Способ определения зрелости хлопковых волокон

.э,"дик,Авттейтбитно-тхннчоок А О ПИИЗОБРЕТЕНИЯ иц 650000 Союз Советских Социалистических РввпубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-в 1. Кл,2 С 01 Х 22) Заявлено 05,08,76 (21) 2395466/25- с присоединением заявкисударствеимый компт 23) Приоритет43) Опубликовано ень28.02.7 088,8 3) УД 2.79, Бюлл па делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗРЕЛОСТИ ХЛОПКОВЫХ ВОЛОКОНогоость Изобретение относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных материалов в текстильной промышленности.Известен способ неразрушающего контроля зрелости хлопковых волокон.Однако получаемый таким способом результат недостаточно достоверен.Известен также полярографический метод, который основан на использовании ,различной окрашенности волокон, которую они приобретают в поляризованном свете на красном фоне кристаллической пластины, вставленной в прорезь столика микроскопа. Текстильные волокна хлопка обладают свойством двойного лучепреломления. При прохождении естественного света через поляризатор миироскопа и волокна создается интерференционная окраска волокон, которая находится в определенной зависимости от зрелости волокна и толщины его стенок. Производят визуальную оценку зрелости каждого волокна и определяют зрелость всего штапелька как среднеарифметическую.Основным недостатком этого способа является то, что определение зрелости производится поволоконно, что очень длительно. трудоемко и требует напряженного внимания и высокои квалификации техническ персонала, предопределяя субъективн оценки результатов.Более удобным и быстрым является 5 пневматический метод. Он заключается вследующем. В камеру закладывается образец-штапель постоянного веса. В одной и той же навеске с понижением зрелости количество волоконец увеличивается. В ка меру равномерно подается постоянное количество воздуха, вследствие чего создается постоянный перепад давления. В этих условиях разрежение воздуха в камере,где помещен испытуемый образец, зависит от 15 сопротивления образца хлопка проходящему через него воздуху. Общая поверхность площади, которую встречает на своем пути поток воздуха, будет с понижением сорта увеличиваться (т, е. чем менее зрелыми 20 являются волокна, тем меньше целлюлозыв каждом волоконце, тем меньше каждое волоконце весит, тем больше этих волоконец в единице веса и тем большую поверхность они создают). Снижение давления 25 прошедшего воздуха отображается на шкале манометра. Умножение величины показания манометра на постоянный коэффициент, сведенный в таблицу, дает усредненное значение зрелости волокон, состав- ЗО ляющих штапелек,3Наряду со своими достоинствами этотметод также обладает рядом существенныхнедостатков. Это прежде всего активноевоздействие воздушной струи на измеряемый образец, т. е. в процессе измеренияпоказания могут плыть. Кроме того,способ обеспечивает только нелинейнуюзависимость изменения величины полезного сигнала от изменения поверхностнойплотности образца, что затрудняет определение и подсчет величины зрелости.Прототипом предлагаемого способа является фотоэлектрический способ определения зрелости хлопковых волокон. Он заключается в следующем.Образец-штапелек постоянного веса испытуемого хлопка закладывается междудвумя предметными стеклами, которые помещают между источником поляризованного света и фотоэлементом. Вследствие разной толщины стенок волокна лучи светапроходят с разной интенсивностью. Суммарный световой поток поступает на фотоэлемент, превращается в электронный, усиливается усилителем и фиксируется нашкале микроамперметра, проградуированного в относительных единицах зрелости,С помощью постоянных коэффициентов,сведенных в таблицы, определяют истинную зрелость волокон данной селекции исорта,Однако указанный способ не обеспечивает достаточную точность определения зрелости, поскольку не может обеспечитьлинейную зависимость величины полезногосигнала от оптической плотности образца,Зрелость хлопка, изменившего свой цветили оптическую плотность вследствие инсоляции или длительного хранения, данным способом не может быть определенавообще.Кроме того, существенным недостаткомэтого и всех вышеперечисленных способовявляется необходимость длительной, трудоемкой, требующей специальных навыковручной подготовки опытного образца-штапелька. Достаточно сказать, что подготовка опытного образца-штапелька и определение зрелости лаборанткой средней квалификации занимает несколько часов.Тенденцией развития текстильных предприятий является переход к АСУТП. Посуществующим правилам каждое предприятие должно иметь не менее чем трехмесячный запас сырья. Для того чтобы на каждый день, смену составить наиболее оптимальную смеску в соответствии с планируемой продукцией, вычислительный центрпредприятия должен иметь полные данныефизико-механических параметров волоконпо всему запасу, что при существующихметодах нереально.Целью изобретения является повышениеточности в определении зрелости хлопковых волокон. 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 4Указанная цель достигается за счет того, что перед взвешиванием массу волокон формируют в виде бесконечной ленты, а облучение производят ультразвуком с частотой в пределах от 18 до 1000 кГц и интенсивностью в пределах от 1 до 10000 вт/м при непрерывном перемещении бесконечной ленты из массы волокон, при этом о зрелости судят по формуле,пр где К - коэффициент зрелости;Я = ИЙ - интеграл сигнала за периодизмерения;и - количество оборотов лентыза период измерения;р - вес ленты;Ьр - эталонная единица веса,покоторой производится отсчет зрелости;К - коэффициент пропорциональности, соответствующий каждому сорту и селекции волокна.В качестве инструмента измерения применен ультразвук в связи с его высокой информативной способностью. Как известно, все три основных параметра ультразвука - амплитуда, скорость распространения и фаза - могут нести информацию, Кроме того, ультразвук нейтрален к волокнистой массе, не реагирует на изменение цвета и оптической плотности волокон, а изменение фазы от гуляния поверхностной плотности прозвучиваемого объекта имеет линейную зависимость,Осуществляют предлагаемый способ следующим образом,Для получения результата с заданной точностью и достоверностью любое потребное количество хлопка берут из кипы, формируют в ленту с помощью лабораторной чесально-ленточной установки (типа установки Шерли) или, если образец очень большой, с помощью промышленной чесальной машины, имеющей выход продукта в виде ленты, и взвешивают ее. Затем конец ленты пропускают через фильеру, в корпусе которой нормально к оси ленты и встречно друг к другу расположены передающий и приемный датчики ультразвука, соединяют ленту в кольцо и с помощью вытяжной пары валиков, задействованных от двигателя с редуктором, протягивают ее необходимое количество раз, замечая количество оборотов ленты и общее время измерения, Таким образом обеспечивается сплошной замер любого количества волокна. Так как движение ленты равномерное, то динамический фактор влияния на величину выходного сигнала может быть легко нейтрализован. Точность измерения в данном случае будет определяться только раз 650000решающей способностью измерительной электронной схемы. Сигнал, полученный на приемнике ультразвука, усиливается, преобразуется в пропорциональный одному из параметров прошедшего ультразвука и подается на интегрирующее устройство, Средняя зрелость волокна отсюда равна:у МР угпр 10 К - коэффициент зрелости; где 6,Я =. Уй - интеграл сигнала за период измерения;и - количество оборотов ленты; 15 р - вес ленты;Лр - эталонная единица веса, покоторой производится отсчет зрелости;К - коэффициент пропорциональности, соответствующий каждому, сорту и селекции волокна (табличные данные).На фит. 1 изображена структурная схе ма аппаратуры для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - фильера.Генератор 1 высокочастотных колебаний подает сигнал на ультразвуковой излучатель 2, закрепленный на корпусе фильеры 30 3. Ультразвуковые колебания, пройдя через ленту 4, попадают на приемник ультразвука 5. Сигнал, преобразованный и усиленный до насыщения, формируется блоком 6 в прямоугольные импульсы, которые 35 затем дифференцируются. Продифференцированный сигнал подается на триггер 7 с раздельным запуском, На другой вход триггера 7 подается продифференцированный сигнал с генератора 1. Таким образом, 40 длительность импульсов, выходящих с триггера 7, будет равна длительности запаздывания ультразвукового сигнала по фазе. Сигнал с тритгера 7 подается на интегратор с нуль-органом 8, выдающим счет ные импульсы, а после накопления определенного заряда - на счетчик 9. Фильера 3 служит только для формирования постоянного мгновенно измеряемого объема и фиксации излучателя 2 и приемника ультра звука 5 относительно друг друга. Проверка метода в лабораторных условиях показала достижимость поставленной цели с погрешностью результата не более 1%.Наиболее оптимальным вариантом является вариант, при котором частота ультразвука находится в диапазоне от 18 до 1000 кГц, а интенсивность от 1,до 10 вт/м-.Использование предложенного метода дает возможность уменьшить субъективный фактор, снизить трудоемкость и продолжительность измерения до минимума. Засчет этого повышается оперативность, точность и достоверность входного контроля сырья на предприятиях текстильной промышленности, что способствует созданию оптимальных режимов и повышению качества выпускаемой продукции. Формул а из обретен и яСпособ определения зрелости хлопковых волокон, по которому массу волокон взвешивают, облучают, а о зрелости судят по величине зафиксированного сигнала, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности определения, перед взвешиванием массу волокон формируют в виде бесконечной замкнутой ленты, облучение производят ультразвуком с частотой впределах от 18 до 1000 кГц и интенсивностью в пределах от 1 - 10000 Вт/м 2, при непрерывном перемещении бесконечной ленты из массы волокон, о зрелости судят по формулеЖР упргде К - коэффициент зрелости;1,Я = Ий - интеграл сигнала за период измерения;п - количество оборотов лентыза период измерения;р - вес ленты;Лр - эталонная единица веса, покоторой производится отсчет зрелости;К - коэффициент пропорциональности, соответствующий каждому сорту и селекции волокна.650000Рог.тавитель Г. Карташе Редактор Е, Да ехред А, Камышникова Корректоры: Р, Берковии И. Позняковска Заказ 9Изд.188 Тираж 1089 Подпис Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунов