Устройство для обнаружения шва ткани

 

Сущность изобретения: в устройстве, содержащем датчик шва ткани, детектор, фазосдвигающую цепь, фильтр нижних частот, усилитель постоянного тока, инерционное звено, блок регулирования частоты настройки и источник питания, согласно изобретению датчик имеет частотный выход, подключенный прямой целью к одному входу детектора, чувствительного к фазе сигнала, и через фазосдвигающую цепь к другому входу детектора, выход которого соединен с фильтром нижних частот, подключенным своим выходом к входу усилителя постоянного тока, выход которого подключен к инерционному звену, соединенному выходом с входом блока регулирования частоты настройки, выход которого подключен к фазосдвигающей цепи, при этом детектор, чувствительный к фазе сигнала, фильтр нижних частот, усилитель постоянного тока, инерционное звено и фазосдвигающая цепь связана в замкнутую цепь отрицательной обратной связи. 1 ил.

Изобретение относится к средствам контроля технологических процессов обработки ткани в отделочном производстве текстильной промышленности, а именно к устройствам для обнаружения шва ткани на стригальных, каландровых, мерильно-браковочных и других машинах, для нормального протекания технологического процесса на которых требуется обнаруживать шов ткани.

Известны устройства по авторским свидетельствам СССР NN 678108, 1979; 821596, 1981; 825738, 1981; 953039, 1982; 990908, 1983; 1189911, 1985.

Они включают датчики, соединенные с фильтрами нижних частот, ограничителями и одновибраторами, управляющими через усилители и реле исполнительными механизмами.

Недостатком аналогов является неспособность адаптироваться к смене вида ткани, в результате чего ограничивается их область применения и усложняется эксплуатация за счет перенастройки устройства при смене вида ткани.

За прототип взято устройство по авторскому свидетельству СССР N 349983, кл. D 06 C 13/02, 1972, содержащее датчик шва, детектор сигнала автоматики, усилитель сигнала шва, триггер, детектор сигнала коррекции, элемент сравнения, вычислительные и исполнительные устройства и источник питания.

Недостатком прототипа является малая эффективность цепи коррекции за счет низкой чувствительности и неспособности компенсировать изменения свойств датчика, происходящие во время эксплуатации устройства, кроме того, цепь коррекции не обеспечивает компенсацию изменений сигнала шва, происходящих вследствие смены вида ткани, что снижает точность работы системы и затрудняет ее настройку. Кроме того, примененная в прототипе цепь коррекции не может компенсировать изменений напряжения сигнала на выходе усилителя при изменении его свойств в процессе эксплуатации. Указанный недостаток ограничивает область применения прототипа и служит причиной разладок системы и отказов в работе.

Изобретение предназначено для повышения точности и надежности работы, а также расширения области применения.

Для этого в устройстве, содержащем датчик шва, детектор, фильтр нижних частот, усилитель постоянного тока, инерционное звено, управляющий элемент, фазосдвигающую цепь и источник питания, согласно изобретению датчик шва с частотным выходом подключен к одному входу фазового детектора, а через управляемую фазосдвигающую цепь - к другому входу фазового детектора, выход которого соединен с фильтром нижних частот, подключенным своим выходом к входу усилителя постоянного тока, выход которого подключен к инерционному звену, а выход последнего - к управляющему элементу, подключенному к управляемой фазосдвигающей цепи так, что фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель постоянного тока, инерционное звено и управляемая фазосдвигающая цепь образуют замкнутую цепь отрицательной обратной связи.

Применение в цепь обработки сигнала датчика шва ткани управляемого фазового детектора с помощью фазосдвигающей цепи и управляющего элемента в цепи отрицательной связи позволяет при отсутствии шва в рабочей зоне датчика поддерживать выходной сигнал устройства на нулевом уровне независимо от толщины и других параметров ткани, а применение усилителя постоянного тока в прямой цепи передачи сигнала датчика позволяет за счет большого петлевого усиления устранить влияние изменения параметров элементов прямой цепи, в том числе и усилителя постоянного тока на уровень выходного сигнала устройства, что позволяет повысить точность работы устройства и устраняет необходимость дополнительной регулировки его в процессе эксплуатации.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Позицией 1 обозначен датчик шва ткани, 2 - фазовый детектор, 3 - фазосдвигающая цепь, 4 - фильтр нижних частот, 5 - усилитель постоянного тока, 6 - инерционное звено, 7 - блок регулирования частоты настройки, 8 - источник питания.

Датчик 1 шва ткани с частотным выходом подключен прямой цепью к одному входу фазового детектора 2 и через фазосдвигающую цепь 3 к другому входу детектора. Выход детектора 2 соединен с фильтром 4 нижних частот, подключенным своим выходом к входу усилителя 5 постоянного тока, выход которого подключен к инерционному звену 6, соединенному выходом с входом блока 7 регулирования частоты настройки, выход которого подключен к фазосдвигающей цепи 3. Датчик 1 шва ткани и усилитель 5 постоянного тока подключены к источнику 8 питания.

Устройство работает следующим образом.

Ткань перемещается в рабочей области датчика 1. При этом на выходе датчика действует сигнал с частотой f_o. Этот сигнал подается на вход а фазового детектора и через фазосдвигающую цепь на вход б, причем напряжение на входе б сдвинуто по фазе фазосдвигающей цепью на 90^о по отношению к напряжению на входе а. При этом напряжение на выходе фазового детектора 2 равно нулю.

В случае прохождения шва ткани частота сигнала на выходе датчика изменяется по отношению к частоте настройки фазосдвигающей цепи 3, что вызывает изменение фазового сдвига. При этом напряжение на выходе детектора 2 отклоняется от нуля. Это напряжение подается на фильтр 4, который подавляет высокочастотную составляющую сигнала. С выхода фильтра напряжение постоянного тока подается на вход усилителя 5 постоянного тока. С выхода этого усилителя напряжение подается на вход инерционного звена 6, а с его выхода - на блок 7 регулирования частоты настройки, который перестраивает частоту, на которую настроена фазосдвигающая цепь, на новую частоту, выдаваемую датчиком при нахождении шва в рабочей области датчика. В момент совпадения частот фазовый сдвиг становится равным 90^о, выходное напряжение - равным нулю. Благодаря действию инерционного звена перестройка фазосдвигающей цепи задерживается. В результате на выходе усилителя 5 формируется импульс, являющийся сигналом, характеризующим обнаружение шва ткани. В случае смены артикула ткани частота сигнала датчика изменится и станет равной f₀₁. При этом возникает сигнал, который по цепи отрицательной обратной связи воздействует на фазосдвигающую цепь и перестраивает ее на частоту f₀₁. В результате выходной сигнал снова выводится на нуль, и устройство оказывается в исходном состоянии. Изменения других параметров ткани (плотность, вид волокна и др. ) вызывают аналогичные процессы, завершающиеся выводом устройства в исходное состояние. Таким образом, условия работы устройства обнаружения шва ткани не зависят от свойств контролируемой ткани.

В случае изменения свойств датчика, например, при изменении температуры и влажности окружающей среды происходит изменение частоты выходного сигнала, приводящее к соответствующему изменению детектора напряжения, которое после фильтрации и усиления подается через инерционный элемент на элемент управления, который перестраивает фазосдвигающую цепь так, что устройство переходит в исходное состояние, при котором напряжение на выходе детектора равно нулю.

Таким образом, работа устройства обнаружения шва ткани не зависит от изменений параметров датчика.

Способность устройства адаптироваться к условиям работы и виду контролируемой ткани позволяет расширить область применения устройства и упростить его эксплуатацию за счет исключения необходимости подстройки. (56) Авторское свидетельство СССР N 349983, кл. D 06 C 13/02, 1972.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ШВА ТКАНИ , содеpжащее датчик шва, выходом подключенный к входу детектоpа, выход котоpого чеpез фильтp нижних частот связан с входом усилителя постоянного тока, источник питания и исполнительный механизм, отличающееся тем, что оно содеpжит фазосдвигающую цепь, блок pегулиpования частоты настpойки цепи, инеpционное звено, пpичем выход датчика шва чеpез фазосдвигающую цепь подключен к втоpому входу детектоpа, а выход усилителя связан с исполнительным механизмом и чеpез последовательно соединенные инеpционное звено и блок pегулиpования частоты настpойки с втоpым входом фазосдвигающей цепи.

РИСУНКИ

Рисунок 1