Устройство для измерения параметров движения нити

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик( 1 М. Кп. 6 01 Р 15/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Б.Н. Гусев, Ю,Н. Будалов и В.Ю. Галата Ивановский ордена Трудового Красного Знамени текстильный институт им. М.В. Фрунзе(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ НИТИ Изобретение относится к измерительной технике, предназначено длябесконтактного измерения линейногоускорения нитей, имеющих естественнуюнеравномерность по толщине, и можетбыть использовано в автоматизирован.ных системах управления технологическими процессами для получения иФормирования нитей из натуральныхи искусственных волокон,Известно устройство для измерения ускорения тела путем измерениявремени прохождения телом известнойдлины базовых расстояний с последующим вычислением второй производнойпути по времени 1,Применить это устройство для йэмерения ускорения как участка, так ,и точки движущейся нити не представляется возможным вследствие того, что нить является протяженным движущимся объектом. Возможно также измерение линейного ускорения движущейся нити эа счет оценки девиации частоты электростатических меток, находящихся друг от друга на одинаковом расстоянии, с последующим вычислением производной от скорости по времени 2. Недостатком данного устройстваявляется то, что оно не позволяетизмерять ускорение одной и той жедвижущейся нити.5Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является.устройство для измерения параметровдвижения нити, содержащее два датчика толщины нити, выход каждого иэкоторых соединен с входом соответствующего Формирователя импульсов,регулируемую линию задержки, генератор тактовых импульсов, пять ключей, индикатор, счетчик импульсов 15 и два двухвходовых триггера, причем выход генератора тактовых импульсов связан с основньм входом первогоключа, управляющий вход которогосвязан с выходом первого триггера, 20 а выход ключа связан с счетчикомимпульсов 3. Однако данное устройство позволяет измерять только отклонение скорости различных точек нити от сред" ней.скорости ее движения и не позволяет производить бесконтактных измерений ускорения одной и той же точки нити.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей устрой 970225ства для обеспечения измерений ускорения нити.Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для измерения параметров движения нити введены третья пара последовательно соединенных датчика толщины нити и формирователя импульсов, регулируемый генератор тактовых импульсов, схема ИЛИ, второй счетчик импульсов, три дополнительных двухвходовых триггера и вычислительный блок, при этом выход первого формирователя импульсов связан с основным входом второго ключа и с одним из входов второго триггера, второй .вход которого связан с выходом окончания счета вычислительного блока, а выход второго триггера связан с управляющим входом второго ключа, выход которого связан с одними из входов первого триггера, схемы ИЛИ и третьего триггера, связанного своим вюсодом с управляющим входом третьего ключа, выход последнего связан с вторыми входами первого триггера и схемы ИЛИ, а также с входами четвертого и пятого триггеров, вторые входы которых связаны соответственно с выходом четвертого ключа и выходом регулируемой линии задержки связанной своим выходом также и с вторым входом третьего триггера, основной вход регулируемой линии задержки связан с выходом схемы ИЛИ, а регулирующий вход - с выходом регулируемого генератора тактовых им" пульсов, выходы второго и третьзго формирователей импульсов соединены с основными входами третьего и четвертого ключей соответственно, а выход четвертого ключа соединен с управляющим входом вычислительного блока, соединенного выходом результата измерения с входом индикатора, входы исходных данных вычислитель" ного блока соединены с выходами счетчиков импульсов, при этом вход второго счетчика импульсов связан с выходом пятого ключа, основной вход которого связан с выходом генератора тактовых Импульсов, а управляющий вход - с выходом четвертого триггера.На чертеже показана структурная схема устройства.Устройство содержит три датчика 1, 2 и 3, толщины нити 4, установленных вдоль линии ее движения и связанных своими выходами с форми" рователями 5, 6 и 7 импульсов, выходы которых связаны с основными входами ключей 8 9 и 10. Выход ключа 8 соединен с одними из входов триггера 11,.схемы ИЛИ 13, выход ключа 9 соединен с вторыми входами триггера 11 и схемы ИЛИ 12 а также с одними из входов триггеров 14 и 15, вторые входы которых соединены60 где а - время прохождения дефект 1ного утолщения между первым и вторым датчиками походу движения нити;ас - время прохождения дефектного утолщения между вто"рым и третьим датчикамипо ходу движения нити. с выходом ключа 10 и выходом регулируемой линии 16 задержки соответственно. Выход линии 16 задержки соединен также с входом триггера13, основной вход ее соединен с вы ходом схемы ИЛИ 12, а регулирующийвход соединен с выходом генератора17 тактовых импульсов (регулируемого) . Выходы триггеров 11 и 14соединены соответственно с управ ляющими входами ключей 18 и 19,выходы которых соединены соответственно с входами счетчиков20 и 21 импульсов, выход гене"ратора 22 тактовых импульсов 15 соединен с основными входами ключей18 и 19. Выходы счетчиков 20 и 21соединены с входами исходных данныхвычислительного блока 23, у которогоуправляющий вход соединен с выходом2 О ключа 10, выход результата измерений,с индикатором 24, а выход окончания счета - с одним из входов триггера 25, второй вход которого соединен с выходом формирователя 5 импульсов, а выход - с управляющимвходом ключа 8. Выходы триггеров 13и 15 соединены с управляющими входами ключей 9 и 10 соответственно.Устройство работает следующимобразом.Известно, что сигнал, харакеризующий толщину нитей из натуральныхи искусственных волокон, содержитслучайные отклонения от среднего, диаметра, обусловленные особенностяЗ 5 ми технологического процесса их получения, видом сырья и другимй причинами, Кроме этого, на нити существуют дефективные утолщения, т.е.технологические и сырьевые пороки, 40 которые и используются в качествепервичной информации для измеренияускорения нити.Определение ускорения одной итой же точки нити в предлагаемом 45 устройстве происходит в результатеизмерения времени прохождения дефектного утолщения на участках междупервым и вторьм датчиками и междувторым и третьим датчиками толщины 50 нити по ходу ее движения, и, так какдатчики расположены на одинаковомрасстоянии друг от друга, дальнейшиевычисления производятся по формулеИ/д,-дед, гадь (д- ,) 55 сМД+И,Ь аЕ ИИ,)Формула изобретения 50 55 60 65 Информация о неравномерности нити 4 по толщине снимается бесконтактны-: ми датчиками 1, 2 и 3 толщины. В формирователях 5, б и 7 импульсов происходит формирование импульсов от дефектных утолщений движущейся нити. Регулируемая линия 16 задержки построена на сдвиговых регистрах и ее время задержки регулируется частотой регулируемого генератора 17 тактовых импульсов. Число триггеров в регулируемой линии 16 задержки выбрано с таким расчетом, чтобы выходной импульс линии 16 задержки выдавался всегда раньше, чем деФектное утолщение достигнет датчика 2 толщины нити на время, определяемое возможньм отклонением скорости движения нити 4 от ее среднего значения. Таким образом, первый импульс, поступивший с Формирователяб импульсов после выходного импульса регулируемой линии 16 задержки, будет сигналом того же дефектного утолщения, которое было вцц лено Формирователем 5 импульсов. Поскольку расстояние между датчиками одинаково, то для выделения момента наиболее вероятного появления искомого дефектного утолщения напротив датчика 3 толщины нити используется также регулируемая линия 16 задержки.Импульс с формирователя 5 импульсов через ключ 8 и схему ИЛИ 12 попадает на линию 16 задержки, а также устанавливает триггер 11 в состояние, позволяющее импульсам с генератора тактовых импульсов 22 проходить через ключ 18 на счетный вход счет- чика 20 импульсов. Кроме того, импульс с Формирователя 5 импульсов устанавливает триггер 25 в состояние, запрещающее прохождение следующих импульсов от Формирователя 5 через ключ 8. В свою очередь импульс с выхода ключа 8 также устанавливает триггер 13 в состояние, запрещающее прохождение сигналов от формирователя 6 через ключ 9. 1 аким образом, после прохождения дефектного утолщения через датчик 1 счетчик 20 импульсов начинает заполняться тактовыми импульсами генератора 22 тактовых импульсов. Импульсы от следующих дефектных утолщений на нити, проходящих через датчик 1, не проходят через ключ 8, так как он закрыт триггером 25.После того, как на выходе регулируемой линии 16 задержки появится импульс, который устанавливает триггер 13 в состояние, позволяющее импульсам с Формирователя б импульсов проходить через ключ 9, первый же такой импульс, пройдя ключ 9, прекратит подсчет импульсов счетчиком 20 и, установив триггер 14 в сос" тояние, позволяющее импульсам генератора 22 тактовых импульсов проходить через ключ 19,начинает подсчетэтих импульсов счетчиком 21 импульсов,Момент прекращения счета счетчиком 21 5 определяется моментом прохожденияискомого дефектного утолщения черездатчик 3. Наиболее вероятный моментпрохождения дефектного утолщениятакже определяется регулируемой ли нией 16 задержки, которая задерживает импульс, поступающий на неечерез ключ 9 и схему ИЛИ 12. Работатриггера 1 5 и ключа 10 аналогичнаработе триггера 13 и ключа 9. Такимобразом, в момент прохождения искомого дефектного утолщения нити черездатчик 3 в счетчике 20 импульсовнаходится информация о времени л,а в счетчике 21 импульсов - о времени а. Импульс с Формирователя 7импульсов через открытый ключ 10также поступает на управляющий входблока 23 вычисления и дает команду,на обработку информации, поступающей,с счетчиков 20 и 21 импульсов. Поокончании вычислений блок 23 вычисления, во-первых, выдает результатына индикатор 24 ускорения и, вовторых, дает сигнал на триггер 25,устанавливающий его в состояние,разрешающее прохождение импульсов сформирователя 5 импульсов на ключ 8,и тем самым, дает разрешение на на"чало нового цикла измерения мгновенного ускорения.Применение изобретения позволитбез нарушения естественного протекания технологического процесса выявить параметры ускорения нитей ихнатуральных и искусственных волокон 40 при их получении .и формировании,что, в свою очередь, позволит наиболее достоверно осуществить контроль технологического процесса и на.метить пути для его оптимизации.45 Устройство для измерения параметров движения нити, содержащее два датчика толщины нити, выход каждого иэ которых соединен с входом соответствующего формирователя импульсов, регулируемую линию задержки, генератор тактовых импульсов, пять ключей, индикатор, счетчик импульсов и два двухвходовых триггера, причем выход генератора тактовых импульсов связан с основньм входом первого ключа, управляющий вход которого связан с выходом первого триггера, а выход ключа связан с счетчиком импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей устройства, в него введенытретья пара последовательно соединенных датчика. толщины нити и формирователя импульсов, регулируемыйгенератор тактовых имйульсов, схемаИЛИ, второй счетчик импульсов, тридополнительных двухвходовых триггераи вычислительный блок, при этомвыход первого Формирователя импульсов связан с основным входом второгоключа и с одним иэ входов второготриггера, второй вход которогосвязан с выходом окончания счетавычислительного блока, а выход второго триггера связан с управляющимвходом второгс ключа, выход которогосвязан с одними из входов первоготриггера, схемы ИЛИ и третьеготриггера, связанного своим выходомс управляющим входом третьего ключа, выход последнего связан с вторьйи входами первого триггера исхемы ИЛИ, а также с входами четвертого и пятого триггеров, вторыевходы которых связаны соответственно с выходом четвертого ключа и выходом регулируемой линии задержки,свяэаннбй своим выходом также и свторым входом третьего триггера,основной вход регулируемой линиизадержки связан с выходом схемы ИЛИ,а регулирующий вход - с выходом регулируемого генератора тактовых импульсов, выходы второго и третьегоФормирователей импульсов соединеныс основными входами третьего и чет 5 вертого ключей соответственно, авыход четвертого ключа соединен суправляющим входом вычислительногоблока, соединенного выходом результата измерения с входом индикатора,10 входы исходных данных вычислительного блока соединены с выходамисчетчиков импульсов, при этом входвторого счетчика импульсов связанс выходом пятого ключа, основной15 вход которого связан с выходом генератора тактовых импульсов, а управляющий вход - с выходом четвертого триггера,20 Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 32789, кл. 6 01 Р 15/00, 1931,2, Авторское свидетельство СССР р 651251,кл,. С 01 Р 3/бб, 1979,3, Авторское свидетельство СССР Р 794537, кл. 6 01 Р 15/00, 1979 1 прототип).970225 Составитель В, ПименовТехред М.Надь Корректор О. Била Редакто нови аказ 8378/53 Тираж 887 ПоВНИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауюская наб.,дписное ССР 5 илнал ППППатентф , г. Ужгород, ул. Проектная,