CS226402B2 - Zapojení pro měření nerovnoměrnosti průřezu přízí, přástů a pramenů - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro měření nerovnoměrnosti průřezu přízí, přástů a pramenů pomocí snímače měřené hodnoty uloženého na přenosné skříni.

V textilní měřicí technice jsou dostatečně známa stacionární zařízení pro měření nerovnoměrnosti průřezu. Jejich princip spočívá na optických, kapacitních, mechanických nebo jiných fyzikálních zařízení, prostřednictvím kterých se získává elektrický signál, odpovídající průřezu kontrolovaného zboží a po potřebném tvarování a zesílení se přivádí indikačnímu ústrojí. Takové přístroje jsou velmi složité, neboť je třeba vynaložit podstatné technické prostředky pro dosažení dostačující stálosti měření, jsou tedy vhodné jen pro ústřední instalování v laboratoři, kam je kontrolované zboží dodáváno ve formě namátkových vzorků z celkové produkce. Hodnota nerovnoměrnosti použitelná pro celou výrobu se musí zjišťovat na základě statistických výpočtů z výsledků namátkových vzorků.

Dále je známo, že statistická spolehlivost naměřené hodnoty je závislá na délce vyhodnoceného kontrolovaného zboží. Významné je dále spektrální složení nerovnoměrnosti, sice v tom smyslu, že statistická spolehlivost při převážně krátkovlnných výkyvech je větší než při převážně dlouhých vý2 kyvech. Aby se dosáhla požadovaná statistická spolehlivost výsledků měření, je potřebná vždy podle rychlosti materiálu a spektrálního rozdělení nerovnoměrnosti rozdílná doba měření. Pro laboratorní měření, kde rychlost kontrolovaného zboží je známa, se může minimální doba měření zjistit z odpovídajících tabulek.

Ukázalo se však, že pro účely průběžné kontroly by se mělo použít pružnější měřicí zařízení, které se může přímo přinést na výrobní místo, tam se uvést do spojení s kontrolovaným zbožím a po krátké době se může vyslat výrok o hodnotě nerovnoměrnosti.

V praxi je potřebný lehce ovladatelný, pokud možno přenosný přístroj, který se může přímo na pracovišti použít a po relativně krátké době ukáže hodnotu pro okamžitou nerovnoměrnost zkoušeného zboží, která má dostatečnou přesnost.

Protože výrobní místa, která přicházejí v úvahu, dodávají kontrolované zboží zpočátku s neznámou rychlostí, muselo se zkoušení na předem daný časový interval podle dosavadní praxe přerušit.

Výše uvedené požadavky jsou splněny zapojením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že snímač měřené hodnoty je připojen přes zesilovací a tvarovací stupeň signálů na násobičku, jejíž výstup je jed226402 nak spojen přes usměrňovač s integrátorem se za ním zařazeným indikátorem naměřené hodnoty, jednak přes bistabilní klopný obvod s hysterezí s indikákorem počítané hodnoty.

Rozvinutí vynálezu spočívá v tom, že výstup integrátoru je přiveden na jeden vstup násobičky.

Posledním význakem vynálezu pak je, že výstup integrátoru je připojen jednak na řiditelný bistabilní klopný obvod, jednak na první uzel.

Výhodnost řešení podle vynálezu spočívá v tom, že v případě měření kontrolovaného zboží s velkým podílem dlouhovlnných výkyvů se zmenší počet průchodů referenční hodnotou, to znamená, že se spolehlivost měření přídavně zvýší.

Vynález bude v dalším textu blíže vysvětlen na příkladech provedení, znázorněných na výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno principiální schéma zapojení podle vynálezu, na obr. 2 je znázorněn jako diagram první naměřený signál, na obr. 3 je znázorněn jako diagram normovaný, resp. upravený, naměřený signál z obr. 2, na obr. 4 je znázorněn jako diagram další naměřený signál, na obr. 6 je znázorněna varianta principiálního schéma zapojení, na obr. 7 je znázorněno realizované zapojení v perspektivním pohledu provedené jako měřicí přístroj.

Snímač 1 měřené hodnoty je připojen na zesilovací a tvarovaeí stupeň 2 signálů, který je připojen na první vstup násobičky 3. Druhý vstup násobičky 3 je prostřednictvím zpětnovazební větve 8 spojen s výstupem Integrátoru 7. Výstup násobičky 3 je přiveden na druhý uzel 10, se kterým je spojen jednak usměrňovač 4, jednak první bistabilní klopný obvod 11. Výstup usměrňovače 4 je připojen na první uzel 5, kterému se přivádí žádaná hodnota 6, který tvoří vstup pro integrátor 7. Výstup Integrátoru 7 je spojen jednak s indikátorem 9 naměřené hodnoty, jednak prostřednictvím zpětnovazební větve 8 s násobičkou 3.

První bistabilní klopný obvod 11, připojený na druhý uzel 10 je dále spoje s indikátorem 12 počítané hodnoty.

Na obr. 1 v principiálním schéma znázorněný snímač 1 měřené hodnoty vysílá elektrický signál Ui, odpovídající nerovnoměrnosti průřezu procházejícího kontrolovaného zboží 13. Tento signál Ui se přivádí zesilovacímu a tvarovacímu stupni 2 signálů, jehož výstupní veličina Uz poskytuje naměřený signál x/x. Přitom x znamená okamžitou odchylku od střední hodnoty a x střední hodnotu signálu Ui. Tato výstupní veličina Už prochází první násobičkou 3, ve které je násobena činitelem, který se získá na výstupu integrátoru 7 jako integrovaná hodnota Už. Normovaný měřený signál U3 násobičky 3 se přivede jednak usměrňovači 4; tam vytvořené stejnosměrné napětí U4 se přivádí do prvního uzlu 5 a porovnává se se žádanou hodnotou 6 a dále se přivádí integrátoru 7. Integrovaná hodnota U7 slouží, jak bylo již uvedeno, jednak jako vstupní veličina pro násobičku 3, jednak jako indikační veličina, kterou lze odečíst v indikátoru 9 naměřené hodnoty.

Normovaný měřený signál U3 se přivádí promě toho do druhého uzlu 10 prvního bistabilního klopného obvodu 11 s hysterezí, který je vytvořen tak, že průchody normovaného měřeného signálu U3 referenční hodnotou se počítají. Charakter normovaného měřeného signálu U3 při kontrole nerovnoměrnosti průřezu přízí, přástů a pramenů je takový, že referenční hodnota v prvním bistabilním klopném obvodu 11 má být pro stoupající a klesající měřené hodnoty různá, to znamená, že musí být nastavena hystereze předem zadané šířky pásma, což bude později vysvětleno pomocí obr. 2 až 5.

První bistabilní klopný obvod 11 působí na počítací stupeň, který po dosažení nejméně předem zadaného počtu počítacích kroků vybudí indikátor 12 počítané hodnoty. Přitom je tento počet počítacích kroků zvolen tak, že při reagování indikátoru 12 počítané hodnoty dodrží statistická jistota naměřené hodnoty, objevující se v indikátoru 9 naměřené hodnoty, předem zadanou toleranci.

Výhodné provedení indikátoru počítané hodnoty je vytvořeno tak, že se provede první indikace počítané hodnoty tehdy, jestliže prošlo např. 128 počítacích kroků, druhá indikace počítané hodnoty, nezávislá na první, se objeví tehdy, když byly zaregistrovány další 384 počítací kroky, celkově tedy 512, tj. čtyřnásobný počet počítacích kroků. Jestliže byla v prvním případě nespolehlivost, resp. nejistota indikace naměřené hodnoty ještě 8 procent, může se ve druhém případě zmenšit na čtyři procenta, neboť na indikované, resp. ukázané hodnotě se podílí čtyřnásobné množství kontrolovaného zboží. Ještě další zkoušení, resp. kontrola, by mohlo nespolehlivost sotva dále snižovat, neboť rušivé vlivy, působící na výsledek měření, nepřipustí žádnou větší nepřesnost. Ta se ale také nepředpokládá, neboť zařízení podle vynálezu nemá být používáno jako přesný přístroj, nýbrž jako kontrolní zařízení, resp, přístroj, kde tato spolehlivost indikace je postačující.

V obr. 2 je znázorněn přibližně sinusový naměřený signál jako výstupní veličina U2 jako funkce času, jak se objevuje na výstupu zesilovacího a tvarovacího stupně 2 signálů.

Po znásobení činitelem, resp. integrovanou hodnotou U7 odpovídající nerovnoměrnosti zjištěné v integrátoru 7, se obdrží normovaný měřený signál U3. Toto normování měřeného signálu má ten účel, převést naměřené signály s různými nerovnoměrnostmi na střední amplitudu, takže se může hyste226402

S řeze, upravená v prvním bistabilním klopném obvodu 11 pro počítání průchodů normovaného měřeného signálu U3, to znamená potenciální hodnoty referenčních hodnot 101, 102, udržovat konstatní. Tyto průchody jsou na obr. 3 označeny kroužky 103. Pro tento případ přibližně sinusového normovaného měřeného signálu U3 není použití prvního bistabilního klopného obvodu 11 s hysterezí bezpodmínečně nutné. Počet výkyvů okamžité hodnoty mohl by se také zjišťovat pomocí průchodů měřeného signálu základní referenční hodnotou 100, která se znázorní např. nulovým potenciálem zapojení. To je na obr. 3 naznačeno křížky 104 a vede to ke stejnému počtu.

Kontrolované zboží 13, skládající se z textilního materiálu, dodává podstatně komplikovanější výstupní veličinu U2* oproti čistě sinusovému tvaru, který je např. znázorněn průběhem podle obr. 4. Skládá se z krátkovlnné složky s dlouhovlnné složky, což je také případ pro normovaný měřený signál U3¹ (obr. 5j.

Jestliže se takový normovaný měřený signál lb* přivede spoušťovému obvodu bez hystereze, vede každý průchod okamžité hodnoty normovaného měřeného signálu lb‘ k počítacímu kroku, odpovídajícímu kroužku 104. Tyto se hromadí v úsecích, kde lezl krátkovlnná složka v oblasti základní referenční hodnoty 133, takže předem zadaný počet průchodů se dosáhne příliš brzy, pokud statistická spolehlivost není ještě zajištěna.

Jestliže se opatří první bistabilní klopný obvod 11 hysterezí, což odpovídá referenčním hodnotám 101, 102, zůstávají průchody krátkovlnných výkyvů horní a dolní referenční hodnotou omezeny na ty případy, kde dlouhovlnný výkyv probíhá rovněž ve stoupajících a klesajících směrech. Důsledkem toho je řidší výskyt počítacích kroků, odpovídajících kroužkům 103. To je ale zamýšleno, protože to znamená, že indikace, resp. údaj o dosažení určité spolehlivosti výsledku měření, která, jak bylo již uvedeno, závisí na předem zadaném počtu počítacích kroků, se provede teprve po průchodu podstatně delšího úseku kontrolovaného zboží, jak je nutné u signálu s převážně dlouhými výkyvy.

Jak průběh výstupní veličiny U2, resp. normovaný měřený signál TJ3, tak také průběh výstupní veličiny lb“, resp. normovaný měřený signál lb‘, je znázorněn velmi zidealizovaně; výkyvy průřezu předených textilních materiálů, vyskytující se ve skutečnosti, jsou ještě podstatně komplikovanější, tj. jsou složeny z výkyvů různých vlnových délek. Tím se přednosti měřicí tchniky, které se dosáhnou hysterezí v prvním bistabilním klopném obvodu 11, ještě zdůrazní.

Varianta zapojení podle obr. 1 je znázorněna v obr. 6. Přitom se upouští od tvoření normovaného měřeného signálu Uj, zato jsou řízeny referenční hodnoty pro stanovení šířky hystereze. Z hlediska obvodové techniky je to řešeno tak, že druhý bistabilní klopný obvod 21 s řiditelnou hysterezí je připojen na uzel 10, který je bezprostředně spojen s výstupem zesilovacího a tvarovacího obvodu 2 signálů. Stejnosměrné napětí U₄ se vede integrátoru 7. jeho integrovaná hodnota U7 slouží jednak pro indikaci v indikátoru 9 naměřené hodnoty, jednak jako zpětná vazba pro porovnání se stejnosměrným napětím U4 v prvním uzlu S a za třetí jako řídicí veličina pro přizpůsobení šířky hystereze ve druhém bistabilním klopném obvodu 21 na naměřenou nerovnoměrnost. Při menší nerovnoměrnosti jsou referenční hodnoty 101, 102 blízko základní referenční hodnotě 100, při vzrůstající nerovnoměrnosti se od ní vzdalují. Také tím se dosáhne toho, že při větší nerovnoměrnosti kontrolovaného zboží 13 počet průchodů, resp. kroužků 103, naměřeného signálu referenčními hodnotami 101, 102 nevzrůstá neúměrně, a tím by se vyslala naměřená hodnota pro nerovnoměrnost již v časový okamžik, kdy tato naměřená hodnota by nebyla dostatečně statisticky zajištěna.

Výhodný příklad provedení zařízení podle vynálezu ukazuje v perspektivním pohledu obr. 7. V krytu 31 je umístěno elektrické zapojení napájené z baterie, takže přístroj je použitelný nezávisle na elektrické sítí. Na čelní straně je snímač 1 naměřené hodnoty, např. měřicí kondenzátor 32, nebo zásuvkové zařízení pro uložený kabelu pro spojení vyhodnocovacího obvodu s měřicím kondenzátorem. Povrch krytu 31 nese indikační okénko 33, za kterým jsou viditelné indikační prostředky 34 pro naměřenou hodnotu nerovnoměrnosti, jakož i další Indikační prostředek 35 pro dosažení předem zadaného počtu provedených počítacích kroků. Jako indikační prostředek se s výhodou použije číslicový ukazatel se světélkujícími číslicemi, který poskytuje při malém odběru energie jasné a dobře čitelné početní údaje. Znak, příp. značky pro odečtení nerovnoměrnosti mohou být vytvořeny jako čísla, písmena nebo jiné symboly.

Kromě toho je v krytu 31 umístěno nulovací tlačítko 36 a měřicí tlačítko 37, se kterým se spouští měření, resp. zapíná měření, přičemž při začátku měření se stlačením prvního tlačítka vymaže dříve ukázaná hodnota a stisknutím druhého tlačítka se započne integrování. Indikační prostředky mohou být také přídavně vytvořeny tak, že se provádí kontrola nabití, resp. nabitého stavu baterie. Za uvolnitelným víkem 38 v krytu 31 jsou například umístěny baterie, které jsou lehce vyměnitelné. Je však také možné použít pro proudové napájení akumulátory, které lze po vyčerpání znovu nabít.

Claims (3)

1. predmet vynalezu

   1. Zapojení pro měření nerovnoměrnosti průřezu přízí, přástů a pramenů pomocí snímače měřené hodnoty, uloženého na přenosné skříni, vyznačující se tím, že snímač (lj měřené hodnoty je připojen přes zesilovací a tvarovací stupeň (2j signálů na násobičku (3), jejíž výstup je jednak spojen přes usměrňovač (4) s integrátorem (7) se za » ním zařazeným indikátorem (9) naměřené hodnoty, jednak přes první bistabilní klopný obvod (11) s hysterezí s indikátorem (12) počítané hodnoty.
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že výstup integrátoru (7) je přiveden na jeden vstup násobičky (3).
3. 3. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že výstup integrátoru (7) je připojen jednak na řiditelný druhý bistabilní klopný obvod (21J, jednak na první uzel (5).