Способ определения зрелости хлопковых волокон

 

o nи

ИЗОБРЕТЕН ИД иц650000

Союз Советских

Социалистических

Рввпублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.08.76 (21) 2395466/25-12 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень ¹ 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М Кл2

6 01N 29/00

Государствеимый комитет (53) УДК 534.6(088.8) па делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

А. Ф. Костюков (71) Заявитель

Барнаульский научно-исследовательский институт текстильной промышленности (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗРЕЛОСТИ

ХЛОПКОВЫХ ВОЛОКОН

Изобретение относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных материалов в текстильной промышленности. 5

Известен способ неразрушающего контроля зрелости хлопковых волокон.

Однако получаемый таким способом результат недостаточно достоверен.

Известен также полярографический ме- 10 тод, который основан на использовании .различной окрашенности волокон, которую они приобретают в поляризованном свете на красном фоне кристаллической пластины, вставленной в прорезь столика микро- 15 скопа. Текстильные волокна хлопка обладают свойством двойного лучепреломления.

При прохождении естественного света через поляризатор микроскопа и волокна создается интерференционная окраска воло- 20 кон, которая находится в определенной зависимости от зрелости волокна и толщины его стенок. Производят визуальную оценку зрелости каждого волокна и определяют зрелость всего штапелька как среднеариф- 25 метическую.

Основным недостатком этого способа является то, что определение зрелости производится поволоконно, что очень длительно. трудоемко и требует напряженного внима- 50 ния и высокой квалификации технического персонала, предопределяя субъективность оценки результатов.

Более удобным и быстрым является пневматический метод. Он заключается в следующем. B камеру закладывается образец-штапель постоянного веса. В одной и той же навеске с понижением зрелости количество волоконец увеличивается. В камеру равномерно подается постоянное количество воздуха, вследствие чего создается постоянный перепад давления. В этих условиях разрежение воздуха в камере,где помещен испытуемый образец, зависит от сопротивления образца хлопка проходящему через него воздуху. Общая поверхность площади, которую встречает на своем пути поток воздуха, будет с понижением сорта увеличиваться. (т. е. чем менее зрелыми являются волокна, тем меньше целлюлозы в каждом волоконце, тем меньше каждое волоконце весит, тем больше этих волоконец в единице веса и тем большую поверхность они создают). Снижение давления прошедшего воздуха отображается на шкале манометра. Умножение величины показания манометра на постоянный коэффициент, сведенный в таблицу, дает усредненное значение зрелости волокон, составляющих штапелек.

650000

Наряду со своими достоинствами этот метод также обладает рядом существенных недостатков. Это прежде всего активное воздействие воздушной струи на измеряемый образец, т. е. в процессе измерения показания могут «плыть». Кроме того, способ обеспечивает только нелинейную зависимость изменения величины полезного сигнала от изменения поверхностной плотности образца, что затрудняет определение и подсчет величины зрелости.

Прототипом предлагаемого способа является фотоэлектрический способ определения зрелости хлопковых волокон. Он заключается в следующем.

Образец-штапелек постоянного веса испытуемого хлопка закладывается между двумя предметными стеклами, которые помещают между источником поляризованного света и фотоэлементом. Вследствие разной толщины стенок волокна лучи света проходят с разной интенсивностью. Суммарный световой поток поступает на фотоэлемент, превращается в электронный, усиливается усилителем и фиксируется на шкале микроамперметра, проградуированного в относительных единицах зрелости.

С помощью постоянных коэффициентов, сведенных в таблицы, определяют истинную зрелость волокон данной селекции и сорта.

Однако указанный способ не обеспечивает достаточную точность определения зрелости, поскольку не может обеспечить линейную зависимость величины полезного сигнала от оптической плотности образца.

Зрелость хлопка, изменившего свой цвет или оптическую плотность вследствие инсоляции или длительного хранения, данным способом не может быть определена вообще.

Кроме того, существенным недостатком этого и всех вышеперечисленных способов является необходимость длительной, трудоемкой, требующей специальных навыков ручной подготовки опытного образца-штапелька. Достаточно сказать, что подготовка опытного образца-штапелька и определение зрелости лаборанткой средней квалификации занимает несколько часов.

Тенденцией развития текстильных предприятий является переход к АСУТП. По существующим правилам каждое предприятие должно иметь не менее чем трехмесячный запас сырья. Для того чтобы на каждый день, смену составить наиболее оптимальную смеску в соответствии с планируемой продукцией, вычислительный центр предприятия должен иметь полные данные физико-механических параметров волокон по всему запасу, что при существующих методах нереально.

Целью изобретения является повышение точности в определении зрелости хлопковых волокон.

Зо

4

Указанная цель достигается за счет того, что перед взвешиванием массу волокон формируют в виде бесконечной ленты, а облучение производят ультразвуком с частотой в пределах от 18 до 1000 кГц и интенсивностью в пределах от 1 до 10000 вт/м при непрерывном перемещении бесконечной ленты из массы волокон, при этом о зрелости судят по формуле

Q p, пр где К вЂ” коэффициент зрелости;

Q = ИЙ вЂ” интеграл сигнала за период

/ измерения; и — количество оборотов ленты за период измерения;

p — вес ленты;

Лр — эталонная единица веса, по которой производится отсчет зрелости;

К вЂ” коэффициент пропорциональности, соответствующий каждому сорту и селекции волокна.

В качестве инструмента измерения применен ультразвук в связи с его высокой информативной способностью. Как известно, все три основных параметра ультразвука — амплитуда, скорость распространения и фаза — могут нести информацию. Кроме того, ультразвук нейтрален к волокнистой массе, HtB реагирует на изменение цвета и оптической плотности волокон, а изменение фазы от гуляния поверхностной плотности прозвучиваемого объекта имеет линейную зависимость.

Осуществляют:предлагаемый способ следующим образом.

Для получения результата с заданной точностью и достоверностью любое потребное количество хлопка берут из кипы, формируют в ленту с помощью лабораторной чесально-ленточной установки (типа установки Шерли) или, если образец очень большой, с помощью промышленной чесальной машины, имеющей выход продукта в вид е ленты, и взвешивают ее. Затем конец ленты пропускают через фильеру, в корпусе которой нормально к оси ленты и встречно друг к другу расположены передающий и приемный датчики ультразвука, соединяют ленту в кольцо и с помощью вытяжной пары валиков, задействованных от двигателя с редуктором, протягивают ее необходимое количество раз, замечая количество оборотов ленты и общее время измерения. Таким образом обеспечивается сплошной замер любого количества волокна. Так как движение ленты равномерное, то динамический фактор влияния на величину выходного сигнала может быть легко нейтрализован. Точность измерения в данном случае будет определяться только раз650000 решающей способностью измерительной электронной схемы. Сигнал, полученный на приемнике ультразвука, усиливается, преобразуется в пропорциональный одному из параметров прошедшего ультразвука и подается на интегрирующее устройство. Средняя зрелость волокна отсюда равна: к — " к пр

К вЂ” коэффициент зрелости; где

Q = jUdt — интетрал сигнала за пери(д од измерения; и — количество оборотов ленты; р — вес ленты;

Лр — эталонная единица веса, по которой производится отсчет зрелости;

К вЂ” коэффициент пропорцио- 20 нальности, соответствующий каждому, сорту и селекции волокна (табличные да нные) .

На фит. 1 изображена структурная схе- 25 ма аппаратуры для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — фильера.

Генератор 1 .высокочастотных колебаний подает сигнал на ультразвуковой излучатель 2, закрепленный на корпусе фильеры 30

3. Ультразвуковые колебания, пройдя через ленту 4, попадают на приемник ультразвука 5. Сигнал, преобразованный и усиленный до насыщения, формируется блоком 6 в прямоугольные импульсы, которые 35 затем дифференцируются. Продифференцированный сигнал подается на триггер 7 с раздельным запуском. На другой вход триггера 7 подается продифференцированный сигнал с генератора 1. Таким образом, 40 длительность импульсов, выходящих с триггера 7, будет равна длительности запаздыва ния ультразвукового сигнала по фазе. Сигнал с трипгера 7 подается на интегратор с нуль-органом 8, выдающим счет- 45 ные импульсы, а после накоплен ия определенного заряда — на счетчик 9. Фильера 3 служит только для формирования постоянното мтновенно измеряемого объема и фиксации излучателя 2 и приемника ультра- 50 звука 5 относительно друг друга. Проверка метода в лабораторных условиях показала доспижимость поставленной цели с погрешностью результата не более 1%.

Наиболее оптимальным вариантом является вариант, при котором частота ультразвука находится в диапазоне от 18 до

1000 кГц, а интенсивность от 1,до 10 вт/м -.

Использова ние предложенного метода дает возможность уменьшить субъективный фактор, снизить трудоемкость и продолжительность измерения до минимума. За счет этого повышается оперативность, точность и достоверность входного контроля сырья на предприятиях текстильной промышленности, что способствует созданию оптимальных режимов и повышению качества выпускаемой продукции.

Формула изобретения

Способ определения зрелости xJIOIIKOBblx волокон, по которому массу волокон взвешивают, облучают, а о зрелости судят по величине зафиксированного ситнала, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности определения, перед взвешиванием массу волокон формируют в виде бесконечной замкнутой ленты, облучение производят ультразвуком с частотой в пределах от 18 до 1000 кГц и интенсивностью в пределах от 1 †100 Вт/м2, при непрерывном перемещении бесконечной ленты из массы волокон, о зрелости судят по формуле

Жр ;, пр где К вЂ” коэффициент зрелости; 2

q JUdt — интеграл сигнала за пери1, од измерения; п — количество оборотов ленты за период измерения; р — вес ленты;

Лр — эталонная единица веса, по которой производится отсчет зрелости;

К вЂ” коэффициент пропорциональности, соответствующий каждому сорту и селекции волокна.

650000

4 иг, 1

Дыг. 2

Составитель Г. Карташев

Редактор Е. Дайч

Корректоры: P. Беркович и И. Позняковская

Техред А, Камышникова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 94/14 Изд. М 188 Тираж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5