпендикулярных плоскостяхНа фиг.1 изображена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - вариант выполнения диафрагмы; на фиг.Звариант выполнения оптического узла.Устройство содержит узел 1 подсветки, световая энергия которогораспределена по кольцу. Против узла1 подсветки над материалом 2 расположен приемнь 1 й блок, содержащий световод 3, один торец которого закреплен на диске 4 на расстоянии, прикотором его проекция попадает вовнутрь кольца облучаемого участка,Второй торец световода 3 выведен через ось вращения диска 4, которыйприводится во вращение от электродвигателя 5 через зубчатые колеса 6.Оптический узел содержит щавелевую крестообразную диафрагму 7, ориентированную так, что каждая щелькрестообразной диафрагмы коллинеарна соответствующей системеизмеряемыхструктурных элементов материала 2,и фотоприемники 8 и 9,установленныенеподвижно с зазором относительновторого торца световода 3.Выходы фотоприемников 8 и 9 связаны с формирователями 10 и 11 импульсов, выходы которых соединеныс входами счетчиков 12 и 13. Выходысчетчиков 12 и 13 соединены с входами сумматоров 14 и 15, другие входыкоторых связаны с элементами 16 и17 заг"ржки,Выходы сумматоров 14 и 15 соединены с блоками 18 и 19 деления, ко 20 25 30 35 40 45 50 55 потоков, попадающих на фотоприемники8 и 9, определять плотность текстильного материала. Блок обработки информации реализует рекурентный алгоритм оптимальной оценки случайнойвеличины, по которому оценка измеряемой величины на каждом шаге равна оценке этой величины на предыдущем шаге плюс разность измереннойвеличины на этом шаге и оценки напредыдущем шаге. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. торые также связаны с датчиком, 20, числа оборотов полого вала через формирователь 21 импульсов и счетчик 22. Вьжоды блоков 18 и 19 деления связаны соответственно с входами сумматоров 23 и 24, вторые входы которых соединены с выходами элементов 16 и 17 задержки, управление которыми осуществляется посредством связи с третьим формирователем 21 импульсов. Выходы сумматоров 23 и 24 соединены с входами элементов 16 и 17 задержки и входами блоков 25 и 26 деления, выходы которых соединены с регистратором (не показан).Оптический узел может быть выполнен в виде крестообразно соединенных линеек регулярных круглых световодов 27.Устройство работает следующим образом.Световой поток, формируемый источником 1 излучения, проходит через контролируемый материал 2 и падает на приемную систему. Контроль плотности материала 2 в двух перпендикулярных направлениях осуществляется путем вращения диска 4 с закреплен" ным на нем световодом,З. Прошедший через полотно 2 световой поток падает на входной торец и, распространяясь вдоль световода 3, попадает на диафрагму 7. Поскольку световод является регулярным, а диафрагма 7 неподвижна относительно выходного торца 1световода, энергия световода, которая попадает на фотоприемники 8 и 9 "собирается" с площади, равной размерам диафрагмы при любом угловом положении диска 4. Ориентация сформированной на торце световода входной апертуры в виде укаэанного креста постоянна и не зависит от положения диска 4.15 20 30 40 50 Изменение величин световых потоков, пачающих на фотоприемники 8 и9,определяется характером структуры материала 2, Если фотоприемник8 установлен под той щелью крестадиафрагмы, которая коллинеарна петельным столбикам (утку), то и частота изменения амплитуды световогопотока, падающего на фотоприемник8, будет зависеть от частоты расположения петельных столбиков (утка),тогда как частота изменения амплитуды светового потока, падающего наФотопрпемник 9, установленный напротив другой перпендикулярной щеликреста диафрагмы, будет зависетьот частоты расчоложения петельныхрядов (основы) . При появлении петельного столбика (или, соответственно, петельного ряда) на выходе фотоприемника 8 (фотоприемника 9) возникает электрический импульс, который после формирования н формирователе 10 импульсов (11) поступает насчетчик 12 (13) .За один оборот диска 4 счетчик12 накопит 2 И импульсов от петельных столбиков утка - 2 И, а счетчик 12 - 2 Б импульсов (от петельных рядов основы), Перед каждым новым оборотом диска 4 счетчики 12 и13 обнуляются по сигналу от датчика20 числа оборотов полого цилиндра,прошедшему через формирователь 21импульсов, Счетчик 22 подсчитываетколичество оборотов диска 4.Блок обработки информации реализует рекуррентный алгоритм оптимальной оценки случайной величины (оптимальный по методу наименьших квадратов), по которому оценка измеряемой величины на каждом шаге Х(К)равна оценке этой величины на предыдущем шаге Х(К) плюс разностьизмеренной величины на этом шагеЕ(К) и оценки на предыдущем шагеХ(К), умноженной на переменный коэффициент, равный 1/К, т,е,А л 1 Х(К) = Х(К) + К) - Х(К) )КДанный алгоритм реализован одинаково для двух каналов измерения (по утку, петельным столбикам, и основе, петельным рядам, соответственно), начиная от счетчиков 12 и 13, поэтому в дальнейшем будет рассмотрен только один кана:., нанн а, т счетчика 12 (например, для петельных столбиков утка)Удвоенное значение величины 7.(К)== М (К), измеренной на базе,равной2 К, поступает на первый вход сумматора 14, на другой вход которогоприходит удвоенная величина оценки.(К) на предыдущем обороте с выхода элемента 16 задержки. В сумматоре 14 происходит сложение удвоенной измеренной величины Е(К) с удвоенным отрицательным значением оценлки Х(К) и полученная разность поступает на делитель 18, коэффициентделения которого является переменным и равен К, т.е. общему числу оборотов диска 4, поступающему на блок18 деления со счетчика 22. С выходаблока 18 деления частное от деленияпоступает на вход второго сумматора23, на другой вход которого поступает удвоенное значение оценки свыхода элемента 16 задержки. Суммаданных величин с выхода сумматора23 поступает на вход элемента 16задержки, где будет храниться дпяиспользования на след.ющем оборотедиска 4, и на вход блока 25 деления,который осуществляет деление на 2,т.е. на выходе делителя 25 имеемоптимальную оценку числа петельныхстолбиков (утка) на базе, равной2 К, Чем больше оборотов сделаетдиск 4, тем более точкой будет оценка. Аналогично работает и второйка нал,В случае выполнения световода 3 ввиде крестообразно соединенных линеек круглых световодов 27 (фиг.3)противоположные торцы этих снетоводов могут принять любую форму, чтооблегчает стыковку их с Фотодатчиками 8 и 9 и может повысить уровеньполезного сигнала. Формула и з обр ет ения 1. Устройство для измерения плотности текстильных материалов, содержащее узел подсветки, приемный блок, выполненный в виде голого цилиндра с приводом его вращения и с размещенным в его полости световодом, торец которого закреплен на торце полого цилиндра, оптический узел, включающий Фотоприемники, а также регистратор и блок обработки информацич, со1490644 держащий формирователи импульсов,первый и второй из которых входамисоединены с выходами соответствующих фотоприемников, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия путем одновре 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю,щ е е с я тем, что оптический узел выполнен в виде соединенных крестообразно линеек световодов. Составитель Б.Быховскийр А.Лежнина Техред М.Ходанич Корректор С Лекм Редак 750/53 Тираж 789 Подписно ак ВНИИП сударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 менного измерения плотности в двухперпендикулярных плоскостях, онодополнительно содержит датчик числаоборотов полого цилиндра, а оптический узел снабжен размещеннымикрестообразно диафрагмами прямоугольной формы, при этом торец полого цилиндра с размещенным на нем 15торцом световода установлен параллельно плоскости перемещения материала, другой торец световода оптически связан через соответствующиедиафрагмы с первым и вторым фото Оприемниками, а блок обработки информации дополнительно содержит счетчики, сумматоры, элементы задержкии блоки деления, причем выходы первого и второго формирователей импульсов связаны через соответствующие первые счетчики с первыми входами первых сумматоров, выходы которых соединены с первыми входами первых блоков деления, а выходы первых блоков деления связаны с певрыми входами вторых сумматоров, выходы которых соединены с входами вторых блоков деления и через элементы задержки с вторыми входами первых и вторых сумматоров, при этом третий формирователь импульсов входом связан с выходом датчика числа оборотов полого цилиндра, а выходом - с установочными входами соответствующих первых счетчиков, элементов задержки и входом второго счетчика, вьмод которого соединен с вторыми входами первых блоков деления, причем выходы вторых блоков деления соединены с соответствующими входами регистратора.Ю