Устройство для контроля линейной плотности волокнистого материала

(57) Сущность изобретен держит генератор импул ка 2, светодиод 3 фотоусилитель 5, синхр ключи 7 и 8, фильтры 9- элемент НЕ 13, элемент И нения 15, вычитатель 16 усилитель 17, регистрат ницаемая заслонка 19. 3,1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 86677/1211,9008.92. Бюл.М 32осковский текстильный институт, кл. 001 0 23/06, 1977.СТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИОЙ ПЛОТНОСТИ ВОЛОКНИСТОГОРИАЛА(21) 48 (22) 30 (46) 30 (71) М им.А, Н (72) А. (56) А 735672 (54) У НЕЙН МАТЕ ия: устройство сосов 1, источник тофотодиод 4, онный детектор 6, 1, компаратор 12, 14, элемент сравлогарифмический ор 18, светонепроил,Изобретение относится к средствам контроля плотности волокнистого материала - ленты, ровницы, пряжи и пр. и может . быть использовано на технологическом оборудовании прядильных производств текстильных предприятий,Известно устройство для измерения развеса ленты, содержащее контрольную и рабочую оптопары светодиод-фотодиод, между которыми размещен контролируемый материал, блок питания светодиодов, .средство для прерывания сигнала - коммутатор и ключи, фотоусилитель, блок коррекции, синхронные детекторы, схему сравнения и регистратор, соединенные между собой соответствующим образом.Недостатком известного устройства является применение для стабилизации рабочих режимов контрольной оптопары без учета временных и температурных изменений ее параметров, а также достаточная сложность устройства,Целью изобретения является повышение точности измерения линейной плотности материала за счет использования в измерительном и контрольном каналах только рабочей оптопары.Принцип работы устройства для контроля линейной плотности волокнистого материала, в частности ленты, поясняется чертежами, На фиг.1 дана блок-схема устройства; на фиг.2 - эпюры сигналов на выходах соответствующих блоков схемы; на фиг,З - конструкция оптоэлектронного преобразователя с формирующей воронкой.Устройство для контроля линейной плотности волокнистого материала содержит (фиг.1) генератор 1 импульсов, связанный со входом управляемого источника 2 тока, к выходу которого подключен инфракрасный светодиод 3, фотодиод 4, подключенный,через фотоусилитель 5 ко входу синхронного детектора 6, управляющий вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов, ключи 7 и 8, сглаживающие фильтры 9. 10 и 11, компаратор 12, элементы 13 НЕ и 14 И, схему 15 сравнения, аналоговый вычитатель 16, выход которого через логарифмический усилитель 17 подключен к регистратору 18, светонепроницаемую пластину 19 со светопроводящей поверхностью 20, кинематически связанную с приводом 21, световоды 22 и 23, между свободными торцами которых размещена контролируемая лента 24, формирующую воронку 25, а также источники задающего напряжения (не показаны).Конструктивно светодиод 3, фотодиод 4, световоды 22 и 23, а также светонепрони 10 15 20 25 30 В процессе измерения злектромагнит 35 ный привод 21 (фиг.З) осуществляет верти 40 45 50 5 цаемая пластина 19 с приводом 21 размещены на верхней поверхности формирующей воронки 25 (фиг.З). Привод 21 светонепроницаемой пластины 19 выполнен, например, в виде рычага 26 с постоянным магнитом 27, который может взаимодействовать с электромагнитной катушкой 28, обеспечивая тем самым вертикальное перемещение светонепроницаемой пластины 19, Выходы ключа 7 им компаратора 12, а также управляющий вход ключа 8 и первый вход элемента 14 И объединены и подключены к выходу синхронного детектора 6, Вход ключа 7 подсоединен через сглаживающий фильтр 9 к первому входу аналогового вычитателя 16, второй вход которого связан с выходом первого источника задающего напряжения (не указан). Выход компаратора 12 связан со входом сглаживающего фильтра 11, выход которого через элемент 13 НЕ соединен со вторым входом элемента 14 И, а также через последовательно соединенные ключ 8 и сглаживающий фильтр 10 подсоединен с первому входу схемы 15 сравнения, второй вход которого связан с выходом второго источника задающего напряжения (не указан), а выход подключен к управляющему входу источника 2 тока. Выход элемента 14 И подсоединен к управляющему входу ключа 7.Устройство работает следующим образом,кальное возвратно-поступательное перемещение светонепроницаемое пластины 19 с частотой, например, 50 Гц, В результате этого и с учетом, что генератор 1 импульсов формирует импульсы с частотой порядка 1 кГц (фиг,2.1), в верхнем положении светонепроницаемой пластины 19 пачка импульсов излучения со светодиода 3 проходит по светодиоду 22 через контролируемую ленту 24 и, далее, по светодиоду 23 к фотодиоду 4, который воспринимает и преобразует импульсный поток излучения, ослабленный лентой, в соответствующую величину фототока (фиг.2.2), После усиления фотосигнала фотоусилителем.5 и прохождения через синхронный детектор 6 с целью увеличения отношения сигнал шум пачка импульсов подается на вход ключа 7. Одновременно эти же измерительные импульсы напряжения поступают на .вход компарато- . ра 12, уровень срабатывания которого устанавливается большим, чем возможная максимальная амплитудаизмерительных импульсов, т.е, возможная минимальная линейная плотность ленты. Так как на выходекомпаратора 12 и, соответственно, сглаживающего фильтра 11 в этом случае напряжение низкого уровня, а на выходе элемента 13 НЕ будет напряжение высокогоуровня, то на выходе элемента 14 И формируется напряжение высокого уровня, что ойределяет открытое состояние ключа 7 и прохожде-. ние через него измерительных импульсов (фиг.2.3). После усреднения амплитуды им- пульсов сглаживающим фильтром 9, преобразования в вычитателе 16 согласнО обратному значению закона поглощения и усиления в логарифмическом усилителе 17 выходной сигнал подается на регистратор 18, а также на внешние устройства (неуказаны).В нижнем положении светонепроницаемой пластины 19 пачка импульсов излучения светодиода 3 попадает на отражающую светопроводящую поверхность 20 и воспринимается фотодиодом 4, Ослабление потока излучения светодиода 3 при отражении его от поверхности 20 устанавливается таковым, чтобы оно было не менее, чем ослабление потока йзлучения в контролируемой ленте 24 с минимальной линейной плотностью. После усиления в фотоусилителе 5 и прохождении черл синхронный детектор 6 пачка контрольных импульсов поступает на вход компаратора 12, который срабатывает, так как его пороговое напряжение устанавливается менее амплитуды контрольных сигналов, В результате этого на выходе сглаживающего фильтра 11 формируется напряжение высокого уровня, что определяет напряжение низкого уровня на выходе элементов 13 НЕ и 14 И, а также открытое состояние ключа 8 и закрытое состояние ключа 7. Контрольные импульсы проходят через открытый ключ 8, сглаживающий фильтр 10 и подаются на вход схемы 15 сравнения, на задающий вход которой подано задающее напряжение, определяющее номинальное значение тока светодиода 3,В случает отличия величины контрольного напряжения на первом входе схемы 15 сравнения от заданного на управляющий вход источника 2 тока поступает сигнал, что приводит к изменению тока светодиода 3 и, соответственно, его потока излучения до номинального значения контрольного сигнала.Таким образом, при изменении амплитудного напряжения контрольного сигнала и, соответственно, напряжения на первом входе схемы 15 сравнения при изменении временных и температурных параметров светодиода 3, а также чувствительности фотодиода 4, осущеСтвляется изменение тока .светодиода 3 до величины, обеспечивающей стабилизацию функции преобразователя оптопары, При"этом, как в контрольном,10 так и в измерительномканалах используются только рабочие элемейты ойтопары, Формула изобретения .Устройство для контроля линейной плотности волокнистого материала, содержащее светодиод и фотодиод, оптически связанйые световодами, между которыми размещена формирующая воронка, средст-. во для прерывания сигнала, источник тока,20 к выходу которого подсоедйнен светодиод,последовательно связанные с фотодиодом фотоусилитель и синхронный детектор. а также ключи, регистратор, источники задающего напряжения и схему сравнения. о т 25 л ича ю щееся тем,что,с целью повышения точности контроля, оно дополнительно сйабжено генератором импульсов, фильтрами, комйаратором, элементами И и НЕ, вычитателем и логарифмическимусилителем,30 а средство для прерывания сигнала выполнено в виде расположенной между диодами и световодами светонепроницаемой пластийы с обращенной к диодам светопроводящей поверхностью, при этом генератор 35 импульсов связан с входом источника тока и с управляющим входом синхронного детектора, входы первого и второго ключей, компаратора и первый вход элемента И объляющим входом первого ключа, выход которого через второй фильтр, вычитатель и логарифмический усилитель связан с реги 45 стратором, причем выход первого фильтра сОединен с управляющим входом второго ключа; выход которого через третий фильтр и элемент сравнейия соединен с управляющим входом источника тока, а вторые входы50 вычитателя, компаратора и элемейтэ сравнения связаны с источниками задающегонапряжения,единены и подключены к выходу синхронно 40 го детектора, выход компаратора через первый фйльтр и элемент И связан с управ- .1758097 ЮОЗ аенерагпООа иипщьо ц упрабьяеиаа оМсц-. ика лОка О 8 ыкоо Фогпоусоигпеяяь5 ыяоо кьвца 1- озиетгаеьныц соеноь ад ключа 8- конгпьный сигна 4 Омп ЩВ 2 пюдРаЬХ Вьход цнбергпор Гри адан нЬнтрп 30 ннаи Фая поглощения ыхо 3 усвроооп 5 а1758097 2 Ч Редактор М.Товти Корректо ско изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 2973 ВНИИПИ Гос Составитель А.Козло Техред М.Моргентал Тираж Подписное.ственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5