<Desc/Clms Page number 1>
DESCRIPTION Régulation du débit d'une carde
La présente invention se rapporte au domaine des cardes et plus particulièrement à un procédé et un dispositif pour mesurer et contrôler le débit de la nappe d'alimentation d'une carde ou machine similaire et donc pour régler la régularité du voile produit par la carde.
La régularité du voile délivré par la carde a toujours été un problème important pour le filateur, parce que la qualité du produit fini en dépend directement.
Dans une machine en bon état de marche, la régularité de la masse de fibres entrantes conditionne directement la régularité du voile sortant Dans un processus de régulation, une mesure sur le débit de matière entrante est donc préférable à une mesure sur le débit sortant, car le temps de réaction est plus court
Le brevet belge 822 128 décrit un dispositif pour mesurer la densité de la nappe d'alimentation de la carde, sans contact avec les fibres, au moyen d'un capteur de débit constitué d'une source radioactive L'inconvenient de ce système est l'utilisation d'un élément radioactif pour lequel les formalités d'installation et d'utilisation en usine sont très contraignantes
Les mesures de securité sont de plus en plus lourdes et, avec l'avenement de politiques de plus en plus écologiques,
la technique radioactive est condamnée à terme
D'autres techniques existent, telles que le pesage cyclique, qui a pour défaut d'introduire des variations cycliques, et le
<Desc/Clms Page number 2>
pesage en continu, qui pose des problèmes de précision à cause du faible poids à peser.
La présente invention a pour but de conserver les avantages de la méthode de régulation sans contact tout en éliminant les lourdes contraintes de la radioactivité.
Suivant l'invention on envoie des rayons X à travers la nappe de fibres, on mesure les rayons non captés par les fibres et on règle le débit entrant des fibres dans la carde en fonction des rayons mesurés.
A cet effet on utilise un générateur à rayons X dont la puissance est adaptée à la faible densité des matériaux textiles dont il faut mesurer la masse avant d'entrer dans la carde.
Les avantages de l'utilisation des rayons X par rapport à la technique radioactive sont énormes. En effet, à part de l'élimination des contraintes liées à l'utilisation de la radioactivité, l'utilisation des rayons X permet d'adapter l'intensité du rayonnement et donc de mesurer la densité pour n'importe quelle largeur de la nappe de fibres entrant dans la carde. Par ailleurs, l'émission de particules (rayons X) peut être interrompue à la source dès que le défilement de la nappe textile à mesurer est arrêté, ce qui est impossible avec une source radioactive.
L'avantage majeur provient toutefois du fait qu'en utilisant des rayons X on peut régler dans le temps la fréquence d'émission du générateur des rayons X et donc produire des rayons avec une grande linéarité et stabilité
La stabilité des rayons X est obtenue suivant l'invention, en contrôlant, en continu, la haute tension appliquée aux électrodes d'une ampoule à rayons X et en faisant varier la basse tension appliquée au filament de l'ampoule, en fonction des variations de courant dans la haute tension Ce contrôle pourra avantageusement être effectue par une régulation électronique qui compare les valeurs de tension et de courant et qui ajuste la basse tension De préférence,
la regulation automatique tiendra compte des variations de temperature pouvant se produire dans le générateur de rayons X
<Desc/Clms Page number 3>
Outre la stabilité des rayons X émis, le récepteur des rayons doit donner un signal qui ne change pas dans le temps. Suivant l'invention on utilise un tube à scintillation. Un tube à scintillation comporte un cristal, qui transforme les rayons X en rayons lumineux.
Un tel cristal subit des phénomènes de vieillissement. Suivant une forme de mise en application préférentielle de l'invention, le tube à scintillation comporte un système d'autoréglage suivant lequel le taux de vieillissement du cristal est en permanence analysé et compensé par une variation de la haute tension qui alimente la partie réceptrice du tube.
L'invention sera précisée plus en détail à l'aide d'un exemple non limitatif en se référant aux figures jointes, qui représentent e la figure 1 un schéma montrant le principe de régulation suivant l'invention, * la figure 2 : d'une manière schématique un dispositif suivant l'invention.
EMI3.1
En se référant à la figure 1, celle-ci montre un générateur m 1 de rayons X qui envoie son rayonnement 2 à travers une matière textile 4, transversalement à la direction d'avance de cette matière textile.
Le rayonnement, plus ou moins amorti suivant la densité de la matière textile, est capté par le récepteur 3
Dans la figure 2, on remarque un générateur 1 de rayons X. Le fait d'appliquer aux électrodes d'une ampoule 5 à rayons X une haute tension 9, ainsi que d'appliquer une basse tension 8 au filament de l'ampoule, provoque l'émission de rayonnement X L'émission de rayons X aussi bien en qualité, energie des photons contenus dans le rayonnement, qu'en quantité (nombre de photons émis), est directement fonction de la haute tension et du courant appliqué aux électrodes de l'ampoule à rayons X Le générateur 1 est alimenté en basse tension 7, (24 volts continu), le système d'alimentation 6 de l'ampoule a rayons X utilise cette basse tension et produit, d'une part, une haute tension 9.
dans l'exemple environ 30000 volts, avec un courant donne pour alimenter les électrodes de l'ampoule et, d'autre
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
part, une basse tension réglable 8 de quelques volts continu pour alimenter le filament de l'ampoule. La stabilité des rayons X produits est obtenue en ajustant continuellement la tension 8 en fonction de la valeur du courant dans la haute tension 9 Ceci est réalisé par une régulation automatique qui compare dans des circuits électroniques les valeurs instantanées et les modifie si nécessaire Le courant appliqué à l'ampoule à rayons X sera modifié en faisant varier la tension 8 appliquée au filament. De plus, un contrôleur de température 10 réajuste les valeurs des comparateurs suivant la température interne du générateur 1.
En utilisant des composants électroniques de très haute qualité, la précision de l'ensemble est très élevée.
Le rayonnement 2 plus ou moins absorbé par la matière textile 4 est capté par un tube à scintillation 3 Il est intéressant de travailler avec une fréquence de réception au niveau du tube à scintillation qui soit toujours plus ou moins la même, lorsque le rayon traverse uniquement l'air, quelle que soit la distance entre le générateur et le récepteur A cette fin, il est prévu de placer sur le collimateur 24, pour une distance de plus en plus faible, un filtre de plus en plus puissant pour réduire l'émission.
L'élément récepteur du tube à scintillation 3 est un ensemble Il composé d'un cristal 12 qui réagit aux photons contenus dans le rayonnement 2.
Dans un scintillateur les photons reçus vont être transformés en photons lumineux appelés scintillations Les scintillations observées passent par un photomultiplicateur 13 qui transforme les photons en impulsions électriques lA, dont l'amplitude est proportionnelle à l'intensité lumineuse des scintillations, c'est-àdire au nombre de photons lumineux reçus par la photo-cathode du photomultiplicateur à chaque scintillation, et donc proportionnelle à l'énergie Le nombre d'impulsions reçu est égal au nombre de photons absorbés par le cristal Les impulsions électriques) 4 sont filtrées par un discriminateur de façon à ne compter que les tmpulsions provenant de la source rayons X et presentant une partie de fréquence intéressante (haute energie)
<Desc/Clms Page number 5>
Le tube 3 est alimenté par un courant basse tension mais génère une haute tension 17 dans la partie 11
Suivant l'état physique et actuel du cristal de mesure 12, un réglage automatique en haute tension, dans l'exemple entre 700 et 1300 volts continu, est réalisé par un microprocesseur 16.
Ce réglage automatique est obtenu par un scanning permanent 15 qui permet de repérer la zone où se trouvent les impulsions correspondant aux photons X. La modification automatique de la haute tension 17 d'alimentation du photomultiplicateur permet de positionner l'amplitude des impulsions dans la fenêtre de lecture du discriminateur.
Un microprocesseur 16 analyse les impulsions 15, les compte et les met en forme 25 pour les distribuer dans le temps et permettre le transit sans perturbation dans un conducteur électrique
EMI5.1
18.
Le signal du conducteur 18 est réceptionné dans un ordinateur 19 et est traité dans un logiciel comportant entre autres un algorithme mathématique qui permet de déduire la quantité de matière textile travaillée.
L'ordinateur 19 délivre alors de manière continue un signal de commande 23 vers un moto-réducteur 20 actionnant les cylindres alimentaires de la carde 21
Les dynamos tachymetriques ou codeurs 22 sont prévues sur cette carde 21 pour la synchronisation générale de la carde et pour la synchronisation de la machine qui suit.
Il est clair que l'invention n'est pas limitée par les données de l'exemple décrit ci-dessus, mais comporte chaque système utilisant des rayons X dans lequel la stabilité des rayons emis est réglée par variation de la tension appliquee au filament de l'ampoule à rayons X.
De préférence, la réception des rayons X se fait par un tube à scintillation qui comporte un systeme de réglage suivant lequel le signal reçu est traité par une régulation automatique qui compense le vieillissement du cristal par une variation de la haute tension alimentant la partie receptrice du tube
<Desc / Clms Page number 1>
DESCRIPTION Flow control of a card
The present invention relates to the field of cards and more particularly to a method and a device for measuring and controlling the flow rate of the supply web of a card or similar machine and therefore for adjusting the regularity of the web produced by the card.
The regularity of the veil delivered by the card has always been a major problem for the spinner, because the quality of the finished product directly depends on it.
In a machine in good working order, the regularity of the mass of incoming fibers directly conditions the regularity of the outgoing web In a regulation process, a measurement on the flow of incoming material is therefore preferable to a measurement on the outgoing flow, because the reaction time is shorter
Belgian patent 822,128 describes a device for measuring the density of the card supply web, without contact with the fibers, by means of a flow sensor consisting of a radioactive source. The drawback of this system is that use of a radioactive element for which the formalities for installation and use in the factory are very restrictive
Security measures are becoming increasingly onerous and, with the advent of increasingly ecological policies,
radioactive technology is doomed
Other techniques exist, such as cyclic weighing, which fails to introduce cyclic variations, and
<Desc / Clms Page number 2>
continuous weighing, which poses problems of precision due to the low weight to be weighed.
The object of the present invention is to conserve the advantages of the contactless regulation method while eliminating the heavy constraints of radioactivity.
According to the invention, X-rays are sent through the sheet of fibers, the rays not picked up by the fibers are measured and the flow rate of the fibers entering the card is adjusted as a function of the rays measured.
For this purpose, an X-ray generator is used, the power of which is adapted to the low density of textile materials, the mass of which must be measured before entering the card.
The advantages of using X-rays over the radioactive technique are enormous. In fact, apart from eliminating the constraints linked to the use of radioactivity, the use of X-rays makes it possible to adapt the intensity of the radiation and therefore to measure the density for any width of the sheet. of fibers entering the card. Furthermore, the emission of particles (X-rays) can be interrupted at the source as soon as the movement of the textile sheet to be measured is stopped, which is impossible with a radioactive source.
The major advantage however comes from the fact that by using X-rays one can adjust in time the emission frequency of the X-ray generator and therefore produce rays with a great linearity and stability.
The stability of X-rays is obtained according to the invention, by continuously monitoring the high voltage applied to the electrodes of an X-ray bulb and by varying the low voltage applied to the filament of the bulb, depending on the variations. of current in high voltage This control could advantageously be carried out by an electronic regulation which compares the values of voltage and current and which adjusts the low voltage Preferably,
automatic regulation will take into account temperature variations that may occur in the X-ray generator
<Desc / Clms Page number 3>
In addition to the stability of the X-rays emitted, the receiver of the rays must give a signal which does not change over time. According to the invention, a scintillation tube is used. A scintillation tube has a crystal, which transforms X-rays into light rays.
Such a crystal undergoes aging phenomena. According to a preferred embodiment of the invention, the scintillation tube comprises a self-adjusting system according to which the aging rate of the crystal is constantly analyzed and compensated by a variation in the high voltage which supplies the receiving part of the tube.
The invention will be specified in more detail with the aid of a nonlimiting example with reference to the attached figures, which represent in FIG. 1 a diagram showing the principle of regulation according to the invention, * in FIG. 2: d schematically a device according to the invention.
EMI3.1
Referring to FIG. 1, this shows an X-ray generator m 1 which sends its radiation 2 through a textile material 4, transversely to the direction of advance of this textile material.
The radiation, more or less damped depending on the density of the textile material, is picked up by the receiver 3
In FIG. 2, there is an X-ray generator 1. The fact of applying to the electrodes of an X-ray bulb 5 a high voltage 9, as well as applying a low voltage 8 to the filament of the bulb, causes the emission of X-rays The emission of X-rays both in quality, energy of the photons contained in the radiation, as in quantity (number of photons emitted), is directly a function of the high voltage and the current applied to the electrodes of the X-ray bulb The generator 1 is supplied with low voltage 7 (24 volts DC), the supply system 6 of the X-ray bulb uses this low voltage and produces, on the one hand, a high tension 9.
in the example about 30,000 volts, with a given current to supply the electrodes of the bulb and, on the other
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
apart, an adjustable low voltage 8 of a few volts DC to supply the filament of the bulb. The stability of the X-rays produced is obtained by continuously adjusting the voltage 8 as a function of the value of the current in the high voltage 9 This is achieved by an automatic regulation which compares the instantaneous values in electronic circuits and modifies them if necessary The applied current to the x-ray bulb will be changed by varying the voltage 8 applied to the filament. In addition, a temperature controller 10 readjusts the values of the comparators according to the internal temperature of the generator 1.
By using very high quality electronic components, the precision of the assembly is very high.
The radiation 2 more or less absorbed by the textile material 4 is captured by a scintillation tube 3 It is interesting to work with a reception frequency at the scintillation tube which is always more or less the same, when the ray only crosses the air, whatever the distance between the generator and the receiver For this purpose, it is planned to place on the collimator 24, for an increasingly small distance, an increasingly powerful filter to reduce the emission .
The receiving element of the scintillation tube 3 is an assembly II composed of a crystal 12 which reacts to the photons contained in the radiation 2.
In a scintillator, the photons received will be transformed into light photons called scintillations. The scintillations observed pass through a photomultiplier 13 which transforms photons into electrical pulses lA, the amplitude of which is proportional to the light intensity of the scintillations, that is to say the number of light photons received by the photo-cathode of the photomultiplier at each scintillation, and therefore proportional to the energy The number of pulses received is equal to the number of photons absorbed by the crystal The electrical pulses) 4 are filtered by a discriminator so as to count only the pulses coming from the X-ray source and having an interesting frequency part (high energy)
<Desc / Clms Page number 5>
The tube 3 is supplied by a low voltage current but generates a high voltage 17 in the part 11
Depending on the physical and current state of the measuring crystal 12, an automatic high voltage adjustment, in the example between 700 and 1300 volts DC, is carried out by a microprocessor 16.
This automatic adjustment is obtained by a permanent scanning 15 which makes it possible to locate the zone where the pulses corresponding to the X photons are located. The automatic modification of the high voltage 17 supply of the photomultiplier makes it possible to position the amplitude of the pulses in the window of the discriminator.
A microprocessor 16 analyzes the pulses 15, counts them and formats them to distribute them over time and allow transit without disturbance in an electrical conductor
EMI5.1
18.
The signal from the conductor 18 is received in a computer 19 and is processed in software comprising inter alia a mathematical algorithm which makes it possible to deduce the amount of textile material worked.
The computer 19 then continuously delivers a control signal 23 to a geared motor 20 actuating the food cylinders of the card 21
The tachometric dynamos or encoders 22 are provided on this card 21 for the general synchronization of the card and for the synchronization of the following machine.
It is clear that the invention is not limited by the data of the example described above, but comprises each system using X-rays in which the stability of the emitted rays is regulated by variation of the tension applied to the filament of the x-ray bulb.
Preferably, the reception of X-rays is done by a scintillation tube which comprises an adjustment system according to which the received signal is processed by an automatic regulation which compensates for the aging of the crystal by a variation of the high voltage supplying the receiving part of the tube