CS255249B1

CS255249B1 - Fluidic weft insertion encoder for the non-spinning loom diagnostic system

Info

Publication number: CS255249B1
Application number: CS868198A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Tesar
Original assignee: Vaclav Tesar
Priority date: 1986-11-12
Filing date: 1986-11-12
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS819886A1

Abstract

Fluidický snímač rychlosti zanášení útku pro diagnostický systém bezclunkového tkalcovského stavu má dráhu pro pohyb útku (1) tvořenu strhávacím kanálkem (11) , který je umístěn v tělísku (10) snímače v podélném směru a který tvoří část zpětnovazební smyčky fluidického oscilátoru s fluidickým zesilovacím prvkem proudového typu, jehož napájecí tryska (3) je napojena na zdroj pracovní tekutiny a jehož nejméně jeden kolektor (6) umístěný proti napájecí trysce (3), je propojen prostřednictvím zpětnovazební smyčky s řídicí tryskou (5). Řídicí tryska (5) smě řuje z boku do místa vyústění napájecí trysky (3). V dutině tvořící fluidický zesilovací prvek je umístěno nejméně jedno odporové čidlo (20) rychlosti proudění tekutiny. Fluidický snímač rychlosti zanášení útku pro diagnostický systém bezčlunkovéhc stavu je využitelný v podnicích vyrábějící h bezčlunkové tkalcovské stavy a v širším smyslu v podnicích vyrábějících stroje pro textilní průmysl.The fluidic sensor of the weft loading speed for the diagnostic system of a lint-free loom has a path for the movement of the weft (1) formed by a drag channel (11) which is located in the sensor body (10) in the longitudinal direction and which forms part of the feedback loop of a fluidic oscillator with a fluidic amplification element of the current type, the supply nozzle (3) of which is connected to a source of working fluid and the at least one collector (6) located opposite the supply nozzle (3) is connected via a feedback loop to the control nozzle (5). The control nozzle (5) is directed from the side to the outlet of the supply nozzle (3). At least one resistance sensor (20) of the fluid flow rate is located in the cavity forming the fluidic amplification element. The fluidic weft clogging speed sensor for the shuttleless loom diagnostic system is usable in companies manufacturing shuttleless looms and, more broadly, in companies manufacturing machinery for the textile industry.

Description

(54) Fluidický snímač rychlosti zanášení útku pro diagnostický systém bezčlunkového tkalcovského stavu(54) Fluid weft insertion speed sensor for the loop-free loom diagnostic system

Fluidický snímač rychlosti zanášení útku pro diagnostický systém bezclunkového tkalcovského stavu má dráhu pro pohyb útku (1) tvořenu strhávacím kanálkem (11) , který je umístěn v tělísku (10) snímače v podélném směru a který tvoří část zpětnovazební smyčky fluidického oscilátoru s fluidickým zesilovacím prvkem proudového typu, jehož napájecí tryska (3) je napojena na zdroj pracovní tekutiny a jehož nejméně jeden kolektor (6) umístěný proti napájecí trysce (3), je propojen prostřednictvím zpětnovazební smyčky s řídicí tryskou (5). Řídicí tryska (5) směřuje z boku do místa vyústění napájecí trysky (3). V dutině tvořící fluidický zesilovací prvek je umístěno nejméně jedno odporové čidlo (20) rychlosti proudění tekutiny. Fluidický snímač rychlosti zanášení útku pro diagnostický systém bezčlunkovéhc stavu je využitelný v podnicích vyrábějící h bezčlunkové tkalcovské stavy a v širším smyslu v podnicích vyrábějících stroje pro textilní průmysl.The fluid weft insertion speed sensor for a non-cell loom diagnostic system has a weft movement path (1) formed by an entrainment channel (11) which is disposed in the longitudinal direction of the sensor body (10) and forms part of the feedback loop of the fluidic oscillator of the current type whose feed nozzle (3) is connected to a working fluid source and whose at least one collector (6) located opposite the feed nozzle (3) is connected via a feedback loop to the control nozzle (5). The control nozzle (5) is directed from the side to the nozzle outlet (3). At least one fluid flow resistance sensor (20) is disposed in the cavity forming the fluidic reinforcing element. The fluid weft pickup speed sensor for the stitch-free diagnostic system is useful in companies producing stitch-free looms and, more broadly, in companies manufacturing machinery for the textile industry.

??

Vynález se týká fluidického snímače rychlosti zanášení útku pro bezčlunkové tkalcovské stavy, který je určen k uplatnění ve vstupním členu diagnostického systému stavu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a fluid weft pickup sensor for cordless looms for use in an input member of a condition diagnostic system.

Tento systém sleduje během provozu stavu změny funkčních parametrů. Jeho hlavním úkolem je zjištění hrozícího nebezpečí poruchy ještě dříve, než dojde k poruše funkce stavu.This system monitors status changes during operation. Its main task is to detect the imminent risk of failure even before the malfunction of the condition.

Nemusí však jít ani o tak krajní situaci, jakou je porucha. Snímače provozních parametrů mohou zjistit odchylku od žádoucího funkčního režimu, která by vedla k odchylce v kvalitě vyráběné tkaniny. Řídicí počítač tkalcovského stavu pak může na základě takové informace provést korekční zásahy jež zamezí vzniku zjistitelného snížení kvality výrobku.However, this need not be as extreme as a failure. The operating parameter sensors can detect a deviation from the desired functional mode that would lead to a deviation in the fabric quality. The loom control computer can then make corrective action based on such information to prevent a detectable deterioration in product quality.

Obzvláště důležitou diagnostickou úlohou se jeví u bezčlunkových tkalcovských stavů sledování rychlosti zanášení útkové niti. Prohozní ústrojí při požadované co nejvyšší opakovači frekvenci prohozů patří k nejvíce namáhaným ústrojím stavu a nej snadněji proto · u něj může dojít k postupné degradaci funkce v důsledku změn nastavených hodnot a rozměrů, což se velice citlivě projeví ve změně rychlosti útku. Vzhledem k této důležitosti sledování časového průběhu rychlosti pohybu útku byla konstrukci vhodných snímačů již dříve věnována zvýšená pozornost, ale ukázalo se , že jde i konstrukční problém velmi obtížný. První pokusy s mechanickým snímáním, založené na měření rychlosti otáčení kladky, kolem které je útková nit ovinuta tak, aby při odtahování útku z odměřovacího ústrojí stavu byla kladka uváděna do rotace, se ukázaly jako zcela neúspěšné, u moderních tkalcovských stavů se požaduje taková opaKOvací frekvence pohybů útku, že na jedné straně kladka nestačila pohyb útku sledovat a docházelo k prokluzování, na druhé straně pak zejména u tenkých tkaných materiálů vedení útku kolem kladky vedlo k takovým působícím silám, že se útky trhaly.The monitoring of the weft yarn clogging speed appears to be a particularly important diagnostic task in the cordless weaving looms. The picking device at the required highest repetition rate is one of the most stressed state devices and is therefore most easily affected by gradual degradation of function due to changes in set values and dimensions, which is very sensitive to the change in weft speed. Due to this importance of monitoring the time course of the weft movement speed, attention has been paid to the design of suitable sensors, but the design problem has proved to be very difficult. The first mechanical sensing attempts, based on measuring the rotation speed of the pulley around which the weft thread is wrapped so that the pulley is rotated when the weft is pulled out of the metering mechanism, have proven to be completely unsuccessful. weft movements that on one side the pulley was not enough to follow the weft movement and slippage occurred, on the other hand, especially for thin woven materials, weft guidance around the pulley led to such forces that the wefts tore.

Z literatury jsou také známy návrhy na snímání optickou cestou, zejména založené na vyhodnocování vzájemné korelace mezi průchody opticky detekovatelných nepravidelností ve dvou za sebou ve směru pohybu útku se nacházejících místech. Také s tím jsou těžko překonatelné potíže. V prvé řadě při tkaní materiálů o velké jemnosti, s nímž se lze obvykle setkat u hydraulických bezčlunkových stavů, je problémem, že optická soustava musí pracovat s mikroskopickými objektivy se značným zvětšením_ř aby byla malá nit vůbec zobrazena na čidle.Proposals for optical scanning are also known in the literature, in particular based on the evaluation of the correlation between optically detectable irregularity passes in two successive weft moving directions. This is also difficult to overcome. First, the weaving materials about the great subtlety, with whom he can usually encountered in hydraulic shuttleless looms, the problem is that the optical system has to work with microscopic lenses with considerable magnification _of a small nit to being displayed on the sensor.

Toto značné zvětšení vede ovšem k malé hloubce ostrosti a útek, zpravidla při svých nestacionárních pohybech také příčně kmitající, je obtížné udržet v relativním klidu v pozorovacím poli. Tím spíše se nedaří zajistit relativní klid vůči optické soustavě ve dvou sledovaných místech a korelátor tak spíše než tvarové odchylky útku sleduje jeho mechanické příčné pohyby, jež ovšem mají s žádoucí sledovanou veličinou, rychlostí podélného pohybu, málo společného. Pro měření rychle se opakujících prohozních pohybů, kdy měřená rychlost se s časem rychle mění, je také problém v tom, že útek na sobě nemá dostačující počet detekovatelných tvarových nehomogenit.This considerable magnification, however, leads to a shallow depth of field and the weft, usually also transversely oscillating during its unsteady movements, is difficult to maintain in relative rest in the observation field. All the more so, it is not possible to provide relative rest with respect to the optical system at the two locations monitored, and thus the correlator follows its mechanical transverse movements rather than the shape deviations of the weft, which have little to do with the desired magnitude. For the measurement of repetitive picking movements where the measured velocity varies rapidly with time, there is also the problem that the weft does not have a sufficient number of detectable shape inhomogeneities.

Zejména jde-li o chemicky vyrobená vlákna, mají niti značnou homogenitu, jež je ovšem také s ohledem na kvalitu vyráběné tkaniny žádána a prakticky není přijatelné na útku nějaké detekovatelné nehomogenity záměrně vytvářet. Vážnou překážkou praktickému použití optické metody také je, že jak potřebná optická soustava, tak i elektronické vyhodnocovací ústrojí, korelátor, jsou nákladné a příliš choulostivé na to, aby přicházelo v úvahu montovat je běžně na každý vyráběný stav jako snímač diagnostického systému.Especially in the case of chemically produced fibers, the yarns have considerable homogeneity, which, however, is also desired in view of the quality of the fabric to be produced and it is virtually unacceptable to intentionally create some detectable inhomogeneities at the weft. Also, a serious obstacle to the practical application of the optical method is that both the necessary optical system and the electronic evaluation device, the correlator, are costly and too sensitive to be considered to be routinely mounted on every condition as a diagnostic system sensor.

Přijatelné řešení bylo sice nalezeno ve fluidických snímačích, založených na strhávání tekutiny pohybem útku, ale i ty mají některé nevýhody v dosud známých provedeních.· Je to zejména okolnost, že generovaný fluidický signál, obvykle tlakový rozdíl' v tekutině, je relativně nízký. K jeho měření je nutné používat citlivá polovodičová čidla tlaku zpravidla s několika tranzistorovými zesilovacími stupni. V čidle se měřený tlakový rozdíl převádí na elektrický signál, který je zesilován na úroveň zpracovatelnou analogově/číslicovým převodníkem. Teprve z něj vystupující digitální signál může být zpracován řídicím počítačem tkalcovského stavu.Although an acceptable solution has been found in fluidic sensors based on entrainment of the fluid by weft movement, they also have some drawbacks in the prior art: It is especially the fact that the generated fluid signal, usually the pressure difference in the fluid, is relatively low. It is necessary to use sensitive semiconductor pressure sensors with several transistor amplification stages. In the sensor, the measured pressure difference is converted into an electrical signal, which is amplified to a level that can be processed by an analog / digital converter. Only the digital signal outputting therefrom can be processed by the loom control computer.

V prvé řadě je nutné vidět, že citlivý polovodičový elektronický tlakoměr, zesilovače signálu a zejména analogově/číslicový převodník jsou značně nákladné a zvětšená cena se negativně promítne v ekonomické bilanci výhod diagnostického ústrojí. Problémem také je, že se vyžaduje dlouhodobý provoz ve značně nepříznivém prostředí, například s vibracemi za chodu stroje. Je obtížné zajistit, aby např. zesílení zesilovačů neměnilo v průběhu mnoha let provozu stroje svoji hodnotu. Také např. změny zesílení způsobené změnami teploty se projeví jako zdánlivá změna měřené rychlosti útku.First of all, it must be seen that a sensitive semiconductor electronic pressure gauge, signal amplifiers and, in particular, an analog / digital converter are very expensive and the increased cost is negatively reflected in the economic balance of the advantages of the diagnostic device. Another problem is that long-term operation is required in highly adverse environments, such as machine vibration. It is difficult to ensure, for example, that amplifier amplification does not change its value over many years of machine operation. Also, for example, the gain changes caused by temperature changes will show up as an apparent change in the measured weft speed.

Problém je řešen fluidickým snímačem rychlosti zanášení útku pro diagnostický systém bezčlunkového tkalcovského stavu podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že dráha pro pohyb útku sestává ze strhávacího kanálku, který.je umístěn v tělísku snímače v podélném směru a který tvoří část zpětnovazební smyčky fluidického oscilátoru s fluidickým zesilovacím prvkem proudového typu, s napájecí tryskou napojenou na zdroj pracovní tekutiny a s nejméně jedním kolektorem umístěným proti napájecí trysce a propojeným prostřednictvím zpětnovazební smyčky s řídicí tryskou, směřující z boku do místa, kde vyústuje napájecí tryska, přičemž v dutině tvořící fluidický zesilovací prvek,je umístěno nejméně jedno odporové čidlo rychlosti proudění tekutiny.The problem is solved by a fluidic weft insertion rate sensor for the diagnostics system of the cordless loom according to the invention. It consists in that the weft travel path consists of a entrainment channel which is disposed in the longitudinal direction of the sensor body and which forms part of the feedback loop of the fluid-type oscillator with a current-type fluid amplifier, with a supply nozzle connected to a working fluid source. at least one collector located upstream of the feed nozzle and connected via a feedback loop to the control nozzle, directed sideways to the point where the feed nozzle terminates, wherein at least one fluid flow resistance sensor is disposed in the cavity forming the fluidic amplifying element.

Zavedením zpětnovazební smyčky se vytvoří z fluidického zesilovacího prvku oscilátor, generující periodicky se opakující oscilace v dutinách, vyplněný,ch tekutinou, do kterých zasahuje odporové čidlo. To reaguje na oscilační změny rychlosti proudění tekutiny změnami elektrického odporu. Frekvence oscilací závisí na rychlosti šíření tlakových změn v kanálku zpětnovazební smyčky. Šířící se tlaková vlna je při prohozních pohybech útku buó brzděna . nebo naopak urychlována, nebot útek má tendenci strhávat s sebou takutinu, v níž se tlakové vlny šíří. Urychlování nebo naopak brzdění závisí na tom, zda je zpětnovazební kanálek orientován tak, že tlakové vlny se v něm šíří shodným nebo opačným směrem jakým se pohybuje útek.By introducing a feedback loop, an oscillator is generated from the fluidic amplifying element generating periodically recurring oscillations in cavities filled with fluid into which a resistance sensor intervenes. This responds to oscillatory changes in fluid velocity by changes in electrical resistance. The frequency of oscillations depends on the rate of propagation of pressure changes in the feedback loop channel. The propagating pressure wave is braked during bug picking movements. or, on the contrary, accelerated, because the escape tends to entrain the takutin with which the pressure waves spread. Acceleration or braking depends on whether the feedback channel is oriented so that the pressure waves propagate therein in the same or opposite direction as the weft moves.

Změny rychlosti šíření se tak projeví ve zvýšení nebo naopak snížení frekvence generovaných oscilací. Načítáním počtu výstupních elektrických pulsů za určitý časový úsek lze takto generovaný elektrický signál velice snadno převádět na číslicovou formu, vhodnou pro další zpracování řídicím počítačem tkalcovského stavu. Výhodou uspořádání podle vynálezu je tedy v prvé řadě to, že odpadá analogově/číslicový převodník. Odporové čidlo rychlosti proudění tekutiny může být bud termistor, nebo například nanesený kovový film na stěně dutiny fluidického zesilovacího prvku, je-li stěna z elektricky nevodivého materiálu.Changes in the rate of propagation will result in an increase or decrease in the frequency generated by oscillations. By reading the number of output electric pulses over a certain period of time, the electric signal thus generated can be easily converted into a digital form suitable for further processing by a loom control computer. Therefore, the advantage of the arrangement according to the invention is that, in the first place, the analog / digital converter is omitted. The resistive flow velocity sensor may be either a thermistor or, for example, a metal film deposited on the cavity wall of the fluidic booster element if the wall is of an electrically nonconductive material.

Takové čidlo je velmi levné, zejména nesrovnatelně levnější než citlivý polovodičový elektronický manometr. Ještě závažnější výhodou než nízká cena je okolnost, že výstupní signál je zakódován ve frekvenci výstupních pulsů. Nemůže tedy aocházet k postupné degradaci přesnosti snímače ani změnami parametrů například polovodičových součástek. Změny vlastností tranzistorů se projeví pouze ve změnách amplitudy výstupních pulsů, ale nijak neovlivní měřenou výstupní veličinu, tedy frekvenci. Snímač podle vynálezu má tedy nejen delší životnost bez seřizování a jiných zásahů, ale'je také odolnější proti nepříznivým vlivům jako jsou teplotní změny nebo vibrace.Such a sensor is very cheap, especially incomparably cheaper than a sensitive semiconductor electronic pressure gauge. An even more significant advantage than the low cost is that the output signal is encoded at the frequency of the output pulses. Therefore, it is not possible to gradually degrade the accuracy of the sensor, nor to change the parameters of, for example, semiconductor devices. Changes in the properties of transistors will only be reflected in changes in the amplitude of the output pulses, but will not affect the measured output quantity, ie frequency. Thus, the sensor according to the invention not only has a longer service life without adjustment and other interventions, but is also more resistant to adverse effects such as temperature changes or vibrations.

Vynález a jeho účinky jsou blíže objasněny v popise dvou příkladů praktického provedení podle připojeného výkresu, kde na obrázcích je v obou případech zachycen řez tělískem fluidického snímače podle vynálezu, vedený rovinou, v níž leží útek. Na obr. 1 je znázorněno uspořádání s fluidickým zesilovacím prvkem, který je monostabilní. V příkladu zachyceném na obr. 2 je provedeni s prvkem bistabilním. V obou případech prvek není vložen jako samostatný celek, ale jde o integrální uspořádání s dutinami prvku vytvořenými současně s ostatními dutinami snímače v keramické destičce.The invention and its effects are explained in more detail in the description of two exemplary embodiments according to the accompanying drawing, in which in both figures a cross-section of a fluid sensor body according to the invention, taken along a plane in which the weft lies, is shown. Fig. 1 shows an arrangement with a fluidic amplifying element that is monostable. In the example shown in Fig. 2, the embodiment is bistable. In both cases, the element is not inserted as a single unit, but is an integral arrangement with the element cavities formed simultaneously with the other sensor cavities in the ceramic plate.

>>

Snímač je tedy v obou případech uspořádán sandwichovým způsobem, naskládáním z několika destiček majících stejný půdorysný tvar. Krycí destičky mohou být provedeny z kovu; mají především úkol chránit na obrázcích nakreslené základní destičky 10 z keramického materiálu před mechanickým poškozením, například při náhodném pádu nářadí při montáži a podobně.Thus, the sensor is in both cases arranged in a sandwich manner by stacking from several plates having the same ground plan shape. The cover plates may be made of metal; In particular, they have the task of protecting the ceramic plates 10 shown in the figures from mechanical damage, for example in case of accidental fall of the tool during assembly and the like.

Krycí destičky také uzavírají dutiny vytvořené vyleptáním v základní destičce 10 jako jednostranné zahloubení, uzavřený kanálek se vytvoří z tohoto jednostranného zahloubení teprve překrytím plochou krycí destičkou.The cover plates also close the cavities formed by etching in the base plate 10 as a one-sided recess, the closed channel being formed from this one-sided recess only by covering it with a flat cover plate.

Konečně v krycí destičce jsou jednak připojovací otvory k upevnění snímače na stavu, jednak díry s výústky pro připojení hadiček, případně kovových trubek, jimiž je do snímače přiváděna pracovní tekutina. Jde-li v případě pracovní tekutiny o vzduch, může ze snímače volně unikat ventilačními vývody do atmosféry. Snímač podle vynálezu však také může pracovat s vodou jako pracovní tekutinou a pak je účelné uspořádat také odváděči hadičky, nebo trubky, které z ventilačních vývodů vodu odvádí do sběrné nádrže, nebo do společného odpadu.Finally, in the cover plate there are connection holes for fastening the sensor on the state, and holes with openings for connecting hoses or metal pipes through which the working fluid is supplied to the sensor. If it is air in the case of the working fluid, it can freely escape from the sensor through the ventilation ducts into the atmosphere. However, the sensor according to the invention can also operate with water as a working fluid, and it is also expedient to provide drain hoses or pipes which drain the water from the ventilation ducts to a collecting tank or to common waste.

Snímače jsou na tkalcovský stav montovány mezi odměřovací ústrojí a* prohozní trysku., Otek 1 prochází zahloubenou drážkou vytvořenou v základní destičce 10. Základní destička 10 je zhotovena z fotosenzitivního keramického materiálu, který odpovídá znánié fotosenzitivní keramice FOTOCERAM firmy Corning Glass Works. Hlavní výhodou je, že v tomto materiálu lze snadno vytvářet fotochemickým způsobem velmi složité tvary dutin. Základní destičky 10 jsou přitom osvětleny na své horní ploše ultrafialovým světlem přes masku, mající tvar potřebných dutin. Osvětlená místa získají odolnost proti leptadlu, do něhož je potom základní destička 10 ponořena.The sensors are mounted on a loom between the metering device and the picking nozzle. Otek 1 passes through a recessed groove formed in the base plate 10. The base plate 10 is made of a photosensitive ceramic material that corresponds to the known photosensitive ceramic of Corning Glass Works. The main advantage is that in this material very complex cavity shapes can be easily created in a photochemical manner. The base plates 10 are illuminated on their upper surface by ultraviolet light through a mask having the shape of the necessary cavities. The illuminated areas gain resistance to the etch into which the base plate 10 is then immersed.

Na těch místech, která byla při osvětlování maskou zakryta, se pak vyleptají zaoblení. Výhodou keramického materiálu je navíc vysoká odolnost proti otěru. Snímač podle vynálezu sice v zásadě pracuje bezkontaktním způsobem, bez záměrného trvalého kontaktu útku 2 a základní destičky 10, kterou útek 1_ prochází, ale při nestacionárních pohybech nelze nikdy vyloučit příčné vychýlení vedoucí zejména v místech těsnicí štěrbiny 8 podle obr.In those places that were masked when illuminated by the mask, then the fillets are etched. Furthermore, the advantage of the ceramic material is its high abrasion resistance. Although the sensor according to the invention operates essentially in a non-contact manner, without deliberate continuous contact of the weft 2 and the base plate 10 through which the weft 7 passes, the transverse deflection leading in particular to the sealing slot 8 of FIG.

k dotyku se stěnou. Další výhodou materiálu je pak též to, že je elektricky nevodivý.to touch the wall. Another advantage of the material is that it is electrically non-conductive.

Kovové vodiče tvořící přívody k odporovému čidlu 20, které reaguje na rychlost proudění tekutin mohou tedy být ukládány do obdobně vyleptaných drážek v základní destičce 10 bez opatřování izolací.The metal conductors forming the leads to the resistance sensor 20, which is responsive to the flow rate of fluids, can thus be laid in similarly etched grooves in the base plate 10 without providing insulation.

V uspořádání z obr. 1 je napájecí průtok S přiváděn vývrtem v krycí destičce do napájecí komůrky 2· ^z té pracovní tekutina, tedy vzduch nebo voda, předpokládá se však, že u uspořádání z obr. 1 jde o vzduch, u něhož není na závadu unikání do okolí, vytéká napájecí tryskou 2 ^a vytváří tak zatopený tekutinový proud. Tento proud je veden vodicí stěnou k do kolektoru 6_. Kolektor 6 je propojen prostřednictvím zpětnovazební smyčky s řídicí tryskou 5. Ta směřuje z boku do místa vyústění napájecí trysky 3. v takovém směru, že při výtoku z řídicí trysky 2 je tekutinový proud opouštějící napájecí trysku 2 odkloněn od vodicí stěny _4 do ventilačního vývodu 2»In the arrangement of Fig. 1, the feed flow S is supplied through a bore in the cover plate to the feed chamber 2 ^of the working fluid, i.e. air or water, but it is assumed that the arrangement of Fig. 1 is air that is not defective leaking into the environment, it flows out of the supply nozzle 2 ^and creates a flooded fluid stream. This current is led through the guide wall to the collector 6. The collector 6 is connected via a feedback loop to the control nozzle 5. This extends from the side to the point of exit of the supply nozzle 3 in such a direction that upon discharge from the control nozzle 2 the fluid flow exiting the supply nozzle 2 is diverted »

Ventilační vývod T_ je otevřen přímo do okolní atmosféry; uniká jím ventilační průtok V, který je v zásadě shodný s napájecím průtokem 2 ^a í^e pouze o něco málo menší. Mezi kolektorem 6 a ventilačním vývodem 2 3^e žlábkový dělič, z něhož vystupuje do vstupní části kolektoru 2 odporové čidlo 20, tvořené v tomto případě miniaturním termistorem.The vent outlet 10 is open directly to the surrounding atmosphere; it escapes In the ventilation flow, which is substantially identical with a power-flow 2 ^and I ^e only slightly smaller. Between the collector 6 and the vent port ³ and two channel-divider which outputs the input portion 2 of the collector resistance sensor 20 consisting in this case a miniature thermistor.

Přívody k němu jsou vedeny ve drážkách 21 a vystupující kolmo z roviny základní destičky výstupním otvorem 22, v němž jsou připájeny ke koncům dvoulinkového vodiče s polyvinylchloridovou izolací, který je do tělíska snímače zalepen epoxidovou pryskyřicí a je jím vyváděn výstupní signál. Spojení kolektoru 2 zpětnovazební smyčkou k řídicí trysce 2 probíhá přes strhávací kanálek 11, který probíhá v přímé linii a prochází jím útek 2· Vstup útku 2 do strhávacího kanálku 11 i výstup na druhém konci je utěsněn labyrintovým těsněním 28.Leads to it are routed in the grooves 21 and extending perpendicularly from the plane of the base plate through an outlet 22 in which they are brazed to the ends of a polyvinyl chloride insulated two-wire conductor which is sealed with epoxy resin into the sensor body. The feedback loop 2 connects the collector 2 to the control nozzle 2 via a stripping channel 11 which runs in a straight line and passes through the weft 2. The weft inlet 2 into the stripping channel 11 and the outlet at the other end are sealed with a labyrinth seal 28.

Jakmile proud z napájecí trysky 2 přijde podél vodicí stěny 2 do kolektoru 6, šíří se strhávacím kanálkem 11 tlaková vlna do řídicí trysky 5, v níž vyvolává výtok, jenž proud opouštějící napájecí trysku 2 vychýlí do ventilačního vývodu 2· Tím ovšem pomine i účinek vyvolávající výtok z řídicí trysky 2' což umožní, aby se proud navrátil k vodicí stěně £. Celý děj se pak opakuje a takto probíhajícími oscilacemi je peridodicky ochlazováno odporové čidlo 20. Tíra jsou tak generovány elektrické pulsy na výstupu snímače.As the current from the feed nozzle 2 arrives along the guide wall 2 to the collector 6, a pressure wave spreads through the entrainment channel 11 to the control nozzle 5, generating a discharge which deflects the current leaving the feed nozzle 2 to the vent 2. an outlet from the control nozzle 2 'allowing the current to return to the guide wall 6. The whole process is then repeated and the resistive sensor 20 is cooled peridodically by the oscillations that occur.

Opakovači frekvence těchto pulsů je dosti vysoká. Závisí na rozměrech dutin v základní destičce 10, především na délce zpětnovazební smyčky, a tyto rozměry jsou zde malé již s ohledem na možnosti umístění snímače na tkalcovském stavu. Například u zkoušeného vzorku opracoval oscilátor se základní frekvencí okolo 1 kHz, což si vyžádalo i při miniaturních rozměrech termistoru použitého jako odporové čidlo 20 jeho zapojení s operačním zesilovačem ve zpětné vazbě tak,· že se udržovala stálá hodnota elektrického odporu odporového čidla 2£.The repetition rate of these pulses is quite high. It depends on the dimensions of the cavities in the base plate 10, in particular on the length of the feedback loop, and these dimensions are small here already with regard to the positioning of the sensor on the loom. For example, for a test sample, an oscillator with a basic frequency of about 1 kHz, which, even with the miniature dimensions of the thermistor used as the resistance sensor 20, required its wiring to the feedback amplifier to maintain a constant resistance value of the resistance sensor 26.

Tomu ovšem odpovídá i stálá teplota, takže ochlazovací účinek střídavě dopadajícího vzduchového proudu se projevuje periodickými změnami disipovaného elektrického příkonu, ale nikdy teploty. Tyto změny příkonu lze ovšem snadno detekovat a využít pro generaci výstupního elektrického signálu. Získává se přitom výhoda, že odpadá omezení ferkvenčního pásma způsobené tepelnou kapacitou odporového čidla 20 a přívodů k němu.However, this also corresponds to a constant temperature, so that the cooling effect of the alternating air flow manifests itself in periodic changes in the dissipated electrical power, but never in temperature. However, these power changes can be easily detected and used to generate an output electrical signal. There is an advantage in this case that the limitation of the frequency band caused by the thermal capacity of the resistance sensor 20 and the leads to it is eliminated.

Při pohybu útku JL ve strhávacím kanálku 11 se ovlivní rychlost šíření tlakové vlny od kolektoru 6_ k řídicí trysce 5, neboř šíření se děje ve vzduchu, který je strháván spolu s útkem 1_. Rychlost šíření tlakové vlny ve strhávacím kanálku 11 je za klidu útku menši než rychlost zvuku ve volné atmosféře, přibližně okolo 300 m/s. Pohybuje-li se útek _1 rychlostí až 50 m/s, dochází ke změně frekvence oscilací v poměru přibližně úměrném poměru těchto rychlosti. Uplatňují se ovšem také další, neměnné vlivy, například dynamika překlápění proudu ve fluidickém zesilovacím prvku.As the weft 11 moves in the entrainment channel 11, the velocity of the pressure wave propagation from the collector 6 to the control nozzle 5 is influenced, since the propagation takes place in the air which is entrained along with the weft 7. The velocity of the pressure wave propagation in the entrainment channel 11 is less than the velocity of sound in the free atmosphere, at about 300 m / s at rest. If the weft 1 moves at a speed of up to 50 m / s, the frequency of oscillations changes in a ratio approximately proportional to the ratio of these speeds. However, other, invariant influences also apply, for example the dynamics of the current flipping in the fluidic amplifying element.

Prakticky tak byly pozorovány změny frekvence z klidové hodnoty okolo 1 000 Hz na hodnoty asi 1 100 Hz při nejvyšší rychlosti útku 1.. Lze tedy v takovém uspořádání měřit rychlost útku s přesností asi na 1 %, což více než postačuje pro požadovaný účel. Pokud by se použilo jiné odporové čidlo 20, tvořené například' napařeným kovovým filmem na keramické podložce, aby bylo možno bezpečně měřit frekvenci generovaných oscilací a při vyšších frekvencích, není žádný problém dosahovat se stejným principem oscilátoru i mnohem větší rozlišovací schopnosti. Vyšší frekvence by také byly vhodné pro přesné vyšetřování přechodových procesů, kdy například doba urychlování útku na potřebnou zanášecí rychlost trvá asi jednu pátnáctinu z celkového funkčního cyklu stavu.In practice, frequency changes have been observed from a resting value of about 1000 Hz to about 1,100 Hz at the highest weft speed of 1. Thus, in such an arrangement, the weft speed can be measured to an accuracy of about 1%, which is more than sufficient for the desired purpose. If another resistance sensor 20, for example a vapor-deposited metal film on a ceramic support, is used to safely measure the frequency of the generated oscillations and at higher frequencies, there is no problem to achieve much greater resolution with the same oscillator principle. Higher frequencies would also be suitable for accurate investigation of transient processes, for example, when the time to accelerate the weft to the required insertion speed takes about one fifth of the total functional cycle of the condition.

Při 600 prohozech útku za minutu trvá tedy toto urychlování asi 0,07 sekund a oscilátor s tisíci oscilacemi za sekundu tedy provede po dobu urychlování útku jen asi 7 oscilačních cyklů. V daném případě tento počet postačoval, řídicí počítač stavu zjišřoval, zda se těchto 7 pulsů po sobě opakuje v určitém tolerančním rozmezí při každém prohozu a.pokud nedocházelo k odchylkám mimo toto rozmezí, bylo možné se spolehnout na to, že průběh urychlování útku je uspokojivý. Pokud by ovšem bylo žádoucí vyšetřovat podrobnější detaily procesu urychlování, bylo by na místě pracovat s vyšší frekvencí oscilátoru.Thus, at 600 weft per minute, this acceleration lasts about 0.07 seconds, and an oscillator with thousands of oscillations per second only performs about 7 oscillation cycles during the weft acceleration. In the present case, this number was sufficient, the condition control computer determined whether these 7 pulses were repeated within a certain tolerance range at each pick and if there were no deviations outside this range, it was possible to rely on the weft acceleration to be satisfactory. . However, if it were desirable to investigate more detailed details of the acceleration process, it would be appropriate to work with a higher oscillator frequency.

Vývoj monostabilního zesilovacího prvku pro oscilátor z obr. 1 se ukázal jako velmi náročný. Obr. 2 ukazuje alternativní provedení, které je sice poněkud prostorově náročnější, ale má tu výhodu, že u něj lze použít běžné geometrie interakční zóny fluidických bistabilních zesilovačů, jaké byly vyvinuty v řadě zemí k vysoké spolehlivosti a funkční dokonalosti. Uspořádání z obr. 2 konkrétně využívá geometrii bistabilního logického prvku stavebnice VOLGA, vyvinuté v SSSR v Moskvě a běžně sériově vyráběné. Dutiny uspořádané podle tohoto vzoru zaujímají na obr. 2 levou střední část základní destičky 10.The development of the monostable amplifier element for the oscillator of Fig. 1 has proven to be very challenging. Giant. 2 shows an alternative embodiment that is somewhat more space-intensive, but has the advantage that conventional geometry of the fluidization bistable amplifier interaction zone, as developed in many countries for high reliability and functional excellence, can be used. Specifically, the arrangement of Figure 2 utilizes the geometry of the bistable logic element of the VOLGA kit, developed in the USSR in Moscow and commonly produced in series. The cavities arranged according to this pattern occupy the left central portion of the base plate 10 in FIG.

Na napájecí komůrku 2 je opět napojena napájecí tryska 2/ P° jejíchž stranách tentokrát vyúsřují dvě řídicí trysky,, první řídicí tryska 5a a druhá řídicí tryska 5b. Interakční zóna, do níž proud z napájecí trysky 2 vytéká, je po stranách ohraničena v tomto případě také dvěma vodícími stěnami, první vodicí stěnou 4a a druhou vodicí stěnou 4b. První vodicí stěna 4a vede proud do prvního kolektoru 6a, kdežto druhá vodicí stěna 4b vede proud, je-li k ní přilnut, do druhého kolektoru 6b. Mezi.oběma kolektory, prvním kolektorem 6a a druhým kolektorem 6b, je žlábkový dělič se žlábkem 13, kterým se zavádí vnitřní zpětná vazba stabilizující proud u některé z vodicích stěn 4a, 4b. Po stranách vstupu do kolektorů ,6a, 6b jsou umístěny, tak jako u výchozího vzoru bistabilního logického prvku, stabilizační ventilační vývody, a sice první ventilační vývod 17a a druhý ventilační vývod 17b.A supply nozzle 2 / P ° is again connected to the supply chamber 2, the sides of which now have two control nozzles, a first control nozzle 5a and a second control nozzle 5b. In this case, the interaction zone into which the current flows from the supply nozzle 2 is also delimited by two guide walls, a first guide wall 4a and a second guide wall 4b. The first guide wall 4a conducts the current to the first collector 6a, while the second guide wall 4b conducts the current, if adhered thereto, to the second collector 6b. Between the two collectors, the first collector 6a and the second collector 6b, there is a flute divider with a flute 13, through which an internal current-stabilizing feedback is introduced at one of the guide walls 4a, 4b. On the sides of the inlet to the collectors 6a, 6b, as with the initial pattern of the bistable logic element, stabilizing ventilation outlets are provided, namely the first ventilation outlet 17a and the second ventilation outlet 17b.

Po průchodu oběma kolektory, prvním kolektorem 6a a druhým kolektorem 6b, se obě rozvětvené cesty spolu spojují a vedou do centrálního ventilačního vývodu 17c, jímž prochází většina tekutiny předtím do prvku přivedené, jako vycházející centrální ventilační průtok Vc„ Před vstupem do centrálního ventilačního vývodu 17c jsou odbočeny sekundární kolektory, první sekundární kolektor 16a a druhý sekundární kolektor 16b. Ze druhého sekundárního kolektox . ,vede zpětnovazební kanálek 2 do druhé řídicí trysky 5b.After passing through the two collectors, the first collector 6a and the second collector 6b, the two bifurcated paths merge together and lead to the central vent 17c through which most of the fluid previously introduced into the element passes as the outgoing central vent flow Vc "Before entering the central vent 17c the secondary collectors, the first secondary collector 16a and the second secondary collector 16b are branched off. From the second secondary collectox. leads the feedback channel 2 to the second control nozzle 5b.

Obdobně je symetricky se zpětnovazebním kanálkem 2 provedeno také propojení prvního sekundárního kolektoru 16a s první řídicí tryskou 5a, avšak přes strhávací kanálek 11, jímž na své dráze od odměřovacího ústrojí stavu k prohozní trysce prochází útek 2· U tohoto uspořádání není provedeno labyrintové těsnění 18 jaké je patrné u provedení z obr. 1, ale je zde pouze těsnicí štěrbina 8. Nezamezí se dokonale jakémukoliv úniku tekutiny ze strhávacího kanálku 11, ale to ani není nějak nezbytné.Similarly, the connection of the first secondary collector 16a to the first control nozzle 5a is also symmetrically symmetrically connected to the feedback channel 2. However, through the entrainment channel 11 through which the weft 2 passes on its path from the metering device to the picking nozzle. 1, but there is only a sealing slot 8. It does not completely prevent any leakage of fluid from the entrainment channel 11, but this is not even necessary.

Počítá se s tím, že tekutina unikající ven těsnicí štěrbinou 2 kolem útku 2 útek očistí od ulpělých nečistot, které by se uvnitř snímače mohly jinak uvolnit a zanášet dutiny v základní destičce 20. V uspořádání z obr. 2 je také odporové čidlo 20 tvořeno termistorem, jehož přívody procházejí výstupním otvorem 22, do kterého jsou zalepeny epoxidovou pryskyřicí. Odporové čidlo 20 je zde umístěno v kanálku navazujícím na druhý kolektor 6b a je tedy ochlazováno proudící tekutinou vždy, když proud vytékající z napájecí trysky 2 přilne ke druhé vodicí stěně 4b.It is contemplated that the fluid escaping out through the sealing slot 2 around the weft 2 wipes cleans the stuck dirt which might otherwise loosen inside the sensor and clog the cavities in the base plate 20. In the arrangement of FIG. 2, the resistance sensor 20 is also formed by a thermistor the inlets of which pass through an outlet opening 22 into which they are sealed with epoxy resin. The resistance sensor 20 is located here in a channel adjacent to the second collector 6b and is therefore cooled by the flowing fluid each time the current flowing from the supply nozzle 2 adheres to the second guide wall 4b.

Oscilace probíhají v uspořádání podle'obr. 2 v zásadě symetricky tak, že tekutinový proud vytékající z napájecí trysky 2 3^e střídavě překlápěn z jedné stabilní polohy do druhé. Tyto dvě stabilní polohy odpovídající přilnutí bud k první vodicí stěně 4a nebo ke druhé vodicí 4b. Je-li proud přilnut například k první vodicí stěně 4a, vstupuje do prvého kolektoru 6a a prochází jím většina do centrálního ventilačního vývodu 17c kolem vstupu do prvního sekundárního kolektoru 16b. Ten odebere jistou malou část tekutiny, jež způsobí stoupnutí tlaku šířící se jako tlaková vlna do první řídicí trysky 5a. Toto šíření je opět ovlivněno, jako v případě z obr. 1, pohybem útku 2 ve strhávacím kanálku 11 a trvá tedy při různých rychlostech pohybu útku 2 různě dlouho, což se projeví v různé velikosti frekvence oscilací. Výtokem z první řídicí trysky 5a je proud opouštějící napájecí trysku 3 vychýlen ke druhé vodicí stěně 4b, ke které přilne účinkem známého Coandova jevu.The oscillations take place in the arrangement shown in FIG. 2 substantially symmetrically so that the fluid flow from the supply nozzle 2 3 ^e tipped alternately from one stable position to the other. These two stable positions corresponding to adhering either to the first guide wall 4a or to the second guide 4b. For example, if the current is adhered to the first guide wall 4a, it enters the first collector 6a and passes most of it to the central exhaust duct 17c around the inlet to the first secondary collector 16b. This removes a small portion of the fluid that causes the pressure spreading as a pressure wave to the first control nozzle 5a. This propagation is again influenced, as in the case of FIG. 1, by the movement of the weft 2 in the entrainment channel 11 and thus lasts at different speeds of the weft 2 travel, which is manifested in different magnitude of oscillation frequency. At the outlet of the first control nozzle 5a, the current exiting the supply nozzle 3 is deflected to the second guide wall 4b, to which it adheres under the known Coanda effect.

Zcela obdobně pak ovšem dojde k zachycení části tekutiny druhým sekundárním kolektorem 16b - tato tekutina je vedena zpětnovazebním kanálkem 2» ovšem sama nemusí dorazit až do druhé řídicí trysky 5b. Postačí, že svojí přítomností vyvolá ve druhém sekundárním kolektoru 16b šoupnutí tlaku, které se šíří zpětnovazebním kanálkem 2 ^a vyvolá výtok ze druhé řídicí trysky 5b. Tím se zase proud opouštějící napájecí trysku 2 překlopí nazpět k první vodicí stěně 4a a celý· proces se opakuje. Takto uspořádané symetrické oscilátory s bistabilními zesilovacími prvky a dvěma zpětnovazebními smyčkami vedoucími z kolektorů do řídicích trysek jsou známy již delší čas a byly úspěšně vyvinuty ke značné dokonalosti, takže je v literatuře možné .nalézt řadu podkladů pro jejich spolehlivý návrh.In a similar way, however, a part of the fluid is captured by the second secondary collector 16b - this fluid is guided through the feedback channel 2, but it may not reach the second control nozzle 5b itself. It suffices that by its presence it causes in the second secondary collector 16b a pressure spike which spreads through the feedback channel 2 ^and causes an outlet from the second control nozzle 5b. As a result, the current exiting the supply nozzle 2 is swiveled back to the first guide wall 4a and the whole process is repeated. Symmetrical oscillators thus arranged with bistable amplifiers and two feedback loops leading from the collectors to the control nozzles have been known for a long time and have been successfully developed to considerable perfection, so that many references can be found in the literature for their reliable design.

Novinkou podle vynálezu je ovšem vedení, útku 2 smyčkou zpětné vazby tak, že frekvence oscilací není stálá, jako u dosavadních oscilátorů tohoto druhu, ale mění se s rychlostí pohybu útku. Odporový snímač 20 může být v zásadě umístěn kdekoliv v dutině vytvořené v základní destičce 10,kde dochází v průběhu oscilací k měnění rychlosti proudění.The novelty according to the invention, however, is the weft guide 2 through the feedback loop so that the frequency of oscillations is not constant, as in the prior art oscillators of this kind, but varies with the speed of the weft movement. The resistance sensor 20 may in principle be located anywhere in the cavity formed in the base plate 10 where the flow velocity is varied during oscillations.

Předpokládá se využití snímače podle vynálezu zejména v podnicích vyrábějících bezčlunkové tkalcovské stavy a vůbec podnicích vyrábějících stroje pro textilní průmysl, nebot snímače jsou určeny především ke snímání pohybu nití, vláken, příze a dalších textilních polotovarů při jejich zpracování, případně výrobě. Ve vhodné úpravě je ovšem snímačem také v zásadě možné snímat i rychlosti pohybu drátů, stuh a jiných výrobků, případně papírových nebo nmagnetických pásek používaných jako záznamová média například ve strojích na zpracování informací. V tomto případě by byl vynález využíván také v podnicích elektrotechnického a jiného průmyslu.It is envisaged to use the sensor according to the invention especially in companies producing cordless looms and in companies producing machines for the textile industry, because the sensors are mainly intended for sensing the movement of yarns, fibers, yarn and other textile blanks during their processing or production. In a suitable arrangement, however, it is also possible in principle to sense the velocities of movement of wires, ribbons and other products, or paper or nmagnetic tapes used as recording media, for example in information processing machines. In this case, the invention would also be used in electrical and other industries.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Fluid weft insertion speed sensor for a loop-free loom diagnostic system, characterized in that the weft travel path (1) consists of a draw channel (11) which is disposed in the longitudinal direction of the sensor body (10) and forms part of the feedback loop a fluidic oscillator with a fluidized-flow current element of the type whose feed nozzle (3) is connected to a working fluid source and whose at least one collector (6) opposite the feed nozzle (3) is connected via a feedback loop to the control nozzle (5) at least one fluid flow velocity sensor (20) is located in the cavity forming the fluidic reinforcing element.