Устройство для измерения развеса ленты

ОП ИСАНИЕИЗОбРЕТЕН ИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(45) Дата опубликования описания 24.05.7 я, Кл,е ) 01 б 23/О осударственныи комет Совета Министров ССС по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени ченко и Н. А. Никитин Л Московский ордена Трудового Красного Знам текстильный институт 71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕ РАЗВЕСА ЛЕНТЫ не модулирован злуче 10 пирования разве нток от лампы ная измерения и рег ы, где лучистый п ия проходит через одержаиую инфракр тво са лен ескую сисфильтры, иподклюистриропти каливантему,воспри сны имается фна входтройс твом .ако в известн отоприем регулятор комс ченль щим устройстве значииента передачинешних факторовустройстве усиость к тракт т Изобретение относится к автоматическим устройствам контроля развеса ленты в текстильной промышленности и может использоваться в системах автоматического регулирования развеса ленты.Известно устройство для измерения развеса ленты фотоэлектрическим методом,солержащее источник света, оптическую систему и фотоприемник, подключенный на вход усилителя с регистрирующим устройством.Недостатком такого устройства является зависимость результатов измерения отнного волокна,также фотоэлектрическое устройельна зависим озфззмерительного а овследствие использования лителей постоянного тока, так как поток С целью повышения точности развеса ленты предлагаемое устройство содержит блок сравнения, оптический модулятор и два синхронных детектора, сигнальный вход одного из которых электрически связан с усилителем, а один из его выходов подключен к управляющему входу второго синхронного детектора, выход которого через блок сравнения электрически связан со входом блока питания, причем сигнальный вход второго синхронного детектора электрически связан с выходом оптического модулятора; излучатель и фотоприемник оптически связаны разветвленным световодом, одна из ветвейкоторого размещена в зоне формирующей воронки ленточной машины, а в тракте второйветви размещен оптический модулятор, приэтом излучатель выполнен в виде полупроводникового источника модулированного инфракрасного потока,На фиг. 1 изображен датчик развеса;на фиг. 2 дана блок-схема предлагаемогоустройства, 55517 8Датчик развеса ленты (фиг. 1) состоит из формирующей воронки 1, которая предназначена для формирования ленты 2 в рабочей зоне 3, Две волоконные детали 4 и 5 являются оптической системой датчика, причем волоконная деталь 4 состоит из двух световодов 6 и 7, а волоконная деталь 5 состоит из световодов 8 и 8. Оптическая система датчика изготавливается из специальных стеклянных волокон, уложенных в пучки и склеенных в торцах, Лучистый поток источника излучения светодиода 10 подведен кторцу волоконной детали 4. Световод 6 предназначен для передачи лучистого потока светодиода 10 в рабочую зону 3, а световод 7 -в оптическую цепь сигнала стабилизации, световоды 8 и 9 предназначены для приема лучистого потока. Путем изменения порядка расположения стеклянных волокон световода 6 выполнен оптический 20 преобразователь круг-прямоугольник, т.е, общий торец волоконной детали 4 имеет круглое сечение, а торец световода 6 имеет форму узкой щели прямоугольного сечения, Волоконная деталь 5 отличается от волоконной 25 детали 4 только геометрическими размерами,В качестве источника лучистого потока в датчике применен полупроводниковый инжекционный светодиод 10, дающий монохроматический лучистый поток в ближней инфра- зО красной области спектра, Он закреплен к круглому предварительно полированному торцу волоконной детали 4, световод 6 закреплен в рабочей зоне 3, куда также устанавливается торец световода 8, К торцу воло конной детали 5 прикрепляется фотоприемник 1 1 - фотодиод.Для получения оптического сигнала стабилизации в датчике применены световоды 7 и 9, а также модулятор 12, кото 40 рый представляет собой амплитудный модулятор оптического сигнала.Устройство (фиг, 2) содержит блок питания 13, подключенный к датчику 14, который состоит из светодиода 10, воронки 1 45 и фотоприемника 11, электрически связанного со входом устройства регистрации 15 Выход устройства регистрации 15 подключен ко входу устройства стабилизации 16 коэффициента передачи измерительного тракта. Блок питания 13 состоит из синусоидального автогенератора 17, который подключен через ключ 18 к светодиоду 10, фотоприемник 11 подключен к устройству регистрации 15, содержащему усилитель 19 переменного напряжения , выход которого электрически связан с сигнальным. входом синхроного детектора 20. Управляющий вход сижронного детектора 20 подключен к выходугенератора 17. Один из выходов синхронноО го детектора 20 электрически связан с регистрирующим прибором 21, а второй-с управляющим входом синхронного детектора 22 устройства стабилизации 16, Сигнальный вход синхронного детектора 22 подсоединен к выходу модулятора 12, а выход синхронного детектора 22 соединен со входом схемы сравнения 23 сигнала стабилизации и опорного напряжения, Выход схемы сравнения 23 является входом ключа 18, который служит для управления током светодиода 10.Прибор работает следующим образом.Автогенератор 17 управляет работой ключа 18, последовательно с которым включен светодиод 10. Если на выходе схемы сравнения 23 сигнала стабилизации и опорного напряженч Б сои 5 управляющий сигнал Еп равен нулю, то через ключ 18 и светодиод 10 будет протекать импульсный ток, величина которого определяется начальными параметрами ключа 18, Таким образом, лучистый поток фо светодиода 10 будет модудирован частотой Р автогенератора 17.Лента 2 заправляется в формируюшую воронку 1 и вводится в рабочую зону 3 датчика (фиг, 1)Лучистый поток фо светодиода 10 через световод 6 поступает в рабочую зону 3, далее, пройдя через ленту 2 и приемный световод 8, попадает в фотоприемник 11, на выходе которого появляется переменное напрчжение Д (Г) =1 ф), где ф-дучистый поток, поступающий на фотоприемник 11. Лучистый поток фо также поступает через световод 7 на модулятор 1 2, после которого модулируется частотой Г , отличной от Р (Р - 0 1 Р ). Пройм 1дя световод 8, дважды модулированный лучистый поток поступает на фотоприемник 11, на выходе которого появляется переменное напряжение 0 Г) = Г(Фо)Таким образом, на вход усилителя 19 (фиг. 2)поступает суммарный сигнал =ф;)+0причем напряжение У (Р) несет йнформацию о степени поглощения лучистого потока фо лентой 2 в рабочей зоне 3, а Ц(Р ) несет информацию о полном лучистом потоке фо светодиода 10. Суммарный электрический сигнал О усиленный усилителем 19 поступает на сигнальный вход синхронного детектора 20, ключи которого управляются частотой Р автогенератора 17, На выходе синхронного детектора 20 появляется постоянное напряжение 6 =К о Г,) и переменная составляюшая 0 =К 13 (Р ) , где К -коэффициент передачй усилителя 19 и синхронного детектора 20. Постоянноенапряжение Е 1 подается на регистрирующий прибор 21. Переменная сос555тавпяющая напряжения Ц подается на сиг 3напьный вход синхронного детектора 22,ключи которого управляются частотой Гмодулятора 12. На выходе синхронного детектора 22 появляется постоянное напря 5жение Е 2=К 2 О, где К -коэффициент3 2передачи синхронного детектора 22. Напряжение Е 2 является сигналом стабилизациикоэффициента передачи измерительного тракта. Если напряжение Ея и опорное напряже 10ниеУсоп равны, то на выходе схемысравнения 2 3 управляющий сигналЕупр. будет равен нулю. Отклонение параметров любого элемента измерительноготракта, вызванное старением элементов,изменением температуры окружающей среды,изменением питающего напряжения и дрприведет к изменению сигнала стабипизации Е 2 на + Е. На выходе схемы сравнения 23 появится сигнал Еупр Ф О,который,воздействуя на ключ 18, изменит ток светодиода 10 так, что сигнал стабилизациивернется к своему первоначальному значеФТаким образом, коэффициент передачиизмерительного тракта поддерживается свьсокой точностью при помощи обратнойсвязи по сигнапу стабилизации,Введение сигнапа стабипизации коэффициента передачи измерительного тракта ивопоконная оптика позволяют на порядокповысить точность измерения развеса пенты. Применение в качестве инфракрасногомонохроматического, модупируемого источника пучистого потока-инжекционного све- З 5тодиода позвопяет упростить и уменьшитьоптическую систему датчика и применятьего дпя измерения развеса ленты независимо от ее цвета и рода волокна. Подобный датчик может быть применен и дпяиз 179мерения топшины разнообразных попупрозрачных материалов, например бумаги, попиэтипеновой пленки, нетканых и прочных текстильных материалов.формула изобретения1. Устройство дпя измерения развеса ленты на ленточных машинах, содержащее формирующую воронку, излучатель с бпоком питания, оптическую систему, фотоприемник, подключенный на вход усилителя и регистрирующий бпок, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности развеса ленты, оно имеет блок сравнения, оптический модулятор и два синхронных детектора, сигнальный вход одного из которых электрически связан с усилителем, а один из его выходов подключен к управляющему входу второго синхронного детектора, выход которого через блок сравнения электрически связан со входом блока питания, причем сигнапьный вход второго синхронного детектора подключен к выходу оптического модулятора.2. Устройство по п, 1, о т и и ч а юш е е с я тем, что излучатель и фотоприемник оптически связаны разветвленным световодом., одна из ветвей которого размещена в зоне сужения формирующей воронки ленточной машины, а в тракте второй ветви размещен оптический модулятор,3. Устройство по и. 1, о т и и ч а юш е е с я тем, что изпучатепь выполнен в виде полупроводникового источника модупированного инфракрасного потока.аз 425/14 филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж 582 осударственного комитета по делам изобретений 35, Москва, Ж, РаушПодписное света Министров открытий кая наб., д. 4/5