CS256217B1

CS256217B1 - Fluidic weft yarn velocity transducer during spin in a loopless loom

Info

Publication number: CS256217B1
Application number: CS867436A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Tesar
Original assignee: Vaclav Tesar
Priority date: 1986-10-15
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS743686A1

Abstract

Fluidický snímač časového průběhu rychlosti útkové nitě během prohozu v bezčlunkovém tkalcovském stavu je určen pro generaci elektrického výstupního signálu a je opatřen dvěma tryskami, první řídicí tryskou a druhou řídicí tryskou, orientovanými navzájem ústími proti sobě a napojenými na napájecí přívody pracovní tekutiny a spojené s přívody útku do těchto dvou trysek. Do interakční zóny mezi ústím první řídicí trysky a druhé řídicí trysky vyústuje napájecí tryska, rovněž napojená na přívod pracovní tekutiny. Proti napájecí trysce je umístěn dělič klínového tvaru, kde na bocích sbíhajících se do klínu je umístěno první čidlo a druhé čidlo, tvořené zejména termistorem nebo napařeným kovovým filmem na elektricky nevodivé podložce. Každé z čidel je umístěno na jiném boku děliče a je zapojeno jako jeden z odporů Wheatstoneova můstku, do jehož diagonály je zapojen polovodičový zesilovač. Fluidický snímač časového průběhu rychlosti útkové nitě během prohozu v bezčlunkovém tkalcovském stavu je využitelný v podnicích vyrábějících tyto bezčlunkové tkalcovské stavy, v širším pohledu tedy v podnicích vyrábějících stroje pro textilní průmysl.The fluidic sensor of the time course of the weft thread speed during the weft in a shuttleless loom is intended for the generation of an electrical output signal and is provided with two nozzles, a first control nozzle and a second control nozzle, oriented with their mouths facing each other and connected to the working fluid supply lines and connected to the weft supply lines to these two nozzles. A supply nozzle, also connected to the working fluid supply line, opens into the interaction zone between the mouths of the first control nozzle and the second control nozzle. A wedge-shaped divider is placed opposite the supply nozzle, where on the sides converging into the wedge there is placed a first sensor and a second sensor, formed in particular by a thermistor or a vaporized metal film on an electrically non-conductive substrate. Each of the sensors is placed on a different side of the divider and is connected as one of the resistors of a Wheatstone bridge, to the diagonal of which a semiconductor amplifier is connected. The fluidic sensor of the time course of the weft thread speed during the weft change in a shuttleless loom can be used in companies producing these shuttleless looms, and in a broader perspective, in companies producing machinery for the textile industry.

Description

Předmět vynálezu, fluidický snímač časového průběhu rychlosti útkové nitě během prohozu ' v bezčlunkovém tkalcovském stavu, určený pro generaci elektrického výstupního signálu, je zařízení pro montování na bezčlunkové, tryskové tkalcovské stavy. Jeho úlohou je sledování časového průběhu rychlosti, s jakou je do prošlupu v osnově zanášena útková nit. Ve snímači je generován elektrický signál, ze kterého je možné okamžitou velikost rychlosti zjistit.The present invention, a fluid weft yarn velocity transducer during picking in a cordless loom intended to generate an electrical output signal, is a device for mounting on a cordless, jet loom. Its task is to monitor the time course of the speed at which the weft thread is introduced into the shed in the warp. An electrical signal is generated in the sensor, from which the instantaneous velocity can be determined.

Předpokládá se, že tento elektrický výstupní signál bude zaváděn do diagnostického systému sledování změn funkčních parametrů stavu během provozu. Hlavním úkolem tohoto systému je zjistit velikost odchylek, které by mohly ovlivnit kvalitu zhotovované tkaniny a provést bud korekční zásah potlačující odchylku nebo informovat obsluhu stroje.It is anticipated that this electrical output signal will be fed into the diagnostic system to monitor changes in the status parameters during operation. The main task of this system is to determine the magnitude of deviations that could affect the quality of the fabric being fabricated and either to perform a correction action to suppress the deviation or to inform the machine operator.

Časový průběh rychlosti zanášení útkové niti může podat celou řadu diagnosticky významných informací. Vzhledem k této důležitosti byla vyvinuta již v minulosti celá řada metod ke snímání tohoto časového průběhu. Metody lze rozdělit na mechanické, optické a fluidické.The time course of the weft insertion rate can provide a variety of diagnostically significant information. Because of this importance, a number of methods have been developed in the past to capture this time course. Methods can be divided into mechanical, optical and fluidic.

Mechanické a optické byly sice laboratorně zkoušeny, mají však řadu nevýhod pro které se neuvažuje s jejich praktickým použitím v sériově vyráběných diagnostických systémech. Jako nejslibnější se v současné době jeví řešení fluidické, založené na využiti strhávání tekutiny pohybem útkové niti a využití aerodynamických, respektive hydrodynamických, efektů v tekutině touto cestou vyvozených. U dnes zkoušených uspořádání je tímto aerodynamickým efektem tlakový rozdíl. Je nutné vidět, že strhávací účinek na tekutinu není velký a tomu odpovídají i celkem malé a tím obtížně měřitelné tlakové efekty. K jejich měření jsou nezbytné přesné elektronické mikromanometry. Ty sice je možné v zahraničí zakoupit, nebot jsou vyráběny pro účely měření v aerodynamických laboratořích, ale jejich použití na sériově vyráběných tkalcovských stavech je nevýhodné. Jde o choulostivé a citlivé přístroje. Zejména provedení s polovodičovými membránami je také značně drahé.Although mechanical and optical have been laboratory tested, they have a number of disadvantages for which their practical use in series diagnostic systems is not considered. At present, the most promising solution appears to be a fluidic solution based on the use of entrainment of the fluid by the movement of the weft thread and the use of aerodynamic and hydrodynamic effects in the fluid derived therefrom. In today's tested configurations, this aerodynamic effect is the pressure difference. It has to be seen that the entrainment effect on the fluid is not great and the correspondingly small and thus difficult to measure pressure effects correspond to. Precise electronic micromanometers are necessary for their measurement. Although these can be purchased abroad, because they are made for measurement in aerodynamic laboratories, but their use on mass-produced looms is disadvantageous. These are delicate and sensitive devices. In particular, the embodiment with semiconductor membranes is also very expensive.

Problém je řešen fluidickým snímačem časového průběhu rychlosti útkové niti během provozu v bezčlunkovém tkalcovském stavu, určeným pro generaci elektrického výstupního signálu, který má jako u dosud známých snímačů dvě trysky, první řídicí trysku a druhou řídicí trysku, které jsou orientovány navzájem svými ústími proti sobě a jsou napojeny na napájecí přívody pracovní tekutiny a spojeny s přívody útkové niti do těchto dvou trysek, kde do interakční zóny mezi ústím první řídicí trysky a druhé řídicí trysky vyústuje rovněž hlavní tryska, také napojená na přívod pracovní tekutiny podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že proti napájecí trysce je umístěn dělič klínového tvaru, na jehož bocích sbíhajících se do klínu je umístěna dvojice elektrických odporových čidel, tedy prvni čidlo a druhé čidlo, tvořená zejména termistorem nebo napařeným kovovým filmem na elektricky nevodivé podložce, přičemž každé z těchto čidel je umístěno na jiném boku děliče a je zapojeno jako jeden z odporů Wheatstoneova můstku, do jehož diagonály je zapojen polovodičový zesilovač.The problem is solved by a fluid weft yarn velocity sensor during operation in a cordless weaving loom designed to generate an electrical output signal having, as with the prior art sensors, two nozzles, a first control nozzle and a second control nozzle which face each other at their mouths and connected to the working fluid feeds and connected to the weft yarn feeds into the two nozzles, where the main nozzle, also connected to the working fluid feed of the invention, also opens into the interaction zone between the mouth of the first control nozzle and the second control nozzle. Its principle consists in that a wedge-shaped divider is placed opposite the supply nozzle, on whose sides converging into the wedge is located a pair of electrical resistance sensors, namely a first sensor and a second sensor, consisting mainly of a thermistor or steamed metal film on an electrically nonconductive substrate. each of these sensors is located on a different side of the divider and is connected as one of the resistors of the Wheatstone bridge, to whose diagonal the semiconductor amplifier is connected.

Namísto drahého, chloulostivého a málo odolného elektronického mikromanometru jsou tedy u snímače podle vynálezu použita dvě levná odporová čidla. Ta mohou být tvořena zejména miniaturními termistory mající hodnotu několika desítek haléřů, anebo mohou být ještě levněji vytvořena jako nanesený kovový film, provedený jako jediná čára štětcem namočeným do vodivého laku. Kromě nízké ceny a snadné dostupnosti je výhodou i vynikající odolnost proti vibracím a podobným mechanickým vlivům za provozu stroje.Thus, instead of an expensive, tricky and low-resistance electronic micromanometer, two low-cost resistance sensors are used in the sensor of the invention. These may consist, in particular, of miniature thermistors having a value of several tens of hellers, or they may be even cheaper in the form of a deposited metal film, formed as a single line with a brush dipped in a conductive lacquer. In addition to low cost and easy availability, the advantage is excellent resistance to vibration and similar mechanical influences during machine operation.

Funkce je založena na rozdílech v ochlazováni obou čidel, ohřívaných průchodem elektrického proudu. Ochlazování se děje proudem pracovní tekutiny, který směřuje proti děliči a účinkem strhávání vyvolaným pohybem útkové niti je vychylován tak,,že se na jeden bok děliče dostává část s vyšší rychlostí než na druhý bok, kde se nachází druhé čidlo. Využívá se známé skutečnosti, že intenzita ochlazování proudící tekutinou se zvětšuje s rychlostí proudění tekutiny.The function is based on the differences in cooling of both sensors heated by the passage of electric current. Cooling is effected by a flow of working fluid directed against the divider and, due to the entrainment induced by the movement of the weft thread, is deflected such that one side of the divider reaches a part at a higher speed than the other side of the other sensor. It is known that the intensity of cooling through the flowing fluid increases with the flow rate of the fluid.

Vynález a jeho účinky jsou blíže objasněny v popise příkladu jeho provedení podle připojených dvou obrázků, v nichž je na obr. 1 nakrešlen perspektivní pohled na tělísko fluidického snímače podle vynálezu s termistorovými čidly, kde tento perspektivní pohled je doplněn schématem elektrického zapojení čidel, zatímco na obr. 2'je provedení s čidly tvořenými kovovým filmem. Na obr. 2 je zakreslena v detailu pouze část děliče s oběma čidly a je zde alternativní schéma elektrického zapojení umožňující dosažení většího frekvenčního-rozsahu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention and its effects are illustrated in more detail in the accompanying two figures, in which: FIG. 1 illustrates a perspective view of a fluidic sensor body according to the invention with thermistor sensors; FIG. 2 'is an embodiment with metal film sensors. In FIG. 2, only a portion of the divider with both sensors is shown in detail, and there is an alternative wiring diagram to achieve a larger frequency range.

Provedení znázorněné na obr. 1 je montováno na tkalcovský stav mezi odměřovací ústrojí stavu a prohozní trysku a je napájeno tlakovým vzduchem přiváděným hadičkou do tělíska snímače. Na obr. 1 je znázorněna v perspektivním pohledu nejdůležitější část v celém tělísku snímače, a sice destička 100. Touto destičkou 100 prochází útková nit 1^ směrem zleva doprava, šipkou A je zachycen směr pohybu útkové niti 1. při prohozu. V tělísku snímače je destička 100 překryta kryci destičkou, na obrázku nekreslenou, ve které jsou provedeny otvory pro přívod a vývod vzduchu. Je to jednak přívod £> vzduchu, vedeného na obr. 1 do destičky 100 shora, a dva ventilační vývody vzduchu, který z tělíska snímače vychází do atmosféry, a sice první ventilační vývod Va a druhý ventilační vývod Vb. Destička 100 je zhotovena z fotosenzitivního keramického materiálu.The embodiment shown in Fig. 1 is mounted on a loom between the metering mechanism of the condition and the picking nozzle and is supplied with compressed air supplied by a tube to the sensor body. In Fig. 1, the most important part in the whole body of the sensor, namely the plate 100, is shown in perspective. This plate 100 passes the weft thread 1 from left to right, the arrow A shows the direction of movement of the weft thread 1 during picking. In the sensor body, the plate 100 is covered by a cover plate, not shown in the figure, in which the air inlet and outlet openings are provided. It is the air inlet 10 of FIG. 1 from above and the two air outlets which exit the sensor body into the atmosphere, namely the first air outlet Va and the second air outlet Vb. The plate 100 is made of a photosensitive ceramic material.

Výhodou je, že v něm lze snadno zhotovovat složité zahloubené dutiny leptáním. Připravené polotovary destiček 100 jsou osvětleny na své horní ploše ultrafialovým světlem přes masku, mající tvar potřebných dutin. Po osvětlení získají osvětlená místa odolnost proti leptadlu, a vyleptají se tedy jen ta místa, která byla maskou zakryta. Výhodou keramického materiálu je navíc to, že má vysokou odolnost proti otěru a není tedy vydřen při opakovaných náhodných dotecích pohybující se útkové niti j_, jejíž příčné pohyby při nestacionárních dějích nelze nikdy vyloučit. Jinak ovšem snímač podle vynálezu pracuje v podstatě bezkontaktním způsobem, bez záměrného trvalého dotyku s útkovou nití K Další výhodou keramického materiálu je i to, že je elektricky nevodivý. To se využívá v provedení podle obr. 1 k tomu, že do fotochemicky zahloubených drážek mohou být přímo bez izolace ukládány kovové vodiče elektrických přívodů k čidlům a v provedení z obr. 2 k přímému nanesení kovového filmu.Advantageously, complex recessed cavities can be easily etched therein. The prepared sheet blanks 100 are illuminated on their upper surface by ultraviolet light through a mask having the shape of the necessary cavities. When illuminated, the illuminated areas gain etch resistance, and only those areas that have been masked are etched. Moreover, the advantage of the ceramic material is that it has a high abrasion resistance and is therefore not abraded by repeated accidental contact of the moving weft yarn, whose transverse movements in non-stationary processes can never be excluded. Otherwise, however, the sensor according to the invention operates in a substantially non-contact manner, without deliberate permanent contact with the weft yarn. A further advantage of the ceramic material is that it is electrically non-conductive. This is used in the embodiment according to FIG. 1, in which the metal conductors of the electrical leads to the sensors can be placed directly in the photochemically recessed grooves without insulation, and in the embodiment of FIG. 2 for direct application of the metal film.

V místech pod otvorem, jimž prochází přívod S vzduchu v krycí destičce, je v destičce 100 napájecí dutina 20. Z ní je tlakový vzduch vyváděn třemi cestami. Nejvíce jej vytéká napájecí tryskou 22 do interakční zóny, kam vyústují též svými ústími proti sobě orientované řídicí trysky, první řidiči tryska 31 a druhá řídicí tryska 32. Do první řídicí trysky 31 je veden vzduch z napájecí dutiny 20 prvním spojovacím kanálkem 241 přes prvni rozváděči komůrku 231. První řídicí tryskou 31 prochází také útková nit _1, která je přiváděna prvním přívodem 211. Zcela symetricky je na protilehlé straně destičky 100 veden vzduch do druhé řidiči trysky 32 z napájecí dutiny 20 druhým spojovacím kanálkem 242 přes druhou rozváděči komůrku 232, ze které útková nit J. vychází druhým přívodem 212.At the points below the opening through which the air inlet S of the cover plate passes, there is a supply cavity 20 in the plate 100. Compressed air is discharged therefrom in three ways. Mostly, it flows through the supply nozzle 22 into the interaction zone, where the control nozzles 31, the first control nozzle 31 and the second control nozzle 32 also exit through their mouths. The air from the feed cavity 20 is led to the first control nozzle 31 through the first communication channel 241 through the first distributor. The weft thread 1, which is fed through the first inlet 211, also passes through the first control nozzle 31. Air is completely symmetrical on the opposite side of the plate 100 to the second nozzle control 32 from the feed cavity 20 through the second communication channel 242 through the second distributor chamber 232. which weft thread J. emerges through the second lead 212.

Proti ústí napájecí trysky 22 jsou v destičce 100 vyleptány dutiny tak, že se rozvětvují do první ventilační komůrky 121 na jedné straně, z niž vychází první ventilační vývod Va otvorem v krycí destičce směrem vzhůru, a na druhé straně do druhé ventilační komůrky 122, z níž obdobným otvorem v krycí destičce vychází druhý ventilační vývod Vb. V místě rozvětvení je proti napájecí trysce 22 mezi vyleptanými dutinami dělič 44 klínovitého tvaru se zaobleným vrcholem klínu. V děliči 44 jsou vyleptány tří paralelní úzké drážky: prvni drážka 561 vlevo, druhá drážka 562 vpravo a společná drážka 563 uprostřed. Společná drážka 563 se těsně před vrcholem děliče 44 větví.Cavities are etched in the plate 100 opposite the mouth of the feed nozzle so that they branch into the first vent chamber 121 on one side, from which the first vent duct Va extends upwardly through the opening in the cover plate, and on the other hand into the other vent chamber 122. the second vent outlet Vb extends through a similar opening in the cover plate. A wedge-shaped divider 44 with a rounded wedge tip is located opposite the feed nozzle 22 between the etched cavities. Three parallel narrow grooves are etched in divider 44: first groove 561 left, second groove 562 right, and common groove 563 in the middle. The common groove 563 is just before the top of the branch divider 44.

Jako odporová čidla jsou u tohoto přikladu provedení použity termistory, v provedení s volnými kovovými přívody. První čidlo 51 je termistor vložený do destičky 100 tak, že jeho jeden přívod leží v prvni drážce 561 a druhý přívod ve společné drážce 563 Druhé čidlo 52 je obdobně tvořeno termistorem, jehož jeden přívod je založen do druhé drážky 562 a druhý přívod prochází společnou drážkou 563. Přívody mohou být v drážkách zality epoxydovou pryskyřicí, není to však nutné. Obě čidla, první čidlo 51 i druhé čidlo 52, jsou zapojena do Wheatstoneova odporového můstku společně s prvnim odporem 53 a druhým odporem 54 Vrchol můstku 65 je připojen na stejnosměrné napájecí napětí +U, zatímco protilehlý vrchol 66, vyvedený ze společné drážky 563, je uzemněn. Do diagonály můstku je zapojen polovodičový zesilovač 7_; je použit standardní operační zesilovač v integrovaném provedení. Mezi jeho výstupní svorkou 79 a uzeměním je k dispozici elektrický výstupní signál Y úměrný rozvážení můstku.In this example, thermistors are used as resistance sensors, with free metal leads. The first sensor 51 is a thermistor inserted into the plate 100 such that one lead lies in the first groove 561 and the second lead in the common groove 563 The second sensor 52 is similarly formed by a thermistor whose one lead is inserted into the second groove 562 and the second lead passes through the common groove. 563. The leads may be embedded in the grooves with epoxy resin, but this is not necessary. Both the first sensor 51 and the second sensor 52 are connected to the Wheatstone resistor bridge together with the first resistor 53 and the second resistor 54 The apex of the bridge 65 is connected to the DC + U supply voltage, while the opposing apex 66, discharged from the common groove 563. grounded. A semiconductor amplifier 7 is connected to the bridge diagonal; an integrated operational amplifier is used. Between its output terminal 79 and ground, there is an electrical output signal Y proportional to the bridge balance.

Předpokládá se, že v základním stavu ze klidu útkové niti 1. je Wheatstoneův můstek vyvážen vhodnou volbou nebo úpravou jak prvního čidla 51 a druhého čidla 52, tak prvního odporu 53 a druhého odporu 54. Například první odpor 53 může být za tímto účelem tvořen potenciometriokým trimrem. Není to ovšem nijak nutné, nulová úroveň výstupního signálu Y může být i při nevyváženém Wheatstoneově můstku ustavena nastavovacími prvky polovodičového zesilovače ]_, které jsou k němu běžně zapojovány podle předpisu katalogu výrobce. Nakonec ani tato nulová úroveň výstupního signálu Y za klidu útkové niti 2 není nějak bezpodmínečně nutná. Vzhledem k symetrickému tvaru dutin v destičce 100 zůstává Wheatstoneův můstek vyvážen i při přívodu S vzduchu do napájecí dutiny 20, nebot vzduch se symetricky rozděluje kolem děliče 44 tak, že první čidlo 51 a druhé čidlo 52 jsou ochlazovány stejně.It is assumed that in the ground state of the weft yarn 1, the Wheatstone bridge is balanced by a suitable selection or modification of both the first sensor 51 and the second sensor 52 and the first resistor 53 and the second resistor 54. For example, the first resistor 53 may be a potentiometric trimrem. However, this is not necessary, even at an unbalanced Wheatstone bridge, the zero level of the output signal Y may be adjusted by the semiconductor amplifier adjusting elements 11 which are normally connected to it according to the manufacturer's catalog specification. Finally, even this zero level of the output signal Y while the weft yarn is stationary 2 is not absolutely necessary. Due to the symmetrical shape of the cavities in the plate 100, the Wheatstone bridge remains balanced when the air S is supplied to the feed cavity 20, since the air is distributed symmetrically around the divider 44 so that the first sensor 51 and the second sensor 52 are cooled equally.

Poměry však se změní, začne-li se útková nit 2 pohybovat ve směru šipky A. Jde o pohyb proti směru výtoku vzduchu z první rozváděči komůrky 231 prvním přívodem 211. Strhávání vzduchu útkovou nití 2 způsobí, že tento únik vzduchu se zmenší a dokonce při určité úrovni rychlosti útkové niti 1 může dojit až k tomu, že prvním přívodem 211 může být vzduch z atmosféry Strháván do první rozváděči komůrky 231. Ještě závažnější je, že takovým strháváním se urychlí výtok první řídicí tryskou 32· Naproti tomu na protilehlé straně destičky 100 dochází k tomu, že se zvětšuje únik druhým přívodem 212 a zpomaluje se nebo až skoro úplně zastavuje výtok druhou řídicí tryskou 32, směřující proti pohybu útkové niti 2 ve směru šipky A. Působí-li tak na proud vzduchu, který vytéká z napájecí trysky 22, z obou stran různě intenzivní výtoky z řídicích trysek, a sice výtok o větší hybnosti z první řídicí, trysky 31 zleva a o menší hybnosti ze druhé řídicí trysky 32 zprava, dojde k tomu, že se proud vytékající z napájecí trysky 22 ohne ze svého původního směru proti vrcholu děliče 44 a to doprava. Středová část tohoto proudu s vyšší rychlostí nyní zasáhne druhé čidlo 52, které tak je více ochlazováno.However, the conditions change when the weft yarn 2 begins to move in the direction of arrow A. This is a movement upstream of the first manifold 231 through the first inlet 211. The entrainment of the weft yarn 2 causes this air leakage to be reduced and even at A certain level of weft thread speed 1 may result in air being entrained into the first distributor chamber 231 through the first inlet 211. More importantly, such entrainment accelerates the flow through the first pilot nozzle 32. the leakage through the second inlet 212 increases and slows down or almost completely stops the outflow by the second control nozzle 32 directed against the movement of the weft yarn 2 in the direction of the arrow A. As a result of the air flow exiting the feed nozzle 22 , on both sides of the intense outflows from the control nozzles, namely the outflow of greater momentum from the pr If the control nozzle 31 is to the left and less momentum from the second control nozzle 32 to the right, the current flowing from the supply nozzle 22 bends from its original direction against the top of the divider 44 to the right. The central portion of this higher velocity stream now hits the second sensor 52, which is thus more cooled.

Naproti tomu první čidlo 51 je pak vystaveno jen vnější části proudu o nižší rychlosti, oddělené děličem 44, ^a 3^e tedy ochlazováno méně. Budou-li použity termistory s negativním sklonem závislosti odporu na teplotě, znamená to, že se zvětši odpor druhého čidla 52 a zmenší elektrický odpor prvního čidla 51. Dojde tak k rozvážení můstku a rozdílové napětí na vstupech polovodičového zesilovače 2 je jím zesíleno na elektrický výstupní signál Y. Protože jsou vybrány termistory o malé velikosti a tedy malé hmotnosti, je jejich reakce na vychýleni proudu vzduchu, vytékajícího z napájecí trysky 22, velmi rychlá. Elektrický výstupní signál Y tak velmi rychle sleduje změny rychlosti pohybu útkové niti 2·In contrast, the first sensor 51 is then exposed to a outer portion of the stream of lower velocity, separated by a divider 44, ^and ³ and therefore less cooled. If thermistors with a negative tendency of resistance to temperature are used, this means that the resistance of the second sensor 52 will increase and the electrical resistance of the first sensor 51 will decrease. This will balance the bridge and amplify the voltage across the inputs of semiconductor amplifier 2 Since the thermistors of small size and hence of low weight are selected, their response to deflection of the air flow from the feed nozzle 22 is very rapid. Thus, the electrical output signal Y follows very quickly the changes in the weft yarn movement speed 2 ·

Alternativní příklad uspořádání na obr. 2 ukazuje provedení, u něhož byla věnována snaha dosažení ještě rychlejší odezvy na rychlostní změny pohybu útkové niti 2» aby tak mohly být detailně sledovány i jednotlivé podrobnosti časového průběhu útkové niti 2 během prohozu i při daleko vyšší opakoavcí frekvenci prohozů, než je dnes obvyklá. Zvýšení rychlosti tkaní je totiž nejpřímější cestou k dosažení co nejvyšší produktivity tkaní a očekává se, že v blízké budoucnosti se bude pracovat s vyšší opakovači frekvencí prohozů než je dnes obvyklá hodnota okolo 10 Hz. Pro dosažení maximální šířky frekvenčního pásma jsou u provedení z obr. 2 volena dvě opatření. V prvé řadě je namísto termistoru, jehož tělisko má z hlediska rychlosti přestupu tepla do okolí nevýhodný přibližně kulový tvar s malým povrchem vzhledem k objemu, voleno čidlo provedené jako velmi tenký vodivý film.An alternative example of the arrangement in FIG. 2 shows an embodiment in which an even faster response to the velocity changes of the weft yarn movement 2 was sought so that the individual details of the weft yarn timing during the picking and at a much higher repetition rate than usual today. Indeed, an increase in weaving speed is the most direct way to achieve the highest productivity of weaving and it is expected that in the near future a higher repetition rate will be used than the usual value of around 10 Hz. In order to achieve the maximum frequency bandwidth, two measures are chosen in the embodiment of FIG. First of all, instead of a thermistor whose body has the disadvantage of an approximately spherical shape with a small surface area with respect to volume in terms of the rate of heat transfer into the environment, a sensor made as a very thin conductive film is chosen.

Čidla s ohřívaným vakuově napařeným kovovým filmem jsou běžně používána v aerodynamických laboratořích k vyšetřování nestacionárního proudění s frekvenčním rozsahem změn až do několika kilohertzů, nebot mají nepatrnou hmotnost ve srovnání s objemem. TlouŠtky takových kovových filmů bývají běžně i submikronové, tedy menši než tisícina milimetru. Druhým opatřením je uspořádání, kde Wheatstoneův můstek, do něhož jsou čidla zapojena jako odpory respektive rezistory spolu s několika přídavnými odpory, respektive rezistory obvyklého tvaru, je zapojen se servokompenzačním zesilovačem tak, že čidla jsou udržována na stálé teplotě. Tím se zejména odstraní časová zpoždění způsobená šířením tepla do podložky, na které je film nánesen.Vacuum-heated metal film sensors are commonly used in aerodynamic laboratories to investigate unsteady flow with a frequency range of variations of up to several kilohertz, since they have a small weight compared to volume. The thicknesses of such metal films are usually submicron, less than a thousandth of a millimeter. The second measure is an arrangement wherein the Wheatstone bridge, in which the sensors are connected as resistors or resistors together with several additional resistors or resistors of conventional shape, respectively, is connected with a servo-compensating amplifier such that the sensors are kept at a constant temperature. In particular, the time delays caused by the heat transfer to the substrate on which the film is deposited are avoided.

Na obr. 2 je v levé dolní části znázorněn dělič 44 snímače provedeného jinak obdobně, jako na. obr. 1. Dělič 44 je zde opět z keramického, tedy elektricky nevodivého materiálu a jsou v něm vytvořeny tři paralelní úzké drážky: první drážka 561 vlevo, druhá drážka 562 vpravo a společná drážka 563 uprostřed, která se v tomto případě nevětví a zasahuje až do vrcholu děliče 44. v tomto případě jsou do všech drážek zalisovány měděné pásky, sloužící jako elektrické přívody. Na povrch děliče 44 mezi dvojicí takových přívodů jsou pak naneseny tenké kovové vrstvy. Na obrázku obr. 2 je dobře patrné druhé čidlo 52, takto zhotovené nanese ním kovové vrstvy. Protože při výrobě ověřovacího vzorku nebyla k dispozici vakuová napařovací aparatura, byla tenká kovová vrstva vytvořena nanesením vodivého laku na povrch děliče 44 mezi zalisovanými přívody. Tato daleko levnější technologie výroby vodivého filmu se ukázala jako dostatečně uspokojivá. V tomto případě je každé z obou čidel 51, 52 zapojeno do svého samostatného Wheatstoneova můstku. Například dobře patrné druhé čidlo 52 je zapojeno do můstku spolu s prvním mústkovým odporem 523, druhým můstkovým odporem 524 a můstkovým potencíometrickým trimrem 525, jímž lze tento můstek vyvážit. Obdobně je na'obr. 2 jen svojí hranou patrné druhé čidlo 52., na obr. 2 proto neoznačené, je však zřejmé, že se nachází na boku děliče 44 mezi první drážkou 561 a společnou drážkou 563 a je zapojeno do můstku s prvním protilehlým můstkovým odporem 513, druhým protilehlým můstkovým odporem 514 a protilehlým můstkovým potencíometrickým trimrem 515. Do diagonál obou můstků jsou opět zapojeny polovodičové operační zesilovače v integrovaném provedení, tak u můstku s druhým čidlem 52 je to druhý polovodičový zesilovač 72, u protilehlého můstku je to první polovodičový zesilovač 71.FIG. 2 shows a sensor divider 44 in an otherwise similar manner to that shown in the lower left. Here again, the divider 44 is made of a ceramic, non-electrically conductive material, and has three parallel narrow grooves: the first groove 561 on the left, the second groove 562 on the right, and the common groove 563 in the middle, which does not branch in this case to the top of the divider 44, in this case, copper strips are pressed into all grooves, serving as electrical leads. Thin metal layers are then applied to the surface of the divider 44 between a pair of such leads. In Fig. 2, a second sensor 52 is clearly visible, thus produced by the deposition of metal layers. Since a vacuum steaming apparatus was not available in the manufacture of the verification sample, a thin metal layer was formed by applying a conductive varnish to the surface of the divider 44 between the press-in leads. This far cheaper technology for conducting film production has proved satisfactory. In this case, each of the two sensors 51, 52 is connected to its own Wheatstone bridge. For example, a well visible second sensor 52 is connected to the bridge along with the first bridge resistor 523, the second bridge resistor 524, and the bridge potentiometric trimmer 525 through which the bridge can be balanced. Similarly, FIG. 2, which is unmarked in FIG. 2, however, it is evident that it is located on the side of the divider 44 between the first groove 561 and the common groove 563 and is connected to the bridge with the first opposite bridge resistor 513, the second opposite bridge resistors 514 and opposite bridge potentiometric trimmers 515. In the diagonals of both bridges are again connected semiconductor operational amplifiers in integrated design, so in the bridge with the second sensor 52 it is the second semiconductor amplifier 72, in the opposite bridge it is the first semiconductor amplifier 71.

Odchylkou oproti obr. 1 je, že jak první polovodičový zesilovač 71, tak druhý polovodičový zesilovač 72 jsou svými výstupy připojeny na vrcholy příslušných můstků'. Můstkyi.tedy nejsou napájeny stálým napětím, ale napětím závislým na napěťovém rozdílu zjišťovaném na diagonále můstku. Bude-li například druhé čidlo 52 více ochlazováno vzduchovým proudem, projeví se odpovídající snaha o rozvážení můstku jako vstupní napětový rozdíl druhého polovodičového zesilovače 72, který je jím zesílen a zaveden do vrcholu můstku. Druhý polovodičový zesilovač napájí tedy svůj můstek právě tak velkým proudem, aby byl můstek opět vyvážen.A deviation from FIG. 1 is that both the first semiconductor amplifier 71 and the second semiconductor amplifier 72 are connected to the apexes of the respective bridges' by their outputs. The bridges are then not supplied with a constant voltage, but with a voltage dependent on the voltage difference detected on the bridge diagonal. For example, if the second sensor 52 is more cooled by the air current, the corresponding bridging effort becomes apparent as the input voltage difference of the second semiconductor amplifier 72, which is amplified by it and introduced into the top of the bridge. Thus, the second semiconductor amplifier supplies its bridge with just enough current to rebalance the bridge.

Vyvážení můstku změnou napájecího napětí můstku znamená, že více ochlazovaným druhým čidlem bude protékat větší proud, jenž jej udrží na původní hodnotě elektrického odporu a tedy i na původní úrovni teploty. Na vrcholech obou můstků bude pak napětí úměrné teplotní disipaci energie v příslušném čidle 51, 52 a jako výstupní signál snímače je v tomto případě vyváděn a zesilován právě rozdíl mezí oběma napětími. Významné je, že parazitní vlivy, jako jsou změny teploty napájecího vzduchu v přívodu S vzduchu, v zásadě ovlivní obě čidla stejným způsobem - a protože dále zpracováván je rozdíl mezi oběma napětími na vrcholech můstku, neprojeví se takový parasitní vliv ve výstupním signálu.Balancing the bridge by changing the supply voltage of the bridge means that a more cooled second sensor will flow more current to keep it at its original electrical resistance and hence at its original temperature level. On the peaks of both bridges, the voltage will be proportional to the temperature dissipation of the energy in the respective sensor 51, 52 and in this case the difference between the two voltages is output and amplified as the sensor output signal. Significantly, parasitic influences, such as changes in feed air temperature in the air inlet S, basically affect both sensors in the same way - and since the difference between the two voltages at the bridge peaks is further processed, such parasitic effect will not be reflected in the output signal.

Na obr. 2 je patrné, že výstupy z obou mústkových zesilovačů, prvého polovodičového zesilovače 71 a druhého polovodičového zesilovače 72, jsou zavedeny na vstupy třetího operačního zesilovače, který má v podstatě stejnou úlohu jako polovodičový zesilovač 7_ z obr. 1. Zesiluje pouze rozdíl mezi přiváděnými hodnotami napětí na svých vstupech. Požadavkem pak ovšem je, aby zesílení pro oba vstupy bylo stejně velké v absolutní hodnotě, ovšem pozitivní pro jeden vstup a negativní pro druhý z nich. Napětový zisk pozitivního vstupu polovodičového zesilovače T_ 3^e roven poměru odporů zpětnovazebního rezistoru 85 a vstupního rezistoru 84. Zisk druhého, negativního vstupu má vždy tendenci být o něco větší a tomu zabraňuje zapojení bočníkového rezistoru 87, zvoleného tak, aby oba zmíněné zisky byly právě v absolutní hodnotě stejné. Protože není prakticky možné dosáhnout dokonalé identity hodnot u obou můstků, je k vyvážení vyloučením této diference vhodné použít nastavený můstkový trimr 83 spolu se sčítacím rezistorem 84. Výstupním elektrickým signálem je rozdíl mezi první hodnotou Yj na první výstupní svorce 79 a druhou hodnotou Y₂ na druhé výstupní svorce 75.In Fig. 2, the outputs of the two bridge amplifiers, the first semiconductor amplifier 71 and the second semiconductor amplifier 72, are applied to the inputs of a third operational amplifier that has substantially the same role as the semiconductor amplifier 7 of Fig. 1. between the input voltage values at their inputs. However, the requirement is that the gain for both inputs is equal in absolute value, but positive for one input and negative for the other. Voltage gain of the positive input of the semiconductor amplifier T_ 3 ^e equal to the ratio of the feedback resistance of the resistor 85 and the input resistor 84. The gain another negative input has always tended to be a little larger and it prevents involvement shunt resistor 87, selected so that both said profits were just in the absolute value equal. Since it is not practically possible to achieve perfect identity values in both webs, the balance excluding this difference should you use the trimmer bridge 83 together with the summing resistor 84. The output electric signal is the difference between a first value Yj on the first output terminal 79 and a second value Y ₂ at second output terminal 75.

Ovšemže je také možné použít elektrické zapojení z obr. 2 také s termistory v roli prvního čidla 51 a druhého čidla 52, jako na obr. 1. Dosáhne se tím i u nich zlepšení frekven· čního rozsahu snímače. S neustále klesajícími cenami polovodičových zesilovačů T_ přestává být jejich větší počet v zapojení podle obr. 2 závažným cenovým faktorem.Of course, it is also possible to use the electrical circuit of FIG. 2 also with the thermistors in the role of the first sensor 51 and the second sensor 52, as in FIG. 1. This also improves the frequency range of the sensor. As the prices of semiconductor amplifiers T are constantly decreasing, their number in the circuit according to FIG. 2 ceases to be a significant cost factor.

Předpokládá se využití snímače podle vynálezu zejména v podnicích vyrábějících bezčlunkové tkalcovské stavy a v širším pohledu tedy v podnicích vyrábějících stroje pro textilní průmysl jako snímače rychlosti pohybu nití, vláken, příze a dalších textilních polotovarů.It is envisaged to use the sensor according to the invention in particular in companies producing cordless looms and, in a broader sense, in companies producing machines for the textile industry as sensors for the speed of movement of threads, fibers, yarn and other textile blanks.

Ve vhodné úpravě je ovšem snímačem podle vynálezu možné měřit i rychlosti pohybu drátů, stuh, papírových, textilních i magnetických pásek a podobných podélných polotovarů či výrobků jak při jejich zpracování, tak i při jejich používání třeba jako záznamového média ve strojích na zpracování informací. V takovém případě je možné využít vynálezu i v podnicích elektrotechnického a jiného průmyslu.In a suitable embodiment, however, it is also possible to measure the velocities of movement of wires, ribbons, paper, textile and magnetic tapes and similar longitudinal blanks or articles during their processing as well as their use as a recording medium in information processing machines. In this case, the invention can also be used in electrical and other industries.

Claims

Fluid weft yarn velocity sensor during picking in a cordless loom for generating an electrical output signal, equipped with two nozzles, a first control nozzle and a second control nozzle, facing each other at their mouths and connected to the working fluid feeds and connected to the weft feeds into the two nozzles, wherein a feed nozzle, also connected to the working fluid inlet, opens into the interaction zone between the mouth of the first control nozzle and the second control nozzle, characterized in that a wedge-shaped divider (44) is located opposite the feed nozzle (22); a first sensor (51) and a second sensor (52) formed, for example, by a thermistor or a vapor-deposited metal film on an electrically non-conductive support, each of the sensors (51, 52) being disposed on a different side of the divider (44) ) and is involved as j one of the resistors · Wheatstone bridge, to whose diagonal the semiconductor amplifier (7) is connected.