Способ определения скорости движения нити

 

Сущность изобретения: способ основан на том, что фиксируют моменты времени ri и 32 прохождения локальных неоднородностей нити в контрольных точках, отстоящих одна от другой на расстоянии L, а скорость движения яити определяют по формуле v L/ Vi - п, при этом в качестве локальных неоднородностей используют естественное распределение линейной плотности нити по ее длине. 1 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 D 01 Н 13/32

К ПАТЕНТУ отношения

v =1/(г - г1), ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMVITET

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 889973/12 (22) 23 10;90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 . (7 13 Институт автоматики АН КиргССР (72) И.В.Брякин, С.К.Мурзаев и С.С.Нагорнов (73) Институт автоматики АН Республики

Кыргызстан .(56) Дударь А.И., Рабинович Е.Б; Средства автоматики и вычислительной техники для трикотажного оборудования-, M.. 1989, с. 6768.

Таточенко Л.К. и др. Контроль технологических параметров текстильных материалов: методы, устройства, M., 1985, с. 156.

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 мерительяого ролика, приводимого в движение самой нитью.

Частота вращения мерительного ролика s данном способе преобразуется в импульсы электрического. тока, среднее значение которого пропорционально скорости движения нити, измеряется стрел очным 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) СЙОСОБ ОЛРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

ДВИЖЕНИЯ НИТИ (Б7) Сущность изобретения; способ основан на том, что фиксируют моменты времени х1 и а прохождения локальных неоднородностей нити в контрольных точках, отстоящих одна от другой иа расстоянии L, а скорость движения нити определяют по формуле ч= L/uz -т1, при этом в качестве локальных неоднородностей используют естественное распределение линейной плотности нити по ее длине. 1 ил. при ее взаимодействии с мерительным роликом приводит к снижению точности результатов измерения реального значения линейной скорости движения нити.

Изиболее близким техническим решением является фазовый метод измерения скорости. движения нити. При данном метщете на движущуюся нить наносятся локальные неоднородности в виде злектростатических меток, которые при дальнейшем движении нити считываются датчиками электростатических меток в контрольных позициях. Считывающими датчиками фактически фиксируются моменты времени г1 и t2 прохождения электростатических меток соответственно в первой и второй контрольных позициях при строго заданном базовом расстоянии L между ними, а контролируемый параметр определяется из со1771491

Существенным недостатком известного способа является то, что для обеспечения необходимой точности измерения скорость доихсения нити должна быть не менее 600 мм/с. В связи с этим использовать известный метод для измерения низкой скорости доиженич 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 исчеза(от, не доходя до считывающей головки.

Кроме того, в ходе реализации данного спо- соба при низких скоростях движения нити наблюдается заметное уменьшение сигнала считывания о результате уменьшения скорости движения электрического поля нанесенных зарядов (меток) относительно считывающей головки и уменьшение тем самым скорости изменения электрического поля нанесенных зарядов, рассматриваемых о отношении считывающей головки как результат движения нити. Это в сваю 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 х(и хг прохождения локальных неоднородностей соответственно в первой и второй контрольных позициях при строго заданном базовом расстоянии L между ними и согласно которому контролируемый параметр определяется из соотношения ч-LI {tz-.t(), Во ll8pDblx, используют в качестве локальных неоднородностей естественное неравномерное распределение линейной плотности нити по ее длине; Во-âòoðûõ, 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 n — датчиков линейной плотности; в-четвертых, периоди.чески одновременно фиксируют на первой контрольной позиции информацию о рас10

20 пределении линейной плотности в и-точках

Ао результатам измерения первой считывающей головки и момент времени х1; в-пятых, непрерывно фиксируют на второй контрольной позиции информацию о распределении линейной плотности в и-точках по результатам измерения второй считывающей головки; в-шестых, сопоставляют, начиная с момента времени х1 и до момента времени t2. результаты измерений на первой и второй контрольных позициях; о-седьмых, фиксируют В момент полного совпадения результатов измерений на первой и второй контрольных позициях момент времени хз. Использование в качестве считывающей головки йабора и-датчиков вызвано необходимостью сведения к(мийимуму возможности слу!(аЙного сбВпаде» 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 контролируе25 мой:нити. Для каждого конкретного вида нитей число измерительных датчиков определяется в эавйсимости от физика-механических соойсто-. этих нитей, Базовое расстояние между считыоа(ощими головкаЗО ми выбирается о.зависимости от требуемого диапазона измерения скорости.

В.качестве датчиков могут прцменяться фотоэлектрические, емкостные, ультразвуковые и другие бесконтактные измери36 те((Юные 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 сна»внение предлагаемого способа с известными выделило его в отдельный возможный вариант и

46 позволило оценить существенность отличительных признаков, поскольку в новой совокупности признаков в способе выявилось новое свойство; реализована возможность использования в качестве локальных нео50 днородностей естественного неравнамернога распределения линейной плотности нити па ее длине, На чертеже представлена структурная ехема устройства, реализующего предлага55 емый способ.

Способ осуществляется следующим образом.

Контролируемые участки нити. воздействуя на совокупность датчиков линейной

1771491 плотности, составляющих считывающие головки, образуют определенный набор входных воздействий на каждую из считывающих головок, который можно представить для первой считываюгцей головки как

01 = (01.1(1): 01.2(т): .": 01. (т)}. (1) а для второй считынающей головки—

02 = (02.1(т); 02.2(т), ...; 02.п(ф. (2)

Каждая из считывающих головок фиксирует информацию о распределении линейной плотности движущейся нити на 15 определенных участках ее длины. Данная информация является выходной информацией для считывающий гoilGDoK . Для первой считывающей головки она представляется в виде; 20

Х1 — Р(01.1(); 01.2(т); ...; 01. (т)); (3) для второй считыва1ощей голаьки выходная информация представляется как: 25

Х2 = Г(02.1(ф 02.2(1);,.„ 02,п(1)), (4) где à — оператор преобразования считывающих головок. Если учесть, что измерение 30 первой считывающей головкой проводится периодически в момент времени х1, та выражение (3) справедливо будет переписать в виде:

Зе

X1 =, F(G1,1 (Х1); 01.2 (Х1); ...; 01,â(Ò1) ). (5)

Участки нити, информация о линейной плотности которых зафиксирована первой считывающей головкой, перемещаются в 40 направлении второй считывающей головки.

Через время br, в момент времени e = х1 +

+Ах, данные участки нити окажут свое воздействие на измерительные датчики второй считывающей головки, выходная инфарма- 45 ция которых представляется:

X2 = (02,1(х2) 02.2 (<2), " 02.п(хг)). (6)

Ввиду идентичности наборов измери- 50 тельных датчиков считывающих головок и их строгого фиксированного пространственного расположения, для моментов времени s1 и s2 будут правомерны следующие утверждения: 55

01. l (х1) = 02,1 (х2); 01.2 (х1) =

= 02.2 (хг) . .: 01.п (х1) = 02.п (хг) (7) Согласно Выражениям (5), (6) и (7) выходная информация считывающих головок будет обладать для моментов времени х1 и хг следующим сВОЙстВом: (8) X1 =- Хг.

Иными словами, сопоставляя текущую выходную инфармацию второй считыва ощей голонки с выходной информацией, зафиксированной н момент времени х1 первой считывающей головкой, и регистрируя момент времени хг выполнения условия (8), можно определить скорость перемещения нити:

Ч = /(Х2 - Х1), где — базовое расстояние между считывающими ГОГОВками.

Устройство, посредством которого осуществляется способ, содержит считывающие головки 1 и 2, представляющие собой наборы идентичных датчиков линейной плотности нити соответственно 1.1; 1.2; ..„

1.A 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 блоков 3 и 4 подсоединены соответственно к первому и ка второму входу цифровог 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 управляющий импульс, который одновременно запускает блок стробируемых АЦП и включает таймер 6. В этот момент времени (х1) текущая информация а распределении линейной плотности на контролируемых участках движущейся нити 8, регистрируемая измерительными датчиками 1.1; 1.2; ...; 1 и считывающей головки 1, преобразуется блоком 3 в цифровой кад, 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 о распределении линейной плотности на контролируемых участках движущейся нити 8. Эта информация в свою

1771491 очередь 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 h,r = r2 - r>. 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 объект принят способ, применяемый на швейном объединении "Илбрис" r.áåøêåê для измерения скорости движения нитей. Данный способ основан на измерении скорости движения нити по частоте вращения мерительного ролика..В качестве измерительного устройства используется набор иэ 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 с базовым объектом имеет следующие преимущества:

1) не нарушает режимов процесса вяза5 ния; так как по своей сути является бескон. тактным способом измерения;

2) применим для широкого диапазона скоростей движения нитей;

3) обеспечивает необходимую точность

10 измерения скоростей в реальных условиях протекания технологического процесса во всем диапазоне изменения скоростей;

4) имеет воэможность широкого применения для различных видов вязальных ма15 шин.

Использование предлагаемого способа измерения скорости перемещения нитей обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущест20 ва:

1, Расширение диапазона измерения скоростей s 3-4 раза;

2, Повышение точности измерения во всем диапазоне изменения скорости в 1,525 2 раза;

3. Возможность широкого применения для различных видов оборудования текстильного производства.

© ормула изобретения

ЗО Способ определения скорости движения нити, заключающийся в фиксации моментов времени т1 и rz прохождения локальных неоднородностей нити в конт. рольных точках, отстоящих одна от другой

35 на расстоянии L, и расчете скорости ч движения нити по формуле ч-1/хэr>, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых скоро40 стей и повышения точности измерения, в качестве локальных неоднородностей используют естественное распределение линейной плотности по длине нити, 1771491

Составитель И. Брякии

Техред M.Mîðãeêòàë

Корректор И. Шулла

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3754 Тираж Подписное

ВНИИ

ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/Б