DE3028476A1 - Monitoring knitter yarn - using laser beam which can register partially damaged yarns - Google Patents
Monitoring knitter yarn - using laser beam which can register partially damaged yarnsInfo
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- D04B35/14—Indicating, warning, or safety devices, e.g. stop motions responsive to thread breakage
- D04B35/16—Indicating, warning, or safety devices, e.g. stop motions responsive to thread breakage with detectors associated with a series of threads
Abstract
Description
Verfahren zum Überwachen einer Wirkmaschine auf Unregelmäßig-Method for monitoring a knitting machine for irregular
eiten im Fadenzulauf und Vorrichtung zu dessen Durchführung.eiten in the thread feed and device for its implementation.
ie Erfindung betrifft ein Verfahren zum Uberwachen einer ettenwirkmaschine oder einer ähnlichen Textilmaschine auf fadenbruch oder auf Zulauf beschädigter Fäden, die Unregeläßigkeiten im Gewirke hervorrufen, bei dem ein Lichtstrahl rzeugt, an einer Fadenschar der maschine entlanggesandt, am nde der Fadenschar aufgefangen und auf Intensitätsänderungen :ntersucht wird, die durch Eintritt von Fadenmaterial in den trahlengang hervorgerufen werden und bei dem bei Überschreiten ines Schwellwerts Alarm ausgelöst und bzw. oder die maschine tillgesetzt wird, sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.The invention relates to a method for monitoring a warp knitting machine or a similar textile machine for thread breakage or for inflow of damaged ones Threads that cause irregularities in the knitted fabric, in which a ray of light generates Sent along a thread sheet of the machine, the thread sheet is caught at the end and for changes in intensity: is examined by the entry of thread material in the beam path and when a threshold is exceeded Alarm triggered and / or the machine is shut down, as well as a device for its implementation.
berwachungsvorrichtungen an Kettenwirk- oder ähnlichen Textilzschinen dienen dem raschen Erkennen auftretender Störungen @@ Fadenzulauf, die Unregelmäßigkeiten im Gewirke hervorrufen, bei Alarm ausgelöst und die Maschine abgestellt wird. Beznnte Uberwachungsvorri chtungen beobachten entweder die zuiufenden Kettfäden oder die abgezogene Ware optisch auf UngelmäQigkeiten. Monitoring devices on warp knitting machines or similar textile machines are used for the rapid detection of occurring faults @@ thread feed, the irregularities in the knitted fabric, triggered in the event of an alarm and the machine switched off. Payed Monitoring devices monitor either the warp threads to be fed or the Removed goods optically for irregularities.
s den Firmenprospekt "FR/FIT 35 Fadenbruchwächter" der Firma Sick GmbH, Optik-Elektronik in Waldkirch, ist ein Fadenbruchwächter bekannt bei dem ein Infrarotlichtstrahl an der Fadenschar etwa mittig zwischen dem J?adenkreuz und den Wirkelementen entlanggesandt, am Ende reflektiert und auf änderungen seiner Intensität überwacht wird. Dabei werden gerissene Fäden oder Fadenteile mittels eines Gebläses in den Strahlengang gebracht. s the company brochure "FR / FIT 35 thread breakage monitor" Sick GmbH, Optik-Elektronik in Waldkirch, a thread breakage monitor is known to the one Infrared light beam on the thread sheet roughly in the middle between the J? Adenkreuz and the Active elements sent along, reflected at the end and changes in its intensity is monitored. Torn threads or thread parts are removed by means of a fan brought into the beam path.
Unterbricht oder schwächt ein gerissener Faden den Lichtstrahl, gibt eine Auslöseeinrichtung Alarm und setzt die Maschine still.If a broken thread interrupts or weakens the light beam, it gives triggers an alarm and stops the machine.
Der bekannte Fadenbruchwächter stellt also den Bruch eines zulaufenden Fadens weit vor Erreichen der 5 kelemente fest, wenn der gebrochene Faden bzw. ein genügend starker loser Fadenteil aus der Fadenschar heraus- und in den Strahlengang hineingeblasen werden kann. Bei einem Großteil der Fadenbrüche, gleichgültig in welcher Lochreihe er erfolgt, wird aber der gerissene Faden wieder "eingefangen" und im Gewirke irgendwie verankert, ohne durch das Loch seiner zugehörigen Loch@@del gegangen zu sein. Dabei verursacht er einen Wirkfehler, der sich oftmals über eine längere Gewirkestrecke hinzieht. Auf derartige Fehler spricht der bekannte Fadenbruchwächter in der Regel nur bedingt an. Außerdem führt eine vollkommene Strahlunterbrechung, wie sie beispielsweise durch Dazwischenhalten der Hand erfolgt, zur Abschaltung der Maschine, obwohl kein lirkfeEler vorliegt.The well-known thread breakage monitor represents the break of a tapered thread Fadens firmly before reaching the 5 kelements when the broken thread or a Sufficiently strong loose thread part out of the thread sheet and into the beam path can be blown into it. With a large part of the thread breaks, indifferent in which row of holes it is made, but the broken thread is "caught" again and somehow anchored in the knitted fabric without passing through the hole of its associated hole @@ del to have gone. In doing so, it causes an operating error, which is often about a longer knitting stretch. The well-known thread breakage monitor speaks to such errors usually only partially. In addition, a complete beam interruption leads to as it is done, for example, by holding the hand in between, for switching off the machine, although there is no effect.
Der bekannte Fadenbruchwächter weist eine Emnfindlichkeit auf, die ihn auf gerissene Fäden von einer Stärke von etwa 20 denier und mehr ansprechen läßt, und er arbeitet mit moduliertem Infrarotlicht, um sich einem Fremdlichteinfluß seines breitbandigen Fotoempfängers zu entziehen. Weiterhin erschwert die Unsichtbarkeit des Infrarotlichts das Justieren des Fadenbruchächters bei der Montage. Außerdem spricht er im allgemeinen nicht auf gebrochene Nadeln an, da ein derartiger Fehler meist nicht zum Ausblasen des betroffenen Fadens im Bereich zwischen dem Fadenkreuz und den Wirkelementen führt.The well-known thread breakage monitor has a sensitivity that it on torn threads of a thickness of about 20 denier and more responsive, and he works with modulated infrared light to create a To withdraw extraneous light from its broadband photo receiver. Still more difficult the invisibility of the infrared light the adjustment of the thread breakage monitor Assembly. In addition, he generally does not respond to broken needles, as one Such errors usually do not cause the affected thread to be blown out in the area between the crosshair and the active elements.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das auch auf durch nur teilweise gebrochene Fäden hervorgerufene Fehler sicher anspricht, dessen Empfindlichkeit eine Signalauslösung auch schon bei einer kleinsten Schwächung des Lichtstrahls erlaubt, wie z.B.The invention is based on the object of a method of the above specified type, also caused by only partially broken threads Fault reliably addresses the sensitivity of a signal triggering with the smallest attenuation of the light beam, e.g.
durch eine gebrochene Kapillare (Fluse) hervorgerufen wird, und das nur auf echte potentielle Fehlerursachen anspricht, die im unmittelbaren Bereich der Wirkelemente auftreten, nicht fehlerträchtige Strahlschwächungen, wie sie z.B. durch Dazwischenhalten der Hand erfolgt, aber ignoriert.caused by a broken capillary (lint), and that only responds to real potential causes of errors that are in the immediate area of the active elements occur, beam weakenings that are not prone to errors, as they are e.g. done by holding the hand in between, but ignored.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Anwenden der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Mittel. Auf diese Weise ergibt sich eine Ansprechempfindlichkeit des Fadenwächters, bei der bereits einzelne gebrochene und hervorstehende Kapillaren (Flusen) eines Fadens zur Signalgabe führen können, und es werden nahezu alle Fehler im Gewirke erfaßt, bei denen gebrochene Fäden vor oder zwischen den Legeschienen geführt und im Gewirke wieder eingebunden werden. Solche aus ihrer Nadel herausgelangte Fäden werden im Gewirke falsch eingebunden, und sie kreuzen mit dem Heraustreten des Gewirkes aus dem Bereich der Wirkelemente zwangsläufig den Strahlengang.The invention solves this problem by applying the in the characterizing Part of claim 1 specified means. In this way, there is a sensitivity of the thread monitor, in which individual broken and protruding capillaries (Fluff) of a thread can lead to signaling, and there are almost all defects in the knitted fabric detected in which broken threads in front of or between the guide rails and be incorporated again in the knitted fabric. Such threads coming out of their needle are wrongly integrated into the knitted fabric, and they cross with the stepping out of the knitted fabric inevitably the beam path from the area of the active elements.
Eine Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den Mitteln des Anspruchs 2. Auf diese Weise kann die räumliche Ausdehnung eines Wirkfehlers besonders klein gehalten werden.A further development of the invention results from the means of the claim 2. In this way, the spatial extent of an effective error can be particularly small being held.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den Mitteln des Anspruchs 3, Auf diese eise läßt sich die Erfindung auch auf eine solche Wirkware anwenden, deren Randbereiche sich stark aufwölben.Another development of the invention results from the means of claim 3, In this way, the invention can also be applied to such a knitted fabric use the edge areas of which bulge strongly.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den Mitteln des Anspruchs 4. Auf diese Weise ergibt sich eine geringere Empfindlichkeit gegen Vibrationen der Maschine, eine teilweise Fremdlichtausblendung und ein besserer Störabstand.Another development of the invention results from the means of claim 4. In this way, there is a lower sensitivity to Vibrations of the machine, a partial suppression of extraneous light and a better one Signal-to-noise ratio.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den Mitteln des Anspruchs 5. Auf diese Weise ergibt sich eine weitere Verbesserung des Störabstands gegen Fremdlicht.Another development of the invention results from the means of claim 5. In this way, there is a further improvement in the signal-to-noise ratio against extraneous light.
ne andere Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den tteln des Anspruchs 6. Auf diese Weise ergibt sich eine Unthangigkeit der Ansprechempfindlichkeit gegenüber Änderungen r Kennwerte des Lasers und des Fotoempfängers sowie gegen --rscheutzung der Optik.Another development of the invention arises with the parts of the Claim 6. In this way, there is an inde- pendence of the responsiveness against changes in the characteristic values of the laser and the photo receiver as well as against use the optics.
ne besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ergibt ch mit den Mitteln des Anspruchs 7. Auf diese Weise kann die chtschranke des.Fadenwächters bei der montage besonders icht justiert werden, und im Betrieb werden potentielle leerstellen im Laserlicht erkennbar, noch bevor es zu einer gnalgabe kommt, so daß Störungen meist ohne Abschalten bebbar sind.ne particularly expedient development of the invention results in ch with the means of claim 7. In this way, the chtschranke des.Fadenwächers especially not be adjusted during assembly, and in operation there are potential Empty spots can be seen in the laser light even before there is a signal, so that Disturbances are usually quiverable without switching off.
weitere, die konstruktive Ausgestaltung der Erfindung be-<-ffende Weiterbildungen ergeben sich mit den Mitteln der sprüche 8 bis 15. further, the constructive embodiment of the invention - <- determining Further training results from the means of claims 8 to 15.
- Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines AusSührungsspiels schematisch dargestellt. Hierbei zeigt eine vereinfachte perspektivische Ansicht einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung, ,. 2 einen die Wirkelemente enthaltenden Ausschnitt aus der in Figur 1 dargestellten Anordnung, Fig. 3 einen vereinfachten Längsschnitt durch dic- ir. figur enthaltene Laseranordnung, Fig. 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild der in Figur 1 enthaltenen Auswerteeinrichtung, und Fig. 5 ein vereinfachtes Schaltbild der Auswerteeinrichtung gemäß Figur 4. - The invention is shown schematically in the drawing using an execution game shown. This shows a simplified perspective view of a implementation of the method according to the invention suitable device,,. 2 one the active elements containing excerpt from the arrangement shown in Figure 1, Fig. 3 shows a simplified longitudinal section through the laser arrangement contained in the figure, FIG. 4 shows a simplified block diagram of the evaluation device contained in FIG. 1, and FIG. 5 shows a simplified circuit diagram of the evaluation device according to FIG. 4.
Bei der in Figur 1 nur teilweise dargestellten Kettenwirkmaschine werden Kettfäden 1 von nicht näher dargestellten Kettbäumen über Fadenkreuze 2 (Fadenkämme und Fadenstannwippen) den Wirkelementen zugeführt. Von diesen sind hier die vorderen Lochnadeln 3 und Platinen 4 dargestellt. Aus den Kehlen 5 der Platinen wird das entstandene Flächengewirke 6 (Ware) in Richtung des Pfeiles 8 abgezogen. Seitlich von den beiden auBersten Platinen 4' sind Niederhalter 7 angeordnet, die. die Randkanten 6' des Flächengewirkes 6 niederhalten.In the warp knitting machine shown only partially in FIG warp threads 1 from warp beams, not shown in detail, via crosshairs 2 (thread combs and Fadenstannwippen) fed to the active elements. Of these, here are the front ones Perforated needles 3 and sinkers 4 are shown. This is made from the grooves 5 of the boards resulting knitted fabrics 6 (goods) peeled off in the direction of arrow 8. Laterally of the two outermost sinkers 4 'there are hold-down devices 7 which. the marginal edges 6 'of the knitted fabric 6 hold down.
Ein von einem Laser 9 erzeugter Laserlichtstrahl 10 verläuft neben der Fadenschar 1' in der Schnittlinie zweier Ebenen 10a und 10bt Die Ebene 10a ist parallel zu einer Ebene angeordnet, die von der vorderen Fadenschar 1' im Bereich zwischen den Abschlagkanten der Platinen 4 und den Löchern der eine vordere Relativstellung einnehmenden Reihe der vorderen Lochnadeln 3 gebildet wird und in Richtung des Pfeils 8 unmittelbar hinter dieser angeordnet ist. Die Ebene 10b verläuft parallel zum abgezogenen Flächengewirke 6 oberhalb desselben etwa in der 1Mitte des Bereichs. Der Laserlichtstrahl 10 wird von einem Fotoempfänger 11 aufgefangen, dessen elektrisches, der Intensität des Laserlichtstrahls proportionales Ausgangssignal einer Auswerteeinrichtung 12 zugeführt wird.A laser light beam 10 generated by a laser 9 runs alongside the thread sheet 1 'in the intersection of two planes 10a and 10bt. The plane 10a is arranged parallel to a plane by the front thread sheet 1 'in the area between the knockdown edges of the sinkers 4 and the holes of a front relative position occupying row of the front needles 3 is formed and in the direction of the arrow 8 is arranged immediately behind this. The plane 10b runs parallel to the removed knitted fabric 6 above the same approximately in the 1 center of the area. The laser light beam 10 is captured by a photo receiver 11 whose electrical, the output signal of an evaluation device proportional to the intensity of the laser light beam 12 is supplied.
In Figur 2 ist eine Gruppe von zusammenarbeitenden Wirkelementen sowie der Fadenverlauf dargestellt. Es bedeuten 3 eine in ihrer vorderen Relativstellung befindliche vordere, 13 eine mittlere und 14 eine hintere Lochnadel, durch deren Löcher die Kettfäden 1', 1 " und 1"' hindurch zu einer Kehle 5 der Platine 4 laufen, aus der in Richtung des Pfeils 8 das Flächengewirke 6 abgezogen wird. Neben der Platine 4 steht eine Schiebernadel 15 mit Schieber 16. Seitlich neben dem vorderen Kettfaden 1' geht der Laserlichtstrahl 10 vorbei. Ist ein Kettfaden angebrochen, so daß von ihm einzelne Kapillaren 17 abstehen, so gelangen diese unter der Wirkung eines in Richtung eines Pfeiles 18 fließenden Luftstroms in den Bereich des Laserlichtstrahls 13 und schwäche ihn, was von der Auswerteeinrichtung (12 in Fig, 1) festgestellt und bewertet wird. Weiterhin bringen auch ganz oder teilweise gerissene Kettfäden aus der mittleren 1 " oder hinteren Schar der Kettfäden 1 " ', wenn sie nicht nach vorne in Richtung des Pfeils 8 bzw. 10 austreten, sondern vom vorderen Kettfaden 1' nach unten mitgenommen und wild im Flächengewirke 6 eingebunden werden, den Fadenwächter zum Ansprechen. Die noch nicht eingebundenen zulaufenden Bereiche 19 solcher Fäden bzw. Fadenteile werden mit dem Abziehen der Ware 6 in Richtung des Pfeils 8 aus dem Bereich der Wirkelemente langsam herausbewegt, wobei sie ebenfalls den Laserlichtstrahl 10 kreuzen und ihn schwächen.In Figure 2 is a group of cooperating active elements as well the thread course is shown. 3 mean one in their front relative position located front, 13 a middle and 14 a rear punch needle through which Holes the warp threads 1 ', 1 "and 1"' run through to a groove 5 of the sinker 4, from which the knitted fabric 6 is pulled off in the direction of arrow 8. In addition to the Plate 4 is a compound needle 15 with slide 16. Laterally next to the front one The laser light beam 10 passes by the warp thread 1 '. Is a warp thread broken so that individual capillaries 17 protrude from it, they come under the action an air stream flowing in the direction of an arrow 18 into the area of the laser light beam 13 and weaken it, as determined by the evaluation device (12 in FIG. 1) and is assessed. Furthermore, completely or partially torn warp threads also result from the middle 1 "or rear group of warp threads 1" 'if they are not after exit at the front in the direction of arrow 8 or 10, but from the front warp thread 1 'to be taken down and integrated wildly in the knitted fabric 6, the thread monitor to address. The not yet integrated tapering areas 19 of such threads or pieces of thread are removed when the goods 6 are pulled off in the direction of arrow 8 slowly moved out of the area of the active elements, whereby they also move the laser light beam Cross 10 and weaken it.
Die in Figur 3 schematisch dargestellte Laseranordnung besteht sendeseitig aus einem Laser 20, dem eine Strahlaufweitungsoptik 21 nachgeordnet ist, mit der zusammen er in einem Gehäuse 22 untergebracht ist. Der Laserlichtstrahl 10, der einen Durchmesser von etwa 2 millimeter hat, geht an den vorderen Kettfäden 1' vorbei, von denen1 bzw. von deren abstehenden Teilen er im Fehlerfalle geschnitten und geschwächt wird, zu einem in einem Gehäuse 11' angeordneten Fotoempfänger (11 in Figur 1). Er besteht aus einem auf das Laserlicht abgestimmten Filter 23, einer großflächigen Sammellinse 24, einer Lochblende 25 und einer als Lichtdetektor dienenden Fotodiode 26.The laser arrangement shown schematically in FIG. 3 is on the transmitting side from a laser 20, which is followed by a beam expansion optics 21, with the together it is housed in a housing 22. The laser light beam 10, the has a diameter of about 2 millimeters, goes past the front warp threads 1 ', from which1 or from their protruding parts it is cut and weakened in the event of an error becomes, to a photoreceiver arranged in a housing 11 '(11 in Figure 1). It consists of a filter 23 adapted to the laser light, a large-area one Converging lens 24, a pinhole 25 and a photodiode serving as a light detector 26th
Durch die Verwendung von monochromatischem kohärentem Licht ergibt sich durch Abschattung und insbesondere durch Interferenzeffekte eine sehr große Strahlschwächung. Diese führt zu einer hohen Empfindlichkeit, die noch das Erkennen kleinster Kapillaren von 2dtex erlaubt.By using monochromatic coherent light results due to shadowing and in particular due to interference effects, a very large one Beam weakening. This leads to a high sensitivity that is still recognizable smallest capillaries of 2dtex allowed.
Die in Figur 4 schematisch dargestellte Auserteeinrichtung (12 in Figur 1) enthält einen von der Fotodiode 26 gesteuerten automatischen Regelverstärker 27, der durch Alterung von Bauteilen und bzw. oder durch Verschmutzung im Strahlengang bedingte langsame Intensitätsschwankungen des Laserstrahls kompensiert. Die Wechselspannungskomponente seines Ausgangssig- -nals wird in zwei Signalzügen weiterverarbeitet, von denen der erste aus einer Kettenschaltung eines Verstärkers 28 mit eintellbarer Verstärkung, eines entladbaren Maximalwertspeichers @9 und eines ersten Fensterkomparators 30 besteht und von denen er zweite aus einer Kettenschaltung eines zuSpannungskomparators 1 mit einstellbarer Schwelle, eines Verzegerungsgliedes 32, -ines trigger- und entladbaren Raapengenerators 33 und eines reiten Fensterkomparators 34 besteht. Von der Verbindung des ?-parators 31 mit den Verzögerungsglied 32 zweigt ein dritter £gnalzug 35 ab. Die drei Signalzige legen ausgangsseitig an q drei Eingängen einer UND-Schaltung 36, das das Alarm bs aschaltsignal liefert. An den Verbindungspunkt des Verzögerungsieds 32 mit dem Rampengenerator 33 ist eine die Entladung Maximalwertspeichers 29 und des Rampengenerators 33 euernde Schalteinrichtung 37 angeschlossen.The discharge device (12 in FIG. 1) contains an automatic control amplifier controlled by the photodiode 26 27, caused by aging of components and / or by contamination in the beam path Compensated for slow fluctuations in the intensity of the laser beam. The AC component its output signal is processed further in two signal trains, of which the first from a chain circuit of an amplifier 28 with adjustable Gain, an unloadable maximum value memory @ 9 and a first window comparator 30 and of which the second consists of a daisy chain connection of a voltage comparator 1 with adjustable threshold, a delay element 32, a trigger and discharge Raapengenerators 33 and a riding window comparator 34 consists. From the connection of the? -parator 31 with the delay element 32 branches off a third £ gnalzug 35. On the output side, the three signal lines connect q three inputs of an AND circuit 36, which supplies the alarm as a switch-on signal. At the connection point of the delay boil 32 with the ramp generator 33 is a discharge of the maximum value memory 29 and of the ramp generator 33 controlling switching device 37 is connected.
r erste Signalzug (28, 29, 30) liefert ein Amplitudenkririum für die Impulsmustererkennung. Die Verstärkung des Vermarkers 28 bestimmt die Ansprechempfindlichkeit des Fadenuchdetektors und damit die von ihm noch erfaßbare geringste denstärke. Der Maximalwertspeicher 29 hält die größte aufetende Impulsamplitude fest, die der erste Fensterkomparator hinsichtlich ihrer Größe prüft. Seine untere Schwelle schließt ne falsche Signalgabe durch Rauschspannungen oder durch zu dün-Fäden bzw. Flusen aus, und seine obere Schwelle verhindert ein brechen oberhalb einer gewissen Fadenstarke bzw. bei totaler erbrechung des Laserlichtstrahls, wie sie durch das Dazwischenhalten der Hand oder eines Werkzeugs hervorgerufen wird. r first signal train (28, 29, 30) provides an amplitude kririum for the pulse pattern recognition. The gain of the marker 28 determines the responsiveness of the thread search detector and thus the smallest den strength that can still be detected by it. The maximum value memory 29 holds the largest occurring pulse amplitude that the first window comparator checks for their size. Its lower threshold closes ne incorrect signaling due to noise voltages or due to thin threads or fluff off, and its upper threshold prevents breaking above a certain thread size or when the laser light beam is completely broken, as can be seen by holding in between the Hand or a tool.
Liegt eine 1,ordnungsgemäße", durch einen Faden oder durch Kapillaren hervorgerufene Strahlschvinchung vor, so verbleibt die Impulsamplitude innerhalb des Amplitudenfensters des ersten Fenterkomparators 30, der dann ein Ausgangssignal abgibt.If there is a 1, "proper", through a thread or through capillaries caused beam shift before, the pulse amplitude remains within of the amplitude window of the first window comparator 30, which then has an output signal gives away.
Der zweite Signalzug (31, 32, 33, 34) liefert ein Kriterium über die Dauer des Impulses für die Impulsinustererkennung.The second signal train (31, 32, 33, 34) provides a criterion on the Duration of the pulse for pulse pulse recognition.
Die einstellbare Schwelle des Spannungskomparators 31 liegt über der Rauschspannung und bestimmt den zeitlichen Anfang eines Impulses. Solange sich ein Impuls über die Rauschspannung erhebt, gibt der Spannungskomparator 31 ein Ausgangssignal ab. Seine Vorderflanke triggert verzögert den Rampengenerator 33, der daraufhin eine ansteigende Rampenspannung an den zweiten Fensterkomparator 34 für das Zeitfenster abgibt.The adjustable threshold of the voltage comparator 31 is above the Noise voltage and determines the beginning of a pulse. As long as one The pulse rises above the noise voltage, the voltage comparator 31 gives an output signal away. Its leading edge triggers the ramp generator 33, which thereupon a rising ramp voltage to the second window comparator 34 for the time window gives away.
Die untere Schwelle bestimmt die Mindestdauer und die obere Schwelle die Höchstdauer eines für eine spätere Alarmsignalgabe gültigen Inpulses. Der Fensterkomparator 34 gibt also während des Verbleibs der Rampenspannung zwischen den beiden Schwellen ein Ausgangssignal ab.The lower threshold determines the minimum duration and the upper threshold the maximum duration of an impulse valid for a later alarm signaling. The window comparator So there is 34 while the ramp voltage remains between the two thresholds an output signal.
Eine UND'Schaltung 36 prüft das gleichzeitige Vorhandensein der Ausgangssignale der beiden Fensterkomparatoren 30 und 34 sowie, über einen Inverter 37, das Nicht@ehrdasein des Ausgangssignals des Spannungskomparators 31. Ist die UND-Bedingung erfüllt, erfolgt die Alarm- bzw. Äbschaltsignalgabe am Ausgang der UND-Schaltung 36. Auf diese Weise spricht der Fadenbruchdetektor nur dann an, wenn der Impuls noch während der Beobachtungszeit wieder verschwunden ist, als0 nicht zu kurz und nicht zu lang andauerte, und wenn er nicht zu stark und nicht zu schwach war.An AND circuit 36 checks the simultaneous presence of the output signals of the two window comparators 30 and 34 as well as, via an inverter 37, the non-existence of the output signal of the voltage comparator 31. Is the AND condition is met, the alarm or switch-off signal is issued at the output of the AND circuit 36. In this way, the thread breakage detector responds only when the impulse disappeared again during the observation time, when 0 did not lasted too short and not too long, and if it was not too strong and not too weak was.
In dem in Figur 5 dargestellten vereinfachten Schaltbild sind die Baugruppen des Blockschaltbilds der Figur 4 etwas detaillierter dargestellt. Die Fotodiode 26 liegt am Eingang des Regelverstärkers 27, dessen Ausgang über einen tiefpaß 39 jind einen Verstärker 40 mit einem Steuereingang verbunden ist, so daß sein Ausgangssignal auf einen konstanten littel1sert geregelt wird.In the simplified circuit diagram shown in Figure 5 are the Assemblies of the block diagram of Figure 4 are shown in somewhat more detail. the Photodiode 26 is at the input of the control amplifier 27, the output of which has a low-pass filter 39 jind an amplifier 40 is connected to a control input so that its output signal is regulated to a constant average value.
Der Ausgang des Regelverstärkers 27 ist über einen die Gleichspannungs komponente seines Ausgangssignals abtrennenden Hochpaß 41 einerseits mit dem Eingang des Verstärkers 28, dessen Verstärkung von Hand einstellbar ist, und andererseits mit dem invertierenden Eingang eines den ersten Fensterkomparator 31 bildenden Differenzverstärkers verbunden, dessen nicht~invertierendem Eingang eine einstellbare positiv Referenzspannung Uo zugeführt ist. Er führt ein positives AusXgangssignal, solange seine Eingangsspannung unterhalb der Referenzspannung Uo liegt.The output of the control amplifier 27 is a direct voltage component of its output signal separating high-pass filter 41 on the one hand with the input of the amplifier 28, the gain of which is adjustable by hand, and on the other hand to the inverting input of a differential amplifier forming the first window comparator 31 connected, whose non-inverting input is an adjustable positive reference voltage Uo is fed. It has a positive output signal as long as its input voltage is below the reference voltage Uo.
Der Ausgang des einstellbaren Verstärkers 28 liegt am nichtinvertierenden Eingang eines den 7sdaximalwertspeicher 29 bildenden Differenzverstärkers. Der nichtinvertierende Eingang und der Ausgang des Verstärkers 28 sind jeweils über einen Schalter-Feldeffekttransistor 42, 43 mit Masse verbindbar.The output of the adjustable amplifier 28 is at the non-inverting one Input of a differential amplifier forming the maximum value memory 29. The non-inverting one The input and the output of the amplifier 28 are each via a switch field effect transistor 42, 43 can be connected to ground.
Der Ausgang des Spannungskomparators 31 ist über ein das Verzögerungsglied 32 bildendes RC-Glied mit dem invertierenden Eingang eines den Rampengenerator 33 bildenden und als Integrator geschalteten Differenzverstärkers verbunden, dessen Integrationskondensator von einem weiteren Schalter-Feldeffekttransistor 44 kurzschließbar ist. Die Steuereingänge der drei Schalter-Feldeffekttransistoren 42, 43 und 44 liegen zusammen am Ausgang des Verzögerungsglieds 32. Daher leiten die Source-Drain-Strecken, solange kein verzögertes Impulssignal anliegt.The output of the voltage comparator 31 is via a delay element 32 forming the RC element with the inverting input of the ramp generator 33 forming and connected as an integrator differential amplifier, its Integration capacitor can be short-circuited by a further switch field effect transistor 44 is. The control inputs of the three switch field effect transistors 42, 43 and 44 are located together at the output of the delay element 32. Therefore, the source-drain paths, as long as there is no delayed pulse signal.
Je zwei weitere Differenzverstärker 45, 46 und 47, 48 und je zwei einstellbare positive Schwellspannungen liefernde Potential meter 49, 50 und 51, 52 bilden die beiden Fensterkomparatoren 30 und 34, deren untere Schwellen S2, S4 und obere Schwellen S1, S3 einstellbar sind.Two further differential amplifiers 45, 46 and 47, 48 and two each adjustable positive threshold voltages supplying potential meters 49, 50 and 51, 52 form the two window comparators 30 and 34, their lower thresholds S2, S4 and upper thresholds S1, S3 are adjustable.
Der Eingang des ersten Fensterkomparators 30 liegt am Ausgang des ttaximalnvertspeichers 29, und an den Ausgangen seiner Differenzverstärker 45, 46 erscheinen solange positive Signale, als der festgestellte Maximalwert im eingestellten (Amplituden-) enster zwischen den Schwellen 51 und S2 liegt.The input of the first window comparator 30 is at the output of the ttaximalnvertspeichers 29, and at the outputs of its Differential amplifier 45, 46 positive signals appear as long as the determined maximum value im set (amplitude) window is between the thresholds 51 and S2.
£r Eingang des zweiten Fensterkomparators 34 liegt am Ausgang es Rampengenerators 33, und an den Ausgängen seiner Differenzrstärker 47, 48 erscheinen solange positive Signale, als die steigende Rampenspannung im eingestellten (Zeit-) Fenster @ischen den Schwellen S3 und S4 liegt. £ r input of the second window comparator 34 is at the output es Ramp generator 33, and appear at the outputs of its differential amplifiers 47, 48 as long as positive signals as the increasing ramp voltage in the set (time) Window is between thresholds S3 and S4.
@ Ausgange der Differenzverstärker 45 bis 48 sind mit den methoden je einer von vier Dioden 53 bis 56 verbunden. Deren moden unddie Anode einer fünften Diode 57, die im dritten gnalzug 35 liegt und deren Kathode mit dem Ausgang des oannungskomparators 31 verbunden ist, liegen gemeinsam über nen Widerstand 58 an der positiven Betriebsspannung und laden so die UND-Schaltung 36 in einer verdrahteten Form, deren Ausgang 59 das Alarm- und bzw. oder das Abschaltgnal erscheint wenn die Impulsform erkannt wurde. @ Outputs of the differential amplifiers 45 to 48 are with the methods one of four diodes 53 to 56 each connected. Their modes and the anode of a fifth Diode 57, which is in the third gnalzug 35 and whose cathode is connected to the output of the Oannungskomparators 31 is connected, are common across a resistor 58 on the positive operating voltage and thus load the AND circuit 36 in a wired Form whose output 59 the alarm and / or the switch-off signal appears when the pulse shape was recognized.
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Also Published As
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DE3028476C2 (en) | 1983-05-05 |
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