Устройство для измерения развеса ленты

// б 01 В 11/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Заявка Ф 2544208/28-12от 18.1177, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗВЕСА ЛЕНТЫ, содержащее блок питания с коммутатором, первый ключ которого через первый источник излуче ния, первый световод, Формирующую воронку, второй световод, первый Фо, топриемник и первые входы первого и второго синхронных детекторов подключен к регистратору, а второй ключ коммутатора через второй источник излучения, третий световод, второй Фотоприемник, третий синхронный детектор и первый вход первого бло.-,4 ка сравнения связан с первым ключом, второй блок сравнения, первый вход.: которого связан с источником эталон" ного напряжения, четвертый синхронный детектор, первым входом связанный с вторым Фотоприемником, а вторым - с вторым ключом, четвертый световод, соединенный с вторым источником излучения, и пятый световод, связывающий первый источник излучения с вторым Фотоприемником, при этом выход первого ключа соединен с вторыми входами первого и третьего синхронных детекторов, а выход второго ключа - с вторым входом второго синхронного детектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей, оно имеет третий источник излучения, пятый и шестой синхронные детекторы, третий блок срав" нения и шес.ой и седьмой световоды, а коммутатор имеет третий ключ, причем выход первого Фотоприемника через первый вход пятого синхрон ного детектора, второй вход второго блока сравнения и третий ключ связан с третьим источником излучения, второй Фотоприемник соединен с первым входом шестого синхронного детектора, выход которого подключен к второму входу первого и к первому входу третьего блоков сравнения, третий источник излучейия че.ф реэ шестой световод соединен с входом Формирующей воронки и через седьмой световод - с вторым Фотоприемни-ком, четвертый световод связан с входом Формирующей воронки, выход третьего блока сравнения подключен к второму ключу, а выход третьего ключа подключен к вторым входам пятого и шестого синхронных детекторов.Изобретение относится к текстильной промьшленности, а именно, к устройствам контроля развеса волокнистых материалов, в частности, ленты.Известно устройстно для измерения 5развеса ленты, содержащее блок питания с коммутатором, первый ключ которого через первый источник излучения, первый снетонод, Формирующую воронку, второй световод, первый Фотоприемник и первые входы первого и второгосинхронных детекторов подключены к регистратору, а второй ключ коммутатора через второй источник излучения, третий световод, второй Фотопри емник, третий синхронный детектор и первый вход первого блока сравнения связан с первым ключом, второй блок сравнения, первый вход которого связан с источником эталонного напряжения, четвертый синхронный детектор, первым. входом связанный со вторым Фотоприемником, а вторым - с вторым ключом, четвертый светонод, соединенный с вторым источником излучения. д 5 и пятый снетовод, связывающий первый источник излучения с вторым Фотоприемником, при этом выход первого ключа соединен с вторыми входами первого и третьего синхронных детекторов,а выход второго ключа - с вторым входом второго синхронного детектора 11 .Недостатком известного устройства является неучет влияния влажности35 волокна, оказывающей существенноевлияние на свойства продукта и условия его переработки в ходе технологического процесса. При создании . АСУ ТП прядения наряду с разнесом продукта необходимо измерять и его влагосодержание. Однако применение для этой цели дополнительных (специализированных) датчиков влажностисущественно усложняет и соответственно удорожает подсистему сбора первичной инФормации АСУ, Желательно было бы иметь устройство, позволяющее с помощью одного датчика измерять разнес и влажность продукта(ленты).Кроме того, при однолучевом методе измерения на показания устройства влияет положение ленты в воронке .ы степень ее уплотнения. Это огра;ничивает диапазон измерения развеса,55 ленты для заданного типоразмера Формирующей воронки. Широко применяемая и настоящее время вероятностная оценка плотности волокнистых материалов дает усредненные характеристики на весьма протяженных отрезках(снижает быстродействие контроля),что не позволяет перейти к автоматическому управлению питанием прядильных камер машин пненмомеханическогои роторного прядения н зависимостиот колебайий развеса (коротковолновой неровноты) поступающего полуФабриката (ленты).Пель изобретения - расширениеФункциональных возможностей,Цель достигается благодаря тому,что устройство имеет третий источник излучения, пятый и шестой синхронные детекторы, третий блок сравнения, и шестой и седьмой снетоводы, а коммутатор имеет третий ключ,причем выход первого Фотоприемникачерез первый вход пятого с.пхронного детектора, второй вход второгоблока сравнения и третий ключ связан с третьим источником излучения,второй Фотопрпемник соединен с первым входом шестого синхронного детектора, выход которого подключен квторому входу первого и к первомувходу третьего блоков сравнения,третий источник излучения черезшестой световод соединен с входомФормирующей воронки и через седьмойснетовод - с нторым Фотоприемником,четвертый световод связан с входомФормирующей воронки, выход третьегоблока сравнения подключен к второмуключу, а выход третьего ключа подключен к вторым входам пятого и шестого синхронных детекторов,На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство для измерения развесаленты содержит блок 1 питания скоммутатором 2, ключи 3-5 которогосоединены с источниками излучения6-8 " светодиодами. Максимум излучения светодиодов приходится на длины волн, соответствующие областисильного поглощения волокнистым ма-.териалом (для хлопка 3: 2,10 мкм,для шерсти или синтетики=2,03 мкм),области, где нет поглощения, 31,79 мкм и области сильного поглощения сорбированной влагой Ъ =1,93 мкм.Источники излучения соединены(2) еоЙ =,г)мО О" 2Ф -мСф г)г2 ( 291 первый онтическйй смеситель, с Формирующей воронкой 12, где проходитлента 13, и далее световодом 14 сфотоприемником 15; а световодами 1618, образующими второй оптический.смеситель, с Фотоприемником 19, соединенным с входами синхронных детекторов 20-22, выходы которых связаны с входами блоков 23 и 24 сравнения, которые, в свою очередь, через ключи 3 и 5 связаны с источниками6 и 8 излучения, Сечения световодов9-11 и 16-18 подбираются при настройке датчика устройства из условия,чтобы соответствующие оптические сиг налы, поступающие на Фотоприемники15 и 19 были по мощности одного порядка, Фотоприемники 15 и 19 выполнены в виде Фотодиодов или фотосопротивлений. 20 Фотоприемник 15 через усилитель 25 связан с входами синхронных детекторов 26-28 (идентичных детекторам 20-22). Выход детектора 27 свя 35 зан через первый вход блока 29 сравнения и ключ 4 с источником 7 излу чения, а выходы детекторов 26 и 28 - с регистратором 30Входы управления всех синхронных детекторов соединены с коммутатором 2.30Устройство работает следующим образом. К блоку 1 питания через ключи 3-5 коммутатора 2 последовательно 35 подключаются светодиоды 6-8, в,которых под действием проходящего тока возбуждаются потоки излучения, соответственно, фофо, ( фр) Ф(%). Интенсивность потоков йзлу чения зависит от параметров схемы коммутатора 2 и наличия сигналов ) и 04 на выходе блоков 23 и 24 сравнения между выделяемыми синхронными детекторами 20-22 (ключи которых 45 управляются синхронно и синфазно с питанием светодиодов 6-8), огибающими 1)о р 0 исигналов фо топриемника 19, соответствующих потокам излучения Ф (Э), фо (9 ) и 50г ф И 5). Если разйостный сигнал сравнения 0,1 или 0 отличен от нуля, то он, воздействуя на вход управ" ления соответствующего ключа, изменяет ток через соответствующий све тодиод, что приводит к взаимной авто матической подстройке мощности излучения всех источников. 4На Фотоприемник 15 канала измере- ния поступает оптический сигнал, представляющий собой сумму прошедших ленту 13 потоков излучения Ф ( 9), ф( 5) и ) , который преобразуется в электрический сигнал 01, пос гупающий на усилитель 25 и далее на ) "синхронные детекторы 26-28 (работа которых аналогична описанному для 20-22), осуществляющих разделение суммарного электрического сигнала Ц на составляющие 06 , Од и 02, пропорциональные потокам нзлуче ния Ф (Я), Р (3 ) и ф (%). Сигнал 0 сравнивается с эталонным напряжением 0 з, и их разность Оэ поступает на вход ключа 4, изменяя ток через светодиод 7 и, соответственно, его мощность излучения таким образом, чтобы результирующий коэффициент передачи. сигнала в канале измерения подцерживался постоянным. Этим исключается дрейф коэффициента передачи сигнала, вызванный старением и дрейфом параметров элементов канала измерения и влиянием окружающей среды.Так как сигналы О и 00 , соответствующие потокам излучения Р( 9) и Ф (3), проходят через тот же самый усилитель 25, то они представляют собой отношения: где А и А - коэффициенты передачисигнала фотоприемником 15 и детекторами 26 и 28,Подбором параметров схемы детекторов можно обеспечить А ) = А, .Регистратор 30 вычисляет искомые значения линейной плотности (развеса) лентыи абсорбированной ей влаги С в соответствии с заложенным в него известным алгоритмом. Используя (1) и (2) имеем где Ф 1М р спектральные коэффициенты поглощения из 1793007 Редактор Л.Письман .ТехредС. Легеза Корректор, М.Демчи каз 575 Тираж 439Государствеелам изобреосква, ЯПодписное ного комитета СССР ний и открытий Раушская наб., ИИПИ 303 д. 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна лучения 3 и 3 волокнистым материалом, Р (Орь) Р О/ц) эмпирические функциизависящие от свойства материала.Таким образом с помощью одного датчика одновременно измеряется развес и влагосодержание ленты, что расширяет функциональные возможности устройства и позволяет более эффективно использовать его в АСУ ТП прядения.Возможно также применение устройства в регуляторах питания машин пневмомеханического и роторного пря-ц дения а также для измерения толщины разнообразных полупрозрачных мате- риалов, например, бумаги, пленок, нетканых материалов и др. Контроль листовых материалов может осуществляться как на пропускание излучения (оптический смеситель и фотоприемник находятся по разным сторонам ма териала), так и на отражение (с одной стороны материала). При этом исключается формирующая воронка и может меняться математическое обеспечение регистрирующего устройства.