BE843630A - Un appareil de mesure de la regularite des rubans et meches en industrie textile - Google Patents

Un appareil de mesure de la regularite des rubans et meches en industrie textile

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BE843630A
BE843630A BE168505A BE168505A BE843630A BE 843630 A BE843630 A BE 843630A BE 168505 A BE168505 A BE 168505A BE 168505 A BE168505 A BE 168505A BE 843630 A BE843630 A BE 843630A
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Description


   <EMI ID=1.1> 

  
Il existe déjà sur le marché plusieurs appareils destines à 1&

  
mesure de la régularité des rubans et machos en industrie textile ; 

  
mais :Les uns sont des appareils très élaborés, fort coûter et relativement fragiles destinés à l'utilisation en laboratoire, d'autres prévus pour l'emploi en usines ne permettent pas des mesures suffisamment précises et rapides de paramètres simples et universellement connus tel le coefficient de -variation quadratique de la section du ruban ou de la mèche étudiés  L'objet de la présente invention est précisément la réalisation d'un régularimètre robuste, simple et peu coûteux, permettant cependant des mesures précises et rapides des paramètres caractéris-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
vis-à-vis de la longueur : soit rubans, mèches et fils en industrie textile, mais également fils et tôles en industrie métallurgique, filme de matières diverses en industrie chimique, papeterie, etc. La présente "numération n'étant en aucune façon limitative 

  
Liste des figures  Figure 1 Le capteur électromécanique.  Figure 2 Schéma de principe du calculateur analogique  Figure' , Schéma de principe du calculateur digital 

Description de l'appareil 

  
L'appareil comporte deux parties 

  
1) un capteur électromécanique (fig.l) servant à provoquer le

  
déroulement de la matière à étudier, à mesurer mécaniquement pendant son passage sa section ou son épaisseur suivant les cas, et à transformer cette mesure en grandeur électrique variable . 

  
2) un calculateur électronique analogique (fig.2) ou digital

  
(fige') traitant l'information fournie par la première partie et en déduisant le graphique de la section ou de l'épaisseur de la matière considérée en fonction de la longueur, la valeur moyenne de cette fonction, et ses coefficients .le variation linéaire et quadratique .

  
Tous les autres paramètres que la statistique permet de calculer à. partir d'une fonction aléatoire peuvent évidemment être déterminés par le calculateur et notamment le spectrogramme donnant les défauts périodiques avec leurs amplitudes respectives . 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
appareil ou former deux boitiers mécaniquement distincts, reliés par un ou plusieurs cables électriques permettant la transmission

  
 <EMI ID=4.1> 

  
à. partir de l'autre 

  
Examinons maintenant plus en détail ces deux parties constitutives

  
 <EMI ID=5.1> 

  
 <EMI ID=6.1> 

  
Le capteur électromécanique de notre invention se différentie essentiellement des réalisations existantes par une inertie des masses mobiles fortement réduite, permettant des vitesse de défilement de la matière et donc de mesure beaucoup plus élevées . Ainsi, dans tous les appareils existants en industrie textile, la

  
 <EMI ID=7.1> 

  
par minnte et la précision des mesures est, en outre. bien supé-

  
 <EMI ID=8.1> 

  
Notre capteur électromécanique utilise un train de mesure composé de deux galet" (1) et (2) .

  
 <EMI ID=9.1> 

  
tionnement de ces matières à l'entrée des gorges des galets de mesures (1) et (2) 

  
 <EMI ID=10.1> 

  
le galet inférieur (1) dont l'axe est fixe, est entraîné à vitesse constante par un moteur électrique muni éventuellement d'un

  
 <EMI ID=11.1>  

  
Si une ou éventuellement deux vitesses de défilement peuvent suffire pour les mesures à effectuer* le moteur (3) pourra être choisi dit type synchrone . 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
matière passant entre les galets de mesure 

  
Pendant ce passage le galet (2) peut se soulever et suivre les va-

  
 <EMI ID=13.1> 

  
et toutes les autres pièces mobiles solidaires de celui-ci, que noue lui permettons de suivre parfaitement les variations d'épais"

  
 <EMI ID=14.1> 

  
même à vitesse relativement élevée 

  
Nous avons évidemment veilla' au cours de cette étude d'allégement du train supérieur, à conserver la robustesse indispensable à un

  
 <EMI ID=15.1> 

  
nanti les appareils existants, la force de pression nécessaire est obtenue au moyen de poids accroché" à ou disposée sur un levier horizontal solidaire de l'axe (7) . 

  
 <EMI ID=16.1> 

  
l'axe (7) c'est cette solution que nous avons reprise au dessin de la figure 1 

  
L'autre extrémité du ressort (12) peut éventuellement être accro-

  
 <EMI ID=17.1> 

  
régler la force de pression suivant le type de matière à menu. rer., la largeur de la gorge choisie, la vitesse de défilement,etc. Il serait également possible d'obtenir différentes pressions en utilisant plusieurs ressorte 

  
 <EMI ID=18.1> 

  
transformer en signal électrique les mouvements du levier (7); et donc du galet (2) et finalement les variations d'épaisseur de la

  
 <EMI ID=19.1> 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
Il est 'salement possible d'utiliser un capteur inductif' rotatif dont l'axe soit rendu solidaire de l'axe (7) directement ou par démultiplication sans jeu . 

  
Le capteur électromécanique peut. en outra, comporter les acceânoires suivants 

  
 <EMI ID=21.1> 

  
mesure et à guider par sa forme en plan incliné, la matière à la sortie du train de mesure

  
 <EMI ID=22.1>  pincement de la matière par 1'intermédiaire du levier(19).

  
Enfin, au lieu d'utiliser un capteur inductif linéaire ou circulaire"; notre invention peut également utiliser pour transformer les mouvements du galet supérieur en tensions électriques" un potentiomè-

  
 <EMI ID=23.1> 

  
inductif, son oscillateur d'alimentation et le démodulateur . 

  
2) Le calculateur électronique *

  
 <EMI ID=24.1> 

  
par- le capteur décrit ci-dessus peut être soit du type analogique , soit du type digital   <EMI ID=25.1> 

  
Le calculateur comporte d'abord un oscillateur (1) fonctionnant à quelques milliers de hertz et alimentant le capteur inductif de déplacement (2) :

  
La sortie de ce dernier, fonction de la position de son noyau mobil et donc de la position du galet supérieur de mesure et finalement de l'épaisseur de la matière entre les deux galets de mesure, est

  
 <EMI ID=26.1> 

  
La tension de sortie du discriminateur est une tension continue , nulle pour une position du noyau du capteur inductif correspondant au centre de la plage de linéarité de mesure, possitive d'un côté de ce point de zéro électrique et négative de l'autre côté.  Pour des raisons de facilité de calcul analogique, il est très intéressant de pouvoir traiter une information d'épaisseur représentée par une tension ayant toujours la même polarité, le zéro correspondant à. une épaisseur nulle et donc à la position à fond. de gorge du galet supérieur de mesure 

  
D'autre part, si l'on ajuste la position du corps du capteur inductif de façon à faire correspondre le zéro électrique à la position à fond de gorge du galet supérieur de mesure, on. perdra la moitié de la plage de linéarité du capteur donc la moitié de la précision qu'il est possible d'obtenir d'un capteur donné  Pour obvier à. cet inconvénient, nous avons utilisé l'astuce

  
 <EMI ID=27.1> 

  
nous faisons correspondre le zéro électrique du capteur au point milieu de la course maximum prévue pour le galet de mesura et en série avec la tension de sortie du discriminateur (3) nous branchons une source de tension continue très bien stabilisée (4) et dont la polarité est telle que le zéro de la somme algébrique des deux tensions se produise pour la position à fond de gorge du galet*

  
 <EMI ID=28.1> 

  
précision maximum par utilisation de la plage complète de linéarité du capteur et tension unipolaire à traiter par le calculateur analogique . 

  
 <EMI ID=29.1> 

  
tière dans le train de mesures permet un étalonnage très précis du zéro de l'appareil 

  
La tension de mesure ainsi obtenue est ensuite envoyée dans un amplificateur (6), à gain réglable au moyen du potentiomètre de pré-

  
 <EMI ID=30.1> 

  
La tension de sortie de l'amplificateur (7) est ensuite envoyée  notamment, vers un moyonneur (8) qui indique sur un appareil de mesure analogique la valeur moyenne,, c'est-à-dire la composante continue du signal de mesure   <EMI ID=31.1> 

  
ce que la tension moyenne prenne une certaine valeur fixe, toujours la même pour toutes les mesures, par exemple 2 volts, et correspondant à un repère fixe tracé sur le cadran de l'appareil de mesure(9) Dès lors, l'indication du cadran (7) sera proportionnelle à l'épaisseur moyenne de la matière passant entre les galets 

  
En industrie textile, il sera donc possible de disposer d'abaques se rapportant aux différentes fibres à mesurer et permettant de faire correspondre aux positions de (7) les titres moyens des rubans ou mèches mesurés - 

  
La tension de sortie de l'amplificateur (6) est également envoyée

  
 <EMI ID=32.1> 

  
effectuant la différence entre cette tension et sa valeur moyenne fournie par le moyenneur (8) . 

  
 <EMI ID=33.1> 

  
le (11) fournissant à sa sortie une tension continue proportionnelle à la tension alternative efficace appliquée à l'entrée . 

  
Le calcul à effectuer pour obtnir la valeur efficace est, en effet,

  
 <EMI ID=34.1> 
 <EMI ID=35.1> 
  <EMI ID=36.1> 

  
Or on " t

  

 <EMI ID=37.1> 


  
da.ns un module tel que (11)

  
 <EMI ID=38.1> 

  
suffit d'appliquer la composante variable sortant du soustracteur

  
(10) à un redresseur actif (12) à deux alternances, suivi d'un

  
 <EMI ID=39.1> 

  

 <EMI ID=40.1> 


  
 <EMI ID=41.1>  

  
Si l'on désire des mesures plus précises de ces périodicités et de leurs amplitudes respectives. il est possible d'appliquer la sortie

  
 <EMI ID=42.1> 

  
gramme donnant les amplitudes en fonction des fréquences *

  
Une source de tension stabilisée (21) fournit les tensions d'alimentation nécessaires aux différentes unités de calcul . 

  
 <EMI ID=43.1> 

  
L'information sortant du démodulateur (1) est alors transformée par

  
 <EMI ID=44.1> 

  
Il est bien entendu que (3) représente toutes les unités nécessaires au calcul et au. stockage des Informations et instructions* notam-

  
 <EMI ID=45.1>  

  
De la même façon que pour le coefficient quadratique, la sortie du moyenneur (13) pourra être dirigée vers un mètre (14) gradué di- . rectement en coefficient de variation linéaire 

  
La tension de sortie de l'amplificateur (6) est également envoyée

  
 <EMI ID=46.1> 

  
stabilisée (16) .

  
La composante variable sortant du soustracteur (15) est amplifiée par un amplificateur (17) et enregistrée au moyen d'un enregistreur rapide (18) qui nous fournira donc l'enregistrement des fluctuations de la section ou de l'épaisseur de la matière mesurée 

  
 <EMI ID=47.1> 

  
valeur standardisée, permet d'être averti pendant la mesure de toute dérive lente de la valeur moyenne de l'épaisseur ou de la section de la matière considérée 

  
En effet, dans ce cas, l'enregistrement de la valeur instantanée ne restera plus centra sur le diagramme mais va lui-même glisser

  
 <EMI ID=48.1> 

  
augmentation ou d'une diminution lente d'épaisseur moyenne 

  
Un observateur entraîné peut déjà déceler sur l'enregistrèrent des valeurs instantanées les périodicités éventuelles de l'épaisseur . 

  
Par une programmation judicieuse du microprocesseur, on obtiendra

  
 <EMI ID=49.1> 

  
tantanées de tout ou d'une partie de l'échantillon mesuré, le spectrogramme, etc . 

  
Grâce à la mise en mémoire de l'information épaisseur ' de tout l'échantillon mesuré, il sera possible d'effectuer l'enregistrement de cette information à. la vitesse réduite nécessaire pour un enregistrement correct d'une partie de l'échantillon ( étant donné l'inertie des enregistreurs) pendant que l'entièreté passe dans l'appareil &#65533; vitesse nettement plus élevée.. 

  
Ainsi, il sera possible d'effectuer en 1 minute la mesure et le

  
 <EMI ID=50.1> 

  
talion nécessaires aux différentes unités de calcul   <EMI ID=51.1> 

  
de mesure de la régularité des rubans et mèches en industrie texti-

  
 <EMI ID=52.1> 

  
tromécanique de faible inertie transformant les variations de sec-

  
 <EMI ID=53.1> 

  
que et un calculateur électronique simple recevant les dites variations et délivrant les paramètres statistiques caractérisant la  variation aléatoire de la section de la matière mesurée et l'enre,-  gistrement des variations de la dite section en fonction de la longueur

Claims (1)

  1. 2. Appareil de mesure selon revendication 1 caractérisé en ce que le calculateur électronique simple au lieu d'être de type analogique est de type digital
    3. Appareil de mesure selon revendications 1 et 2 , <EMI ID=54.1>
    galets de mesure appuyés l'un contre l'autre avec une force de pression, éventuellement modifiable, produite par un, ou éventuel-
    <EMI ID=55.1>
    formée en tension unipolaire par sommation d'une tension continue fixe * a) Calculateur analogique ( Fig. 2 ) <EMI ID=56.1>
    Le calculateur comporte d'abord un oscillateur (1) fonctionnant quelques milliers de hertz et alimentant le capteur inductif de
    <EMI ID=57.1>
    La sortie de ce dernier, fonction de la position de son noyau mobile et donc de la position du galet supérieur de mesure et finalement
    de l'épaisseur de la matière entre les deux galets de mesure, est envoyée à un discriminateur (3) .
    La tension de sortie du discriminateur est une tension continue nulle pour une position du noyau du capteur inductif correspondant
    au centre de la plage de linéarité de mesure" possitive d'un côté
    de ce point de ' zéro électrique et négative de l'autre coté
    Pour des raisons de facilité de calcul analogique, il est très in- téressant de pouvoir traiter une information d'épaisseur représen- tée par une tension ayant toujours la même polarité, le zéro cor- respondant aune épaisseur nulle et donc à la position à fond de gorge du galet supérieur de mesure D'autre part, si l'on ajuste la position du corps du capteur indue- !
    <EMI ID=58.1>
    à fond de gorge du galet supérieur de mesure, on perdra la moitié
    de la plage de linéarité du capteur donc la moitié de la précision qu'il est possible d'obtenir d'un capteur donné Pour obvier à cet inconvénient, nous avons utilisé l'astuce
    <EMI ID=59.1>
    nous faisons correspondre le zéro électrique du capteur au point
    <EMI ID=60.1>
    <EMI ID=61.1>
    chons une source de tension continue très bien stabilisée (4) et dont la polarité est telle que le zéro de la somme algébrique des deux tensions se produise pour la position à fond de gorge du galet.
    <EMI ID=62.1>
    précision maximum par utilisation de la plage complète de linéari.,
    té du capteur et tension unipolaire à traiter par le calculateur analogique
    <EMI ID=63.1>
    tière dans le train de mesure, permet un étalonnage très précis du
    i zéro de l'appareil
    La tension de mesure ainsi obtenue est ensuite envoyée dans un amplificateur (6), à gain réglable au moyen du potentiomètre de précision à 10 tours (7), muni d'un cadran de repérage de position
    La tension de sortie de l'amplificateur (7) est ensuite envoyée ; notamment, vers un moyenneur (8) qui indique sur un appareil de mesure analogique la valeur moyenne, c'est-à-dire la composante continue du signal de mesure On règle le potentiomètre (7) au début de chaque mesure de façon à ce que la tension moyenne prenne une certaine valeur fixe, toujours la môme pour toutes les mesures" par exemple 2 volts, et correspondant à un repère fixe tracé sur le cadran de l'appareil de mesure(9) Des lors, l'indication du cadran (7) sera proportionnelle à l'épaisseur moyenne de la matière passant entre les galets -
    En industrie textile, il sera donc possible de disposer d'abaques se rapportant aux différentes fibres à mesurer et permettant de faire correspondre aux positions de (7) les titres moyens des rubans ou mèches mesurés .
    La tension de sortie de l'amplificateur (6) est également envoyée
    à un sous tracteur (10) qui en extrait la composante variable en effectuant la différence entre cette tension et sa valeur moyenne
    <EMI ID=64.1>
    La tension variable ainsi obtenue est ensuite envoyée dans un module (11) fournissant à sa sortie une tension continue proportionnelle à la tension alternative efficace appliquée à l' entrée .
    Le calcul à effectuer pour obtnir la valeur efficace est, en effets le même à nns division près, que celui nécessaire à l'obtention du
    <EMI ID=65.1> <EMI ID=66.1> <EMI ID=67.1>
    <EMI ID=68.1>
    <EMI ID=69.1>
    dans un module tel que (11)
    <EMI ID=70.1>
    <EMI ID=71.1>
    <EMI ID=72.1>
    Puisque nous avons, par réglage du potentiomètre (7) au dgbut de
    <EMI ID=73.1>
    la sortie du module (11) en coefficient de variation quadratique
    Si l'on désire obtenir le coefficient de variation linéaire" il suffit d'appliquer la composante variable sortant du soustracteur
    <EMI ID=74.1>
    <EMI ID=75.1>
    <EMI ID=76.1>
    F 1 fonction aléatoire .
    <EMI ID=77.1> <EMI ID=78.1>
    quelques milliers de hertz et alimentant le capteur inductif de déplacement (2) . La sortie de ce dernier, fonction de la position de son noyau mobile
    <EMI ID=79.1>
    La tension de sortie du discriminateur est une tension continue , nulle pour une position du noyau du capteur inductif correspondant
    <EMI ID=80.1>
    téressant de pouvoir traiter une information d'épaisseur représen- tée par une tension ayant toujours la même polarité, le zéro cor-
    <EMI ID=81.1>
    gorge du galet supérieur de mesure
    D'autre part, si l'on ajuste la position du corps du capteur incluetif de façon à faire correspondre le zéro électrique à la position
    à fond de gorge du galet supérieur de mesure, on perdra la moitié de la plage de linéarité du capteur donc la moitié de la précision qu'il est possible d'obtenir d'un capteur donné <EMI ID=82.1>
    suivante
    nous faisons correspondre le zéro électrique du capteur au point milieu, de la course maximum prévue pour le galet de mesure et en
    <EMI ID=83.1>
    chons une source de tension continue très bien stabilisée (4) et dont la polarité est telle que le zéro de la somme algébrique des deux tensions se produise pour la position à fond de gorge du galet*
    <EMI ID=84.1>
    précision maximum par utilisation de la plage complète de linéarité du capteur et tension unipolaire à traiter par le calculateur analogique .
    <EMI ID=85.1>
    tière dans le train de mesure, permet un étalonnage très précis du zéro de l'appareil
    La tension de mesure ainsi obtenue est ensuite envoyée dans un am-
    <EMI ID=86.1>
    cision à 10 tours (7), muni d'un cadran de repérage de position .
    La tension de sortie de l'amplificateur (7) est ensuite envoyée notamment, vers un moyenneur (8) qui indique sur un appareil de mesure analogique la valeur moyenne, c'est-à-dire la composante continue du signal de mesure On règle le potentiomètre (7) au début de chaque mesure de façon à ce que la tension moyenne prenne une certaine valeur fixe, toujours la nome pour toutes les mesures, par exemple 2 volts, et correspon-
    <EMI ID=87.1>
    En industrie textile, il sera donc possible de disposer d'abaques se rapportant aux différentes fibres à mesurer et permettant de faire correspondre aux positions de (7) les titres moyens des rubans ou mèches mesurés .
    La tension de sortie de l'amplificateur (6) est également envoyée à un sous tracteur (10) qui en extrait la composante variable en effectuant la différence entre cette tension et sa valeur moyenne
    <EMI ID=88.1>
    <EMI ID=89.1>
    Le calcul à effectuer pour obtnir la valeur efficace est., en effet,
    <EMI ID=90.1>
    <EMI ID=91.1>
    <EMI ID=92.1> <EMI ID=93.1>
    <EMI ID=94.1>
    T période considérée .
    <EMI ID=95.1>
    <EMI ID=96.1>
    <EMI ID=97.1>
    dans un module tel que (11)
    <EMI ID=98.1>
    <EMI ID=99.1>
    <EMI ID=100.1>
    Puisque nous avons, par réglage du potentiomètre (7) au début de
    <EMI ID=101.1>
    la sortie du module (11) en coefficient de variation quadratique
    Si l'on désire obtenir le coefficient de variation linéaire, il suffit d'appliquer la composante variable sortant du soustracteur
    (10) à un redresseur actif (12) à deux alternances, suivi d'un
    <EMI ID=102.1>
    <EMI ID=103.1>
    <EMI ID=104.1>
    <EMI ID=105.1> De la même façon que pour le coefficient quadratique, la sortie du
    <EMI ID=106.1>
    rectement en coefficient de variation linéaire *
    La tension de sortie de l'amplificateur (6) est également envoyée
    <EMI ID=107.1>
    égale à la valeur standardisée de 7 , fournie par l'alimentation stabilisée (16) .
    <EMI ID=108.1>
    par un amplificateur (17) et enregistrée au moyen d'un enregistreur rapide (18) qui nous fournira donc l'enregistrement des fluctuations de la section ou de l'épaisseur de la matière mesurée L'astuce qui consiste à retrancher du signal sortant de l'amplificateur (6), non pas la valeur de la moyenne ? elle-même, mais sa valeur standardisée, permet d'être averti pendant la mesure de toute dérive lente de la valeur moyenne de l'épaisseur ou de la section de la matière considérée
    <EMI ID=109.1>
    restera plus centré sur le diagramme mais va lui-même glisser
    d'un côté ou de l'autre suivant que l'on se trouve en présence d'une augmentation ou d'une diminution lente d'épaisseur moyenne
    Un observateur entraîné peut déjà déceler sur l'enregistrèrent des valeurs instantanées les périodicités éventuelles de l'épaisseur * Si l'on. désire des mesures plus précises de ces périodicités et de leurs amplitudes respectives, il est possible d'appliquer la sortie
    <EMI ID=110.1>
    treur (20), qui peut d'ailleurs être le même que (18), le epectogramme donnant les amplitudes en fonction des fréquences
    <EMI ID=111.1>
    calage du zéro par tension stabilisée en séries le calculateur digital est identique au calculateur analogique décrit ci-dessus L'information sortant du démodulateur (1) est alors transformée par
    <EMI ID=112.1> Par une programmation judicieuse du microprocesseur* on obtiendra
    <EMI ID=113.1>
    l'échantillon mesura il sera possible d'effectuer l'enregistrement
    <EMI ID=114.1>
    gistrement correct d'une partie de l'échantillon ( étant donne
    <EMI ID=115.1>
    <EMI ID=116.1>
    tandis que pendant cette morne minute l'enregistrement das variations d'épaisseur des 5 premiers mètres de l'échantillon sera effectué . D'où augmentation considérable de la rapidité et de la précision
    <EMI ID=117.1> REVENDICATIONS*
    <EMI ID=118.1>
    1. la présente invention se rapporte à un appareil de mesure de la régularité des rubans et mèches en industrie textile, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un capteur électromécanique de faible inertie transformant les variations de sec-
    <EMI ID=119.1>
    que et un calculateur électronique simple recevant les dites variations et délivrant les paramètres statistiques caractérisant la
    <EMI ID=120.1>
    gistrement des variations de la dite section en fonction de la longueur
    <EMI ID=121.1>
    de type analogique est de type digital
    <EMI ID=122.1>
    caractérisa en ce que le capteur électromécanique est équipé de galets de mesure appuyés l'un contre l'autre avec une force de pression, éventuellement modifiable, produite par un, ou éventuel- lement plusieurs ressorts
    <EMI ID=123.1>
    fixe 5. Appareil de mesure selon revendication. 1 caractérisé par l'utilisation d'un module de calcul de la valeur efficace d'une tension alternative, pour le calcul par voie analogique du coefficient de variation quadratique d'une variable aléatoire '
    6. Appareil de mesure selon revendication 1 carac-
    <EMI ID=124.1>
    et CCD pour la mesure des composantes périodiques éventuelles d'une tension variable
    7. Appareil de mesure selon revendication 2 carac-
    <EMI ID=125.1>
    gistrement lent d'une variable pendant son introduction en mémoire à vitesse beaucoup plus élevée
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