CN102787370A - 一种使用压电陶瓷检测缫丝机茧丝断丝的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用压电陶瓷检测缫丝机茧丝断丝的装置，所述检测装置包括压电陶瓷传感器单元、信号放大器单元、电压比较器单元、控制器单元，所述检测装置的压电陶瓷传感器单元设在蚕丝导向环下，压电陶瓷传感器单元感知茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动信号，并将振动信号转换为电信号经信号放大器单元输出至电压比较器单元，电压比较器单元输出检测信号至控制器单元，当压电陶瓷传感器单元未感知到茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动信号时，压电陶瓷传感器单元不会产生电信号，此时无电信号输入信号放大器单元，则电压比较器单元输出断丝信号至控制器单元。

Description

一种使用压电陶瓷检测缫丝机茧丝断丝的装置
技术领域
本发明涉及缫丝机领域，主要涉及缫丝机茧丝断丝的检测技术。
背景技术
所述缫丝机是将蚕茧的丝抽出，在实际操作过程中部分蚕茧在缫完丝或缫丝中途断丝时，基于茧丝太细，且对电、磁、光不产生反应的特点，导致常规无接触检测方法不适用于缫丝机的断丝检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使用压电陶瓷检测缫丝机茧丝断丝的装置，采用压电陶瓷传感器检测茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动来判断茧丝是否断丝，来控制缫丝机的运行。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种使用压电陶瓷检测缫丝机茧丝断丝的装置，其中，所述检测装置包括压电陶瓷传感器单元、信号放大器单元、电压比较器单元、控制器单元，所述检测装置的压电陶瓷传感器单元设在蚕丝导向环下，压电陶瓷传感器单元感知茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动信号，并将振动信号转换为电信号经信号放大器单元输出至电压比较器单元，电压比较器单元输出检测信号至控制器单元，当压电陶瓷传感器单元未感知到茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动信号时，压电陶瓷传感器单元不会产生电信号，此时无电信号输入信号放大器单元，则电压比较器单元输出断丝信号至控制器单元。
进一步，所述控制器单元包括开关模块和报警模块，当控制器单元接收到断丝信号时，触发报警单元发出断丝警报，同时触发开关单元断开，否则触发开关单元闭合。
进一步，在所述信号放大器单元与电压比较器单元之间设有积分电路单元，所述积分电路单元的时间常数为0.1S。
本发明采用压电陶瓷传感器检测茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动来判断茧丝是否断丝，来控制缫丝机的运行，采用本发明的优点是检测灵敏度高、响应时间短、电路简单可靠。
附图说明
图1为本发明实施例检测装置的逻辑结构示意图；
图2为本发明实施例检测装置的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明实施例公开了一种使用压电陶瓷检测缫丝机茧丝断丝的装置，图1为本发明实施例检测装置的逻辑结构示意图，如图1所示，该检测装置包括压电陶瓷传感器单元、信号放大器单元、电压比较器单元、控制器单元。
其中所述压电陶瓷传感器是一种机械能——电能互相转换的元器件，在所述压电陶瓷传感器的陶瓷基片两侧各有一片金属层，分别为压电陶瓷传感器的两个电极；当两个电极通入交变电压时，压电陶瓷传感器能将交变电能转化为相应的机械振动，如果振动频率在人耳可接触的频率范围内，则可听至振动发出的声音，类似喇叭；反之，如果有交变振动作用于压电陶瓷传感器之上，压电陶瓷传感器则将相应的交变振动转换为交变电能，两电极间即输出相应的交变电压信号。
在本发明实施例中，通过运用压电陶瓷传感器的上述功能，采用压电陶瓷传感器检测茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动来判断茧丝是否断丝。其中所述检测装置的压电陶瓷传感器单元设在蚕丝导向环下，压电陶瓷传感器单元感知茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动信号，并将振动信号转换为电信号经信号放大器单元输出至电压比较器单元，电压比较器单元输出检测信号至控制器单元，当压电陶瓷传感器单元未感知到茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动信号时，压电陶瓷传感器单元不会产生电信号，此时无电信号输入信号放大器单元，则电压比较器单元输出断丝信号至控制器单元。其中所述控制器单元包括开关模块和报警模块，电压比较器单元输出检测信号至控制器单元触发开关模块和报警模块运行。若压电陶瓷传感器单元未感知到蚕丝导向环产生的振动信号，则电压比较器单元输出断丝信号至控制器单元，触发报警单元发出断丝警报，同时触发开关单元断开，反之则触发开关单元闭合，以此来控制缫丝机的电机运行状态。
图2为本发明实施例检测装置的电路原理图，以下结合附图2对本发明实施例的工作原理进行详细描述，如图2所示：
在本实施例中，所述电路原理图包括滤波电路、信号放大电路、检波电路、积分电路、分压电路、电压比较器，其中：所述滤波电路的输入端与压电陶瓷传感器单元的输出端连接，滤波电路的输出端与信号放大电路的输入端连接，运算信号放大电路的一个输出端与检波电路的输入端连接，运算信号放大电路的另一个输出端接地，所述积分电路的输入端与检波电路的输出端相连接，积分电路的输出端连接到电压比较器的一个输入端，电压比较器的另一个输入端连接到分压电路的输出端。
压电陶瓷传感器B接收到茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动信号，并将振动信号转换为交变电压信号，经电容器C1过滤掉电火花等产生的高频干扰，并经电容器C2和电感器L1组成的滤波电路过滤掉由于机器本身振动产生的低频干扰，然后经电阻R1和晶体管BG1组成的信号放大电路放大到满足后级处理的幅度要求后输出，并经由二极管D1、D2组成的检波电路进行检波处理。
其中信号放大电路的晶体管BG1的基极与滤波电路的输出端相连接，接收滤波后的交变电压信号；所述晶体管BG1的发射极接地，所述晶体管BG1的集电极与电阻R2连接。
该交变电压信号经二极管D1、D2检波后，输入由电容器C4和电阻R3组成的积分电路，将交变电压信号转换成直流电压信号，并将直流电压信号输入电压比较器IC1。其中所述积分电路的电容器C4、电阻R3的时间常数设置为0.1S。
电源E的电压经由可调电阻R4、电阻R5组成的分压电路经过分压转换为基准电压，并将该基准电压输入电压比较器IC1，由电压比较器IC1对输入的直流电压信号与基准电压进行比较。在本发明的一个实施例中，所述电压比较器IC1可以由NE555组成。
正常时，该直流电压信号高于基准电压，则电压比较器IC1的同相输出端输出高电平，驱动开关单元J闭合，以控制缫丝机继续运行抽丝。
如果某一时间出现断丝，则蚕丝导向环上没有振动信号传至压电陶瓷传感器B，此时，积分电路输出的直流电压信号在一定时间内（约0.1S）降至基准电压以下，则电压比较器IC1的同相输出端反转而输出低电平，警示报警单元D3点亮，驱动开关单元J断开，控制缫丝机刹车并停止收丝。
在本发明的一个实例中，所述报警单元D3采用发光二极管电子元件；所述开关单元采用继电器，本领域技术人员应该明白，此处报警单元和开关单元也可以采用其他具有同等功能的元器件及电路代替。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种使用压电陶瓷检测缫丝机茧丝断丝的装置，其特征在于，所述检测装置包括压电陶瓷传感器单元、信号放大器单元、电压比较器单元、控制器单元，所述检测装置的压电陶瓷传感器单元设在蚕丝导向环下，压电陶瓷传感器单元感知茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动信号，并将振动信号转换为电信号经信号放大器单元输出至电压比较器单元，电压比较器单元输出检测信号至控制器单元，当压电陶瓷传感器单元未感知到茧丝滑过蚕丝导向环产生的振动信号时，压电陶瓷传感器单元不会产生电信号，此时无电信号输入信号放大器单元，则电压比较器单元输出断丝信号至控制器单元。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述控制器单元包括开关模块和报警模块，当控制器单元接收到断丝信号时，触发报警单元发出断丝警报，同时触发开关单元断开，否则触发开关单元闭合。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，在所述信号放大器单元与电压比较器单元之间设有积分电路单元，所述积分电路单元的时间常数为0.1S。
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