DE1510325A1

DE1510325A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung einer durch einen Querschnitt laufenden Fasermasse einer Textilfaserlunte

Info

Publication number: DE1510325A1
Application number: DE19631510325
Authority: DE
Inventors: Hansruedi Lamparter
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1962-11-23
Filing date: 1963-01-23
Publication date: 1970-03-19
Also published as: FR1375439A; DE1510325B2; US3305688A; CH396458A; GB1044020A

Description

Patentanwalt Dr.-Ing. R. K. LÖBBECKE DORF / NBUB STRASBK β TBLBFONl ·4 SI Οβ

τ. Exρ!

! I JAi.

DrL/Ha

Maschinenfabrik Bieter A.G., Winterthur/Schweiz

Verfahren und Vorrichtung zur Measung einer durch einen Querschnitt laufenden Faaermaase einer Textilfa3erlunte

Die Erfindung bezieht sioh auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Meaaung der duroh einen. Querschnitt laufenden Faaermaaae einer Textilfaaerlunte aus Stapelfasern sowie auf eine Einrichtung zur Durohführung d'ieaea Verfahren·. '

009 812/035 3

Dae Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung der durch den Querschnitt laufenden Faaermaase mit FIiIfθ von elektromagnetischen Wellen, inabesondere aolchen dea sichtbaren Spektrums, besteht in der Erzeugung zweier von derselben Strahlungsquelle ausgehenden hochintensiven in kurzzeitigen Intervallen aufeinanderfolgenden Strahlungaimpulae, der Absorption des zweiten Strahles auf einen Sollwert durch Passieren einer einstellbaren Blende und anachlieasendea Verwandeln dieser elektromagnetischen Wellen in elektrische Stromimpulse gleicher Dauer und gleichen Intervallea und Bildung eines diskontinuierlichen Differenzimpulaea aus dieaen elektrischen Stromimpulaen, die dann durch Mittelwertbildung in ein kontinuierlichea Signal verwandelt werden. Diesea Signal ist den Abweisungen der Faeermasse vom Sollwert proportional,

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht in einer Stroboskopröhre hoher Intensität zur Ausaendung kurzzeitiger Lichtimpulae, die vor einem diametral angeordneten Fensterpaar eines Luntenführungskanala und vor einer Blende sowie gegenüber von zwei gegeneinandergeaehalteten Photozellen angeordnet ist, deren Differenzaignal von einem Impulaveratärker und Impulsintegrator in ein kontinuierlichea Signal verwandelt wird.

Die Luntenmessung mit derartigen kurzzeitigen, rasch aufeinanderfolgenden Impulsen elektromagnetischer Wellen hat

- 3 -009812/0353

^ BAD ORIGINAL

gegenüber der kontinuierlichen Abtastung folgende Vorteile:

a) Wesentlich grüasere Stabilität des Messwertes bei Veränderung der Strahlerintensität und der Empfängerempfindlichkeit zufolge Netzapaiinungasohtfankungen, Temperaturänderungen, Alterung, etc.

b) Ea können einfache Impulsverstärker anstelle hochstabiler Gleiohapannungsveratärker verwendet werden.

c) Die Strahlerleiatung kann bei gleicher Empfängerempfindliohkeit um Qröseenordnungen kleiner gewählt werden, wodurch sich eine kleinere Wärmeentwicklung, kleinere Abmessungen und geringerer Stromverbrauch ergeben·

d) Bs beisteht so die Möglichkeit, dicke, stark absorbierende Lunten einfach au durchleuchten, die sonst nur alt Lichtquellen von ausβerordentlichem Energieaufwand und ausβerst empfindlichen Smpfängern noch ein brauchbares Signal liefern würden.

e) DieüiDuPohstrahlung mit Wellen des sichtbaren Spektrums hat busem den Vorteil, dass sowohl Strahler (Lichtquellt) als auoh Empfänger (Photozellen) aus sehr ein- fachen Elementen bestehen·

Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand eines Aus»

führungsbeispielea näher erläutert. Es zeigt:

fig« 1 eine perspektivisch schematische Sarstellung des MtBskopfeet

Fig. 2 ein Sehaltschema zur Stroboskopröhre; Fig. 3 ein Leuchtstärkezeitdiagramm;

' - 4 009812/0353

ORIGINAL

Fig. 4 eine achematische Darstellung eines Mehratellen- '

Mesakopfes;
Fig. 5 ein Schaltachema dea Impulaverstärkera und

Integrators j
Flg. 6, 7» 8, 9 Spannungazeitdiagramme an verschiedenen

Abgriffpunkten dea SehaltSchemas gemäss Fig. 5; Fig.10 ein Anwendungsbeiapiel für die Weiterverwendung

des durch den Measkopf erzeugten Signales. In dem in Fig. 1 dargestellten Messkopf 1, der aua einem

Rohr 2 mit diamatral gegenüberliegenden Fenstern 3 und einer Stroboskopröhre 4 hoher Intensität besteht, wird die kompakt durchlaufende Faserlunte 5 periodisch mit kurzzeitigen Licht-Impulsen durchstrahlt. Die Schaltung zur Erzeugung einer periodisch kurzzeitigen Zündung der Stroboskopröhre 4 ist in Fig. 2 dargestellt. Eine angelegte Spannung von z.B. U m 400 V lädt den Kondensator 6 bis auf ca. U₀ « 200 V auf, bei der die parallelgeschaltete Shockleydiode 7 leitend wird. Die Spannung über dem Kondensator U wird dadurch an die Primärwicklung 8 gelegt, und induziert in der Sekundärwicklung 9 dee Impulstransformator eine Spannung, die an den Belag 10 der Stroboskopröhre 4 geführt, diese zündet, worauf sich der Kondensator 11 über die Stroboskopröhre 4 entlädt, was sehr kurzzeitig geschieht und den Lichtblitz erzeugt. Sarauf wie- · derholt sich der ganze Vorgang. Die dadurch entstehenden Lichtimpulse (vgl« Fig. 3) in der Intensitätsgrösaenordnung von E - 100*000 Lux, gemessen am Faserband, sind von einer

- 5 0098 Ί ': /0353

BAD ORIGINAL

Dauer von t-, »■ oa. 10 ^*-b&q bei einem Intervall von tp =* ca, 3000 stcaeG, Auf der gegenüberliegenden Seite (Fig.1) dient eine Photozelle 12 (Photodiode) zur Umwandlung der beim Durchtritt duroh die Faserlunte 5 nicht absorbierten Lichtenergie in einen elektrischen Stromimpuls i<p (Fig· 5). Unmittelbar neben dem Bohr 2 wird ein gleicher kurzzeitiger periodischer Lichtstrahl derselben Lichtquelle durch eine von einem Schlitz 13 verstellbarer Weite gebildete Blende geleitet und unabsorbiert von einer Photozelle 15 aufgenommen, die wiederum einen elektrischen Stromimpuls i..,- (Fig. 5) liefert.

Anstelle einer einfachen Durchatrahlung der Faserlunte kann gemäss einer Variante (Fig, 4) eine zweifache Durchatrahlung treten. Die Stroboskoplampe 16 durchstrahlt über z.vei Reflektoren 17» 18 in verschiedenen Richtungen die im Rohr liegende Faaerlunte 19, und die'beiden absorbierten Lichtstrahlen treffen auf je eine Photozelle 20 und 21, die unter sich parallel geschaltet sind, bo dass sich deren Photoströme i. und I₂ addieren. Der zweit· Lichtstrahl gelangt wiederum duroh eine einstellbare Blende 22 auf eine Photozelle 23, die einen Photostrom i, erzeugt.

Die DifferenzZ\j der Ströme i-ip" ^15 ^bzw· ii⁺ ^-o" ^3^f die entsprechend der in Fig. 5 und 6 gezeigten Schaltungen gebildet werden, gelangt dann auf den Impulsverstärker 24· Pia der Blende zugeordnet· Photozelle 15» 23 ist mit dir φ·*

- 6 009812/0363

BAD

Lunte zugeordneten 12, bzw. 20, 2I₉ eltktrisoh gegeneinander· geschaltet, so dass bei eingestelltem Sollwert des Spaltes 13, 22 und einer dem Sollwert entsprechenden^ durchlauf enden Faaermaase solche Lichtstärken auf die Photozellen gelangen_t dass deren Photoatröme sich aufheben und somit kein Signal entsteht. Bei dünnerer Lunte wird somit die Photozelle 15 bzw. 20 und/oder 21 stärker beleuchtet, und es entsteht ein Stromimpuls entsprechender Polarität und der Abweichung entsprechender Grosse. Bei dickerer Lunte wechselt die Polarität ti. der Impulse (vgl. Fig. 7). Der Differenzstrom 4er Photodioden <Δ. gelangt über einen Koppelkondensator 26 auf einen Impulsverstärker 24 und anschliessend auf einen Impulsintegrator 25. Der Verstärker 24 enthält einen Transistor 27 und einen Gegentakt-Verstärker, wobei ein positiver Impuls über Transistor 28 den Kondensator 29 des Impulsintegratore auflädt. Ein negativer Impuls gelangt über Transistor 30 des Impulsverstärkers und entlädt den Kondensator 29· Die Ströme

. . gelangen also auf den Impulsverstärker 24» wo sie zu einem Signal entsprechend Fig. 8 verstärkt werden und dann auf einen Impulsintegrator 25, der sie in ein kontinuierliches gleiches Spannungasignal gemäss Fig. 9 verwandelt·

Ein Anwendungsbeispiel zur Weiterverwertung des im Ausgang des Mittelwertintegrators verfügbaren Signales zeigt Fig. 10. Dieses wird an das Feld 31 eines Gleichstrommotors 32 angelegt. Der Motor dreht sich in Abhängigkeit des Signales vor- und rückwärts, und ,diese Drehbewegungen gelangen über

** auf/ ^H ·

einen Riementrieb 33 auf eine/Weile 34 eines Antriebsmotors -

009812/0353

BAD OfflGlNAU · 7 -

35 sitzende, frei drehbare Kurbel 36. Auf dem Wellenende 3itzt zu&Leioh tin Stirnrad* 37. Koaxial hierzu iBt- eine verlängerte Welle 38 des Lieferwaleenpaarea 39 eines Streckwerkes vorgesehen, die ebenfalls ein Stirnrad 40 aufweist und auf der ein zweiter Arm der Kurbel 36 frei drehend gelagert ist« über ein Vorgelege 41 wird daa Einzugawalzenpaar 42 des Streckwerkee Tom Antriebsmotor 35 aua angetrieben. Auf der Kurbel sitzt «in Stirnräderpaar 43t das mit den Stirnrädern 37 und 40 im Eingriff steht. Die Lage der Kurbel 36 wird nun in Sinn- und Drehzahlabh^ngigkeit, die proportional dem dem Feld 31 gelieferten Signal ist, im Uhrzeiger- oder Qegenuhrzeigersinn^gedreht und damit erfährt die Lieferungsgeachwln- _m digkeit des Lieferwalzenpaarea 39 und somit auoh der Verzug eine entsprechende Veränderung. Das gleiohe Signal kann auch entapreohend der Fig. 10 auf ein Aufzeichnungs- oder Anzeige-

gerät 44 oder 45 gegeben werden.

Pat entanaprücheι

-B-009812/0 353

BAD

Claims

Patentansprücheι

1. Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung der durch einen Querschnitt laufenden Fasermaaae einer Textilfaserlunte mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen, insbesondere solchen des sichtbaren Spektrums» gekennzei chnet durch die Erzeugung» zweier von derselben Strahlungequelle ausgehender, hochintensiver, in kurzzeitigen Intervallen aufeinanderfolgender Strahlungsimpulse, Absorption dee ersten Strahles durch Durchifeiten durch die Fasermasse und Absorption des zweiten Strahles auf einen Sollwert duroh Passieren einer einstellbaren Blende, Verwandeln dieser elektromagnetischen Wellen in elektrische Stromimpulsβ gleiober Sauer und gleichen Intervalle« und Bildung von diskontinuierlichen Differeneimpulsen, die dann duroh Mittelwertbildung in ein kontinuierliches Signal verwandelt werden, das den Abweichungen der Fasermasse proportional ist.

2« Verfahren nach Anspruch 1, gekennzei ohnet durch Durchstrahlen der Fasermasse mittels eines dritten in einer anderen Bichtung gelegten Strahles derselben Lichtquelle, Verwandeln des absorbierten Strahles in einen elektrischen Stromimpuls, der sun elektrischen Stromimpuls vom

ersten durch die Fasermasse absorbierten Strahl addiert wird.

3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennsei ohnet,

0 0 9 δ ' Il 0 3 5 3

BAD OFHGINAL

daaa eine Stroboskopröhre (4) hoher Intensität zur Aussendung periodischer, kurzzeitiger Lichtimpulee vor einem diametral angeordneten Fenaterpaar (3) eines Luntenführungskanals (2) und vor einer BlendetH) sowie gegenüber von zwei gegeneinandergeaohalteten Photozellen (12,15) angeordnet ist, deren Differenzsignal von einem Impulsverstärker und Impulsintegrator in ein kontinuierliches Signal verwandelt wird·

4· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Lichtimpulee über Reflektoren (17,18 Pig.4) durch zwei diametral angeordnete Fensterpaare eines Luntenführungskanals (19) auf swei Photozellen (20,21), die parallel geschaltet sind, treffen und de« Lichtstrahl der Blende (22) entgegengesetst werden·

5· Vorrichtung na oh den Ansprüchen 3 und 4, dadur oh gekennsei ohaet, dass der Impulsintegrator auf ein Anzeige- und/oder Registrier- und/oder Steuergerät ar« beitet.

BAD 009812/0353 ^B