CS196398B2 - Apparatus for processing signals released in dependence on approximately periodic superimposed components of total yarn unevenness - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro vyhodnocování signálů vytvořených v závislosti na alespoň přibližně periodických složkách nestejnoměrnosti příze, které jsou superponovány celkové nestejnoměrnosti příze, přičemž tyto signály jsou získávány detektory z průřezu příze, resp. průměru příze.

U moderní výroby příze je nutná · trvalá a bezprostřední kontrola přízí na · spřádacích místech. Jím se mohou nestejnoměrnosti jednotlivých spřádacích míst ihned rozpoznat a učinit potřebná opatření, takže · výroba vadných přízí se rozpozná již při jejich vzniku a po krátkém čase se může· zastavit.

Velký počet spřádacích míst, uspořádaných v jednom provozu, vyžaduje rovněž velký · počet kontrolních zařízení. V souvislosti s tím je třeba mít na zřeteli to, že kontrolní metody je třeba vytvořit tak, aby zařízení, vhodná · pro tyto kontrolní metody, se · mohly zhotovit s co · nejmenšími prostředky.

Aby se tohoto cíle dosáhlo, musí se počet požadavků, kladených na takového · kontrolní zařízení a metody, omezit na jednotlivá kritéria. Nutným požadavkem pro včasné rozpoznání výroby · vadných přízí je · zjištění · · periodických složek, které jsou superponovány · celkové nestejnoměrnosti příze,· podmíněné výrobním procesem. I když takovéto ·· perio dické složky · v. celkové nerovnoměrnosti nijak zvlášť nevynikají, mohou se přesto v dalším zpracování příze projevit velmi rm sivě, přičemž vytvářejí například tzv. efekt „moáré“, který činí . odpovídající výrobek zcela nepotřebným.

Pro určení · · periodických složek v celkové nestejnoměrnosti příze jsou již známa různá zařízení a způsoby. Pro úkol, který byl vytyčen a · · který byl vyřešen vynálezem, jsou však buď příliš zdlouhavé, nebo potřebují nákladné obvody.

V · důsledku omezení vyhodnocování nestejnoměrnosti, resp. vyhodnocování signálů, · získaných měřicími přístroji · v závislosti na nestejnoměrnosti příze, avšak pouze v závislosti na jejích periodických· složkách, bylo · shledáno, že pro řešení tohoto úkolu jé vhodná autokorelace.· Zejména proto, · že ·poskytuje základy pro vyhodnocování signálů, odvozených od příze, · číslicovým způsobem.

Tohoto cíle · se podle · vynálezu dosáhne tím, že výstupy detektorů jsou zapojeny na · vstupy komparátorů, jejichž ·výstupy jsou · zapojeny na · počítací ústrojí.

Přednosti vynálezu zejména spočívají · v tom, že je poměrně velmi · jednoduchý, . · přičemž pracuje zcela · přesně a _zspolehlivě.

Vynález bude · v dalším textu blíže objasněn · na příkladech provedení, znázorněných na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno blokové schéma prvního zapojení, na obr. 2 je znázorněno' blokové schéma dalšího zapojení, na obr. 3 je znázorněna autokorelační funkce znaménkové funkce prvního signálu, odvozeného od příze a na obr. 4 je znázorněna další autokorelační funkce.

Zařízení podle obr. 1 sestává z detektorů 11, 12, 13, . jejichž výstupy, jsou zapojeny na komparátory 21, 22, 23, ..., které jsou připojeny na počítací ústrojí, které je zde tvpřeno n-bitovým samočinným počítačem 3G. Signály Uii, U12, U13, ..., vyslané detektory 11, 12, 13, .., se rozkládají v kladné nebo záporné signály qoi, q22, q23, .., které se přivádějí vždy na jeden vstup n-bitového samočinného počítače 30 pro další vyhodnocení.

Protože amplitudy signálu jsou bez vlivu na hodnotu znaménkové funkce, je regulace zesílení nebo citlivosti zbytečná. Kromě toho se mohou komparátory 21, 22, 23, .. ., integrovat do detektorů 11, 12, 13. Tyto potom mají jen dva možné výstupní stavy, což zvětšuje odolnost proti rušení.

Při zpracování signálu, odvozeného od příze, v 8-mi bitovém samočinném mikropočítači je počet stupňů kvantování signálu odvozeného od příze, 256. Jestliže se počet stupňů kvantování zmenší, pak se v mezním případě dostanou dva stupně kvantování, tedy například logická 1, jestliže signál je kladný, nebo logická 0, jestliže signál je záporný. Jinými slovy, vytvoří se znaménková funkce, která je definována sen [fíx)l = { >0 ^sgn.U(^xJ J | o pro f (x) <0 í1) v tomto případě je možno autokorelační funkci

N

Rít) = —Σ x ík · At) x ík . At - τ)

N K=1 (2) velmi jednoduše vypočítat, nebot’ místo násobení přichází funkce, kterou lze realizovat, z hlediska obvodové techniky jedním hradlem, u samočinného mikropočítače a povelem 2 /zs. Tato autokorelační funkce znaménkové funkce je známa pod jménem detektor koincidence polarity.

Tento princip vyhodnocování dovoluje jen stanovení periodických výkyvů průřezu příze, nikoliv však stanovení zvýšené nestejnoměrnosti.

Další zjednodušení se dostane tehdy, jestliže se autokorelační funkce R(r) nepočítá podle rovnice (2) znaménkové funkce, ale podle

T2 p = Σ R (τ) (3) τ=τ1

Tato funkce je z hlediska obvodové techniky velmi jednoduše realizovatelná a sice bez samočinného mikropočítače. Jestliže se meze τι a τζ vhodně zvolí, takže zahrnují oblast možných period a vyhodnocování se provádí dostatečně dlouhou dobu, je také tato funkce schopna rozeznávat signály, odvozené od příze s periodickou složkou, od signálů odvozených od normální příze. Toto je možno ověřit také experimentálně.

Zapojení pito realizaci funkce P, podle rovnice (3) pro jeden kanál, ukazuje obr.

2.

Vlaštní práce začíná tím, že se vymaže čítač 36. Potom se snímacím stupněm, resp. detektorem 20 sejme hodnota U‘ aplitudy signálu U11 odvozené od příze. Komparátor 21 realizuje znaménkovou funkci. Podle polarity snímané hodnoty se objeví na jeho výstupu logická 0, nebo logická 1. Tato hodnota se vloží do sériového k-bitového posuvného registru 31, přičemž celý obsah se posune o jeden bit doprava. Hodnota, stojící nejvíce vpravo, přitom vypadne. Tento po- suvný registr obsahuje posledně sejmuté a na své znaménko redukované k hodnoty U‘ signálu U11. Nyní se sepne^ spínač 34, který překlenuje část 33 posuvného registru 31, čímž se obsah druhé části 33 posuvného registru může jednou otočit.

Přitom se každý bit prostřednictvím hradla 35 realizujícího koincidenční funkci porovnává s výstupem komparátoru 21, resp. s novým bitem, který je na výstupu komparátoru 21.

Pokud jsou oba bity stejné, pak posune hradlo 35, realizující koincidenční funkci, čítač 36 o jednu jednotku dopředu, v jiném případě o jednu jednotku směrem dolů. Při zcela pravděpodobném signálu bude počet souhlasných bitů přesně stejný, jako počet nestejných resp. nesouhlasných; čítač 36 počítá tedy stejně často dopředu, jako směrem dozadu. Jeho konečná hodnota po kontrolním intervalu o dostatečně dlouhé době' trvání leží tedy blízko nule. Jestliže signál, odvozený od příze, má však periodickou složku, potom dochází k častějšímu souhlasu, čítač 36 počítá potom častěji v dopředném směru, než-li směrem dolů, a obsahuje na konci cyklu hodnotu, která přesahuje předem zadanou referenční hodnotu, takže spínač prahové hodnoty 37 vyšle impuls spínacímu prostředku 38. Tento spínací prostředek 38 řídí snímací nebo signalizační ústrojí, která upozorňují na výskyt signálů, odvozených od příze s periodickými složkami.

Délka první části 32 posuvného registru 31 určuje ri, délka posuvného registru 31 určuje τ2. Toto je ilustrováno na následujícím příkladu: Jestliže se příze snímá v intervalech 1 cm a celý registr je 24 bitů dlouhý s vysláním signálu po 10 bitech, potom odpovídá Ti délce periody 10 cm, τ2 délce periody 24 cm. Sledovaný rozsah není tím ale omezen na 10 až 24 cm délky periody, nýbrž zahrnuje rozsah 5 cm až 24 cm.

Perioda o délce 5 cm vykazuje totiž při tvoření autokorelační funkce (AKF) při 10^zcm první harmonickou vlnu, která tím spadá Дп nrímn cloHnunnóhn rozsahu 10 СШ HZ 24 cm.

Obr. 3 ukazuje autokorelační funkci AKP 40R (τ) s periodickou složkou, přičemž délka periody r_x byla zjištěna například 15 cm u vrcholu 41. Vrchol 41 znamená, že vždy v rozestupu 15 cm se zjistí převážně souhlasná polarita například častěji, než-li v rozestupech 20 cm. Tento vrchol se opakuje u vlnové délky 42 (2τ_χ, 3r_x,...), což je základní vlastností autokorelační funkce AFK.

Hodnota P podle rovnice (3) odpovídá ploše nad osou úseček minus plocha pod osou úseček. Tato hodnota je větší, jestliže hodnota vrcholu 41, jako důsledek periodické složky, je v signálu, odvozeném od prí6 ze, dosažena, než-li jestliže v tomto signálu chybí.

Protože délka nahodilé periody ze začátku není známa, пак nepostačí vypočítat autokorelační funkci AKF jen pro zpoždění, resp. pro rozestup τ. Tato funkce se určuje pro rozsah τι—r₂, ve kterém jsou periody možné, resp. očekávatelné.

Obr. 4 ukazuje konečně ještě autokorelační funkci 44 s periodou 5 cm vlnové délky. Vrchol 45 lze označit jako základní vlnu, leží pod měřitelným rozsahem v příkladu podle obr. 3 Tj = 10 cm až τ₂ = 24 cm; harmonické vlny s vrcholy 46, 47, 48 leží uvnitř tohoto rozsahu, zatímco vrchol 49 je mimo tento rozsah. Tím se mohou s měřicím rozsahem τ·>—τι nad 10 až 24 cm zachytit také, periody s kratšími vlnovými délkami.

Claims (5)

1. Zařízení pro vyhodnocování signálů, vy- tvořených v závislosti na alespoň přibližně periodických složkách nestej.nomérnosti příze, které jsou superponovány celkové nestejnoměrnosti příze, přičemž jsou tyto signály získávány detektory z průřezu příze resp. průměru příze, vyznačující se tím, že výstupy detektorů (11, 12, 13, 20) jsou zapojeny na vstupy komparátorů (21, 22, 23), jejichž výstupy jsou připojeny na počítací ústrojí. . .

2. Zařízení pode bodu 1, vyznačující se tím, že počítací ústrojí je tvořeno n-bitovým samočinným mikropočítačem (30).

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že počítací ústrojí je tvořeno posuvným registerem (31).

4. Zařízení podle'bodu 3, vyznačující se tím, že к části (33) posuvného registru (31) je paralelně zapojen spínač (34).

5. Zařízení podle bodů 1, 3 a 4, vyznačující se tím, že výstup komparátorů (21), je dále připojen na první vstup (a) hradla (35) a jeho druhý vstup (b) je spojen s částí (32) posuvného registru (31), která není překlenuta spínačem (34) a výstup hradla (35) je připojen na sčítači (36) s přiřazeným spínačem prahové hodnoty (37).