Устройство для автоматического контроля состава движущегося материала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЗТЙЛЬСТВУ (16,441482

Сотоа Советских

Сочиеиистииеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заивлено 03.07,73 (21) 180@233/ с присоединением заявки- 28-12 (51) М Кл.

Я-01 л 21/02

* {32) ПриоритетОпубликовано Ъ0.0874 бюллетень № 32

;-., „Дата опубликования описанияб;Я.74

Гееударетееаний хематет

Веаете Меееетрее СССР ае делам ааееретееай и еткрмтай (53) УД.К

677 а16(088.8) о

В.П.Хавкин, А.А.Варданян и А.И.Хаскельберг (723 Авторы изобретения

Центральный научно-исследовательский институт лубяных волокон (71) Заявитель (5 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТО АТИ1ЕСКОГО

КОНТРОЛЯ .СОСТАВА ДВИЖУЩЕГОСЯ МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области технического контроля в текстильной промышленности,в частности к контролю в прядении, и предназначено, для определения состава движущегося материала из смеси волокон.

Известно устройство для автоматического нвразрушающего контроля состава движущегося материала 1О

as смеси различных по гигроскопичности волокон, например текстильной ленты или ровйицыесостоящие из двух раздельных каналов измерения, содержащих датчики с разной чувст- 5 вительностью к линейной плотности массы хотя бы одного из компонентов смеси и регистрирующее устройство, электрически связанное с датчиками.

Таким устройством невозможно контролировать состав материала, состоящего из компонвнтов,мало отличающихся по гигроскопичйости.Точность измерения из-за нестабильнос ти влажности и диэлектрической про2 йицаемости состава матерйала по длине недостаточна, и, крома того, необходима ручная обработка информации,полученной с датчиков для определения показателя состава материалае

Цель изобретения - повышение точности и автоматизации процесса вычисления состава материала.

Достигается зто тем,что датчики состава выполнены в вйде фотоэлемента, логарифмического преобразователя и вращающегося диска,например,с двумя сввтофильтреми,йропускающими свет разной длийы вол ны,проходящий через контролируемым иавериал и вссприааиаеийл Еоаовле- ментом,а также синхронизатора и коммутатора для.разделения каналов измерения;обработка результатов измерения осуществляется с помощью аналогового специализированного вы- числительного устройства,состоящего из фильтровеустанояленных в каждом канале измерения, задающих блоков вычитающих элемейтов,сумматора и логамвтров.

I иа чертеже изображена блок-схв ма предложенного устройства для контроля состава двухкомпонентного материала. устройство содержит источ. ник Х света, двигатель 2,диск 3, узкополосные светофильтры 4 и 5, контролируемый материал б,калибрующее устроиство 7,фотоэлемент 8,логарифмический преобразователь 9, вычитатель ХО,коммутатор II,сигахуонизатор Х2 Фильтры Е3 и 14,задающие блоки В-IS,âû÷èòàòåëè I9 и 20, .сумматор 2I,логометры 22 и 25.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника I света направляется на светофильтры

4 и 5,установленные на диске 3 вращающемся от двигателя 2.Полоса пропускания светофильтра 4 соответству ет максимуму поглощения (длина волны Л )одного из компонентов двухкомпонентной смеси,а полоса пропускания светофильтра 5 (длина волны

3.2 j — максимуму поглощения второго компонента (или минимуму первого .

При вращении диска 3 луч света поочередно перекрывается то одним светофильтром,то другим. Величина светового потока после светофильтров равна Д или F> в зависимости от типа светофильтра. В общем случае световой поток F, прошедший через светофильтр, падает на контролируемый материал б,который протягивается через калибрующев устройство 7.

Световой поток V(F"или Р") прошедший сквозь контролируемыМ материал б,направляется на фотоэлемент 8,фототок J которого соответствует величине потокаУ

З= ®

Сигнал от фотоэлемента 8 поступает в логарифмический преобразователь 9,где формируются сигналы, логарифмйчески пропорциональные величинам о и Г е

А именно: и =6 где

3o = r(F0)

Эти сигналы передаются на вычитатвль

IO,íà выходе которого получается сигнал, равный разности

6<<3-Sg =6 -(Известно,что световой поток,прошедший сквозь волокнистый слой, связан с линейной плотностью массы этого слоя зависимостью;

-к& гдв Yg-световой поток, падающий на

» волокнистый слой:

F -световой поток, прошедший сквозь волокнистый слОй

Ь -линейная плотность массы волокнистого слоя;

» к -коэффициент ослабления,зависящий от длины волны светового излучения и От типа волокна.

Тогда Оптическая плотность Д

-волокнистог слоя есть:

20 Й = 6 — ЬЯО 61 Р = Кб

- То есть оп ическая плотность и пропорциональна плотности массы про. дукта.

Таким образом, сигнал после вы2 читателя IO пропорционален оптической плотности волокнистого слоя для данной длины волны. Этот сигнал поступает на коммутатор П который с помощью синхронизатора I3 работает зо синхронно с диском 3 так,что при прохождении света через светофильтр

4 сигналы поступают в первый канал вычислительного устройства,а при прохождении света через светофильтр з 5-во второй канал.То есть,в первый канал подаются сигналы, соответствующие оптической плотности материала ф(Лq) для длины волны Лq а во второй канал-сигнал, соответствую4о щий оптической плотности Иэ. для длины волны Л-

Для уменьшения погрешности измерения,вызванной конечным временем коммутации, используются фильтры

4ь I5 и I4,постояйные времени которых значительно больше времени коммутации, На выходе фильтров l3 Й I4 имеют место сигналый, и фл, соответствующие усредненным по длине контролируемого материала значениям,Ь ., и Я 3-g °

Изьвстно g что q й() egg. )+%>g)- >(y)6g К (Л,,) . 4(Л2)- Й1(Л2)+Я (Л ) К1(A )g,+ yã(y )g гдв & и Sg, -линвйныв плотности мас сы I и 2 компонентов соответственно.

«ъ (Чф (А„-оптичвскив плотности I и 2 компонента при длине волны

,ф;,и,{л4-коэффициенты ослабления соответствующих компонентов при соответствующих длинах волн Х

Рошая эту систему уравнений относительно величин &< и б и считая коэффициенты ослабления постоянными,получим; в =Я (лг)-> Я { )

& цъ{ .,1- Q{ A () гдв „я„,/, -коэффициенты,зависящйе от величин (л,), 1P>), Kz(Aq) и Kz(p.)<

В схеме значениями Я,Мз 3q задаются с помощью задающих блоков

I5-I8 соответственно.дослв этих элементов сигналы становятся пропорциональными величинам 3< 3{А,).,Я {,, МфР-ди @РДДля решения уравнений (1) и (21 нвобходимые сигналы подаются на вычитатели 19 и 20,причем после элемента I9 получаем сйгнал, соответствующий величине О -линейной плотности массы I-ro компонента а после элемента 20-величине 8, -линейной плотности массы.2-ro компонента.Эти сигналы подаются на сумматор 2I и,одновременно,на первые входы логоиетров 22 и 23.На вторые входы логомвтров 22 и 23:.поступает сигнал суммы 6 +6 =-6 от сумматора 21.Таким образом,с выхода элемента 21 имеем сигнал,соответствующий величине 6=6<+e, а с выходов элементов 22 и 25-сигналы пропорциональные величинам долей линейных плотностей масс &го и 2-го компонентов относительно общей линейной плотности массы и - д

" соответственно, 6 ъ

Все три выхода можно использовать как для регистрации,так и для управления системой смешивания, ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I.ÓñòðoIcòâo для автоматического контроля состава движущегося материала из смеси волокон,содержащее измерительный блок,-эавктрически связанный с регистрирующим устройством,о т л и ч а а щ е eс я твм,что,с целью повышения точности и автоматизации процесса вычисления состава материала,оно снабжено специализированным зычис литвльным устройством, содержащим измерительные каналы, количество ко- торых соответствует количеству компонентов смеси,а блок измерения выполнен в видо диска с ищополосны--... ми светофильтрами и фотоэлемента, —, расположенных с противоположных сторон контролируемого материала, логарифмического преобразователя, коммутатора для разделения сигналов и синхронизатора, причем диск установлен с возможностью вращения посредством двигателя,а выход фотоэлемента через логарифмический преобразователь связан с первым входом коммутатора,второй вход которого подключен к выходу синхронизатора,кинематичвски связанного с диском.

2.устройство по.п.I o т л ич а ю щ е е с я тем,что специализированное вычислительное устройство содержит в каждом канале измерения фильтры задающие элементы, вычитатвли,сумматор и логометры,apI . ,этом выходй фильтров каждого кайа-; ла измерения через свои задающие элементы соединены с входами вычитающих элементов, выходы которых подключены к входам сумматора и ло гомвтров,вторые входы которых связаны с вйходом сумматора.