Способ определения скорости движения нити

(5 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИС ПАТЕНТ РНагорхналотериа 156. ре- ия ч =1/(т 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР. (71) Институт автоматики АН КиргСС(73) Институт автоматики АН РеспубликиКыргызстан.(56) Дударь А,ИРабинович Е.Б; Средстваавтоматики и вычислительной техники длятрикотажного оборудования, М., 1989, с. 6768,Таточенко Л.К. и др. Контроль тегических параметров текстильных малов: методы, устройства, М., 1985, с. Изобретение относится к текстильному производству и может быть использовано на тех аидах оборудования, где имеется перемещение нити и необходимо контролировать скорость ее движения.Известен способ измерения скорости движения нити, основанный на определении частоты вращения мерительного ролика, приводимого в движение самой нитью. Частота вращения мерительного ролика в данном способе преобразуется в импульсы электрического тока, среднее значение которого пропорционально скорости движения нити, измеряется стрелочным прибором или же импульсы подсчитываются электромеханическим счетчиком. Основным недостатком этого способа является наличие контакта ролика с нитью, что в свою очередь существенно изменяет значение параметров вязания (в первую очередь натяжения нитей) и может нарушить процесс вязания. Кроме того, наличие проскальзывания нити(54) СПОСОБ ОЛРЕДЕПЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ НИТИ(Б 7) Сущность изобретения; способ основан на том, что фиксируют моменты времени й и а прохождения локальных неоднородностей нити в контрольных точках, отстоящих одна от другой иа расстоянии ., а скорость движения нити определяют по формуле ч= О г 2 -6, при этом в качестве локальных неоднородностей используют естественное распределение линейной плотности нити во ее длине. 1 ил,при ее взаимодействии с мерительным роликом приводит к снижению точности зультэтов измерения реального значен линейной скорости движения нити.Наиболее близким техническим решением является фазовый метод измерения скорости. движения нити. При данном мейще на движущуюся нить наносятся локальные неоднородности в виде электростатических меток, которые при дальнейшем движении нити считываются датчиками электростатических меток в контрольных позициях. Считывающими датчиками фактически фиксируются моменты времени ц и 2 прохождения электростатических меток соответственно в первой и второй контрольных позициях при строго заданном базовом расстояниимежду ними, а контролируемый параметр определяется из со- отношенияСущественным недостатком известного способа является то, что для обеспечения необходимой точности измерения скорость движения нити должна быть не менее 600 мм/с. В связи с этим использовать известный метод для измерения низкой скорости движенич нити не представляется возможным. Это прежде всего связано с кратковременным характером существования электростатических меток на нити(порядка десятых долей секунды). Поэтому при низких скоростях движения нити метки исчезают, не доходя до считывающей головки. Кроме того, в ходе реализации данного спо- соба при низких скоростях движения нити наблюдается заметное уменьшение сигнала считывания в результате уменьшения скорости движения электрического поля нанесенных зарядов (меток) относительно считывающей головки и уменьшение тем самым скорости изменения электрического поля нанесенных зарядов, рассматриваемых в отношении считывающей головки как результат движения нити. Это в свою очередь приводит к значительному увеличению погрешности измерения,Цель предлагаемого способа - расширение диапазона измеряемых скоростей и повышение точности измерения путем использования в качестве локальных неоднородностей естественного неравномерного распределения линейной плотности нити по ее длине.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе измерения скорости движения нити, заключающемся в фиксировании посредством .считывающих головок моментов времени й и хг прохождения локальных неоднородностей соответственно в первой и второй контрольных позициях при строго заданном базовом расстояниимежду ними и согласно которому контролируемый параметр определяется из соотношенияч- О(х 2-.х 1),во-первых, используют в качестве локальных неоднородностей естественное неравномерное распределение линейной плотности нити па ее длине; во-вторых, измеряют величину линейной плотности кити на первой и второй контрольных позициях соответственно одной из двух идентичных считывающих головок; в-третьих, в качестве считывающих головок используют отдельные позиционные наборы пространственно разнесенных измерительных и - датчиков линейной плотности; в-четвертых, периоди.- чески одновременно фиксируют на первой контрольной позиции информацию о рас 10 20 пределении линейной плотности в и-точках по результатам измерения первой считывающей головки и момент времени х 1; в-пятых, непрерывно фиксируют на второйконтрольной позиции информацию о распределении линейной плотности в и-точках по результатам измерения второй считывающей головки; в-шестых, сопоставляют, начиная с момента времени х 1 й до момента времени х 2, результаты измерений на первой и второй контрольных позициях; в-седьмых, фиксируют ь момент полного совпадения результатов измерений на первой и второй контрольных позициях момент времени х 2, Использование в качестве считывающей головки йабора и-датчиков вызвано необходимостью сведения к мийимуму возможности случайного сбвпад 9"ния информации о распределении линейной плотности по длине нити на разных ее участках. Количество измерительных датчиков.в каждой из считывающих головок определяется характером распределения линейной плотности по длине контролируе мой:нити, Для каждого конкретного виданитей число измерительных датчиков определяется в эавйсимости от физико-механических свойств этих нитей, Базовое расстояние между считывающими головка ми выбирается в зависимости от требуемогодиапазона измерения скорости.В.качестве датчиков могут применятьсяфотоэлектрические, емкостные, ультразвуковые и другие бесконтактные измери теМЫные преобразователи, Для рассматриваемого случая были использованы емкостные:измерительные преобразователи.Раскрытие технической сущности показывает, что по сравнению с прототипом 40 предлагаемое техническое рещение отличается наличием новых призйакав, что обеспечивает его новизну. А сравнение предлагаемого способа с известными аыделило его в отдельный возможный вариант и 45 позволило оценить существенность отличительных признаков, поскольку в новой совокупности признаков в способе выявилось новое свойство; реализована возможность использования в качестве локальных нео днородностей естественного неравномернога распределения линейной плотности нити по ее длине,На чертеже представлена структурнаяехема устройства, реализующего предлага емый способ.Способ осуществляется следующим образомКонтролируемые участки нити, воздействуя на совокупность датчиков линейной(8) плотности, составляющих считывающие головки, образуют определенный набор входных воздействий на каждую из считывающих головок, который можно представить для первой счить,вающей головки как О 1 = (О 1.1(1): 01,; : О 1.п(ЬВ (1) а для второй считывающей головки -1002 = (О.1(1), О 2,2(1), , О 2.пЫ 1 (2) Каждая из считывающих головок фиксирует информацию о распределении линейной плотности движущейся вити на 15 определенных участках ее длины. Данная информация является выходной информацией для считывающи,", голаьок. Для первой считывающей головки ана представляется в видо; 20 Х 1 Е(О 1,1 О 1,2(т); .; О 1,ф; (3) для второй считывающей голаьки выходнаяинформация представляется как: 25 Х 2 = Е 02,1 ф 02.2(1) ,; 02,п(1 В (4) где Г - оператор преобразования считывающих головок. Если учесть, что измерение 30первой считывающей головкой проводитсяпериодически о момент времени т 1, та выражение (3) справедливо будет переписатьо виде: 33Х 1 = Е(01,1 (Г 1) О 1,2 (й);О 1,п(й) . (5) Участки нити, информация о линейной плотности которых зафиксирована первой считывающей головкой, перемещаются в 40 направлении второй считыоаощей головки. Через время Ьг,вмоментвремени т 2= г 1+ +Лл; данные участки нити окажут свое воздействие на измерительные датчики второй считывающей головки, выходная инфарма ция которых представляется: Х 2= ЦО 2,1(г 2) О 2.2 (г 2)О 2.п(г 2). (6) Ввиду идентичности наборов измери тельных датчиков считывающих головок и их строгого фиксированного пространственного расположения, для моментов времени х 1 и г 2 будут правомерны следующие утверждения; 55 01,1 (Т 1) = О 2,1 (Г 2) О 1,2 (Г 1) == О 2,2 (72) .;.; Ол (г 1) = О 2.п (Т 2). (7) Согласно выражениям(5), (6) и (7) выходная информация считыоа.ощих головок будет обладать для моментов времени г 1 и 22 следующим свойством: Иными словами, сопоставляя текущую выходную. инфармацию второй считываащей головки с выходной информацией, зафиксированной о моментвремени т 1 первой считывающей головкой, и регистрируя момент времени т 2 выполнения условия (8), можно определить скорость перемещения нити,Ч = -/(Т 2 - Х 1),где . - базовое расстояние между считывающими головками,Устройство, посредством которого осуществляется способ, содержит считывающие голоски 1 и 2, представляющие собой наборы идентичных датчиков линейной плотности нити соответственно 1.1; 1.2;1 и и 2.1; 2,2; ; 2.п. Выходы датчиков линейной плотности нити считывающей головки 1 подключены к информационным входам блока стробируемых аналого-цифровых преобразователей 3. Выходы датчиков линейной плотности нити считывающей головки 2 подключены к информационным входам блока аналого-цифровых преобразователей 4. Выходы блакао 3 и 4 подсоединены соответственна к первому и ка второму входу цифровога кампаратора 5, выход которого соединен с первым входом таймера 6. Информационный выход таймера поступает на вход вычислительного блока 7, управляющий выход которого подключен ко входу управления блока 3 и ко второму входу таймера 6. Вычислительный блок 7 через определенный интервал времени, задаваемый введенной в блок 7 программой, выдает управляощий импульс, который одновременно запускает блок стробируемых АЦП и включает таймер 6, В этот момент времени (Г 1) текущая информация а распределении линейной плотности на контролируемых участках движущейся нити 8, регистрируемая измерительными датчиками 1.1; 1.2; ; 1,п считывающей головки 1, преобразуется блоком 3 в цифровой код, который хранится на выходе этого блока до поступления следующего управляющего импульса от блока 7. Измерительными датчиками 2.1; 2.2; 2,п считывающей головки 2 так же регистрируется текущая информация а распределении линейной плотности на контролируемых участках движущейся нити 8. Эта информация в своюочередь преобразуется в цифровой код блоком 4, Периодически фиксируемая на выходе блока 1 информация в цифровом коде о распределении линейной плотности нити по ее длине поступает на первый вход цифрового компаратора 5, а непрерывно меняющаяся на выходе блока 2 информация в цифровом коде о распределении линейной плотности нити по ее длине поступает на второй вход цифрового компаратора 5. Если в процессе сравнения двух цифровых информационных наборов блоков 5 выявляется их идентичность, то на выходе того же блока 5 формируется сигнал управления, который, поступая на второй вход таймера 6, осуществляет его выключение. При этом на выходе блока 6 появляется информационный сигнал, пропорциональный интервалу времени ЬХ= х 2 - х 1. Сигнал с выхода блока 6 вводится в вычислительный блок 7, где информация о вводимом сигнале. используется для алгоритмического определения скорости перемещения нити 8, После завершения вычислительных процедур блоком 7 формируется следующий управляющий импульс и измерительный цикл повторяется.За базовый обьект принят способ, применяемый на швейном объединении "Илбрис" г.бешкек для измерения скорости движения нитей. Данный способ основан на измерении скорости движения нити по частоте вращения мерительного роликаВ качестве измерительного устройства используется набор из трех роликов, два из которых являются направляющими, а третий - мерительным. Частота вращения мерительного ролика преобразуется электромеханическим прерывателем в импульсы электрического тока, среднее значение которого, пропорциональное скорости перемещения нити, измеряется стрелочным прибором. Предлагаемый способ по сравнению сбазовым обьектом имеет следующие преимущества:1) не нарушает режимов процесса вяза ния; так как по своей сути является бесконтактным способом измерения;2) применим для широкого диапазонаскоростей движения нитей;3) обеспечивает необходимую точность 10 измерения скоростей в реальных условияхпротекания технологического процесса вовсем диапазоне изменения скоростей;4) имеет воэможность широкого применения для различных видов вязальных ма.15 шин.Использование предлагаемого способаизмерения скорости перемещения нитейобеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущест ва:1, Расширение диапазона измеренияскоростей е 3-4 раза;2, Повышение точности измерения вовсем диапазоне изменения скорости в 1,5- 25 2 раза;3. Возможность широкого применениядля различных видов оборудования текстильного производства.Формула изобретения ЗО Способ определения скорости движения нити, заключающийся в фиксации моментов времени х 1 и х 2 прохождениялокальных неоднородностей нити в конт. рольных точках, отстоящих одна от другой 35 на расстоянии , и расчете скорости ч движения нити по формулеч" О Х 2 Хо т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения диапазона измеряемых скоро стей и повышения точности измерения, вкачестве локальных неоднородностей используют естественное распределение линейной плотности по длине нити,1771491 едакто орректо ллаПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Составитель И, Бря Техред М.Моргента каз 3754 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по из 113035, Москва, Ж-ЗБ, РПодписноеетениям и открытиям при ГКНТ СССРшская наб., 4/Б