HU180322B - Method and apparatus for detecting at least roughly periodic components of yarn signals superimposed the irregularity - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés fonaljelek egyenetlenségre szuperponált legalább közelítően periodikus öszszetevőinek megállapítására.

Fonalak korszerű gyártásánál folyamatosan és közvetlenül ellenőrizni kell a fonalakat a fonóhely6kén_e így _az egyes fonóhelyek egyenetlenségei azonnal felismerhetők és megfelelő intézkedések foganatosíthatók, úgyhogy hibás fonalak keletkezését már rögtön a keletkezésnél felismerik és rövid időn belül megakadályozzák.

Mivel egy üzemben sok fonóhely van, nagyszámú ellenőrző berendezésre van szükség. Ennek megfelelően az ellenőrzést úgy kell megoldani, hogy az erre alkalmas berendezések a lehető legkisebb ráfordítással legyenek felépíthetők.

Ennek megvalósítására az ellenőrzési eljárásokkal szemben támasztott követelmények számát is bizonyos kritériumokra kell korlátozni. A hibás fonalak gyártásának korai felismeréséhez feltétlenül szükséges a gyártási folyamat során mindenképpen előálló szokásos egyenetlenségekre szuperponált periódikus őszszetevők megállapítása. Még ha ezek a periódikus összetevők a szokásos egyenetlenségben nem különösebben feltűnők, a fonal további feldolgozásánál rendkívül zavarók lehetnek, például ha az úgynevezett Moiré-hatás keletkezik, amely miatt a termék használhatatlan lesz.

Az egyenetlenség periódikus összetevőinek meghatározásához különböző eljárások és berendezések Ismertek.

A kitűzött feladat megoldásához azonban ezek vagy túl

-2180.322 lassúak, vagy túlságosan költségesek.

Az egyenetlene ég illetve a fonal egyenetlenségéből önmagukban ismert mérőszervek segítségével nyert jel kiértékelésének csupán a perlódikus összetevőkre való korlátozásából következik, hogy a feladat megoldására elsősorban az autokorielácló alkalmas. Ehhez különösen jó alapot nyújt a fonalra jellemző jelek digitális jelfeldolgozó eljárások segítségével történő kiértékel ése.

A találmány létrehozásához figyelembe vettük ezeket a feltételeket. A találmány tárgya eljárás fonaljelek egyenetlenségre szuperponált, legalább közelítően perlódikus összetevőinek megállapítására, amely jeleket detektorok segítségével a fonalkeresztmetazetbol, illetve fonalátmérőből nyerjük. A találmány szerint konstans távolságokban meghatározzuk a fonaljel polaritását, és számlálóval meghatározzuk, hogy milyen gyakori a fonaljelek egyező polaritása, majd a kapott értéket egy referenclaeetékkel összehasonlítva megállapítjuk, hogy a fonaljel tartalmaz-e perlódikus összetevőket.

A találmány tárgya az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés la, amelyben detektorok kimenetel komparátorok bemenetelre csatlakoznak, és a komparátorok kimenetel egy közös kiértékelő készülékre vannak kapcsolva, továbbá a kiértékelő készülék egy léptetőregisztert tartalmaz, amelynek egyik része kapcsolóval van áthidalva, és egy EXOR-kapu egyik bemenete a komparátor kimenetével, másik bemenete pedig a léptetőregiszter egyik kimenetével van összekötve, az EXOR-kapu klmenete egy számláló bemenetére van kapcsolva, a számláló kimenetel egy alapjel bemenettel rendelkező küszöbértékegységre csatlakoznak, amelynek klmenete egy kapcsoló eszközzel van összekötve.

A találmány tárgyát a továbbiakban kiviteli példák éa raja alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az

1. ábra egy első kapcsolási elrendezés tömbvázlata, a

2. ábra egy második kapcsolási elrendezés tömbvázlata, a

3· ábra az első fonaljel szlgnumfüggvényének autokorreláclós függvénye, és a

4. ábra egy további autókor relációs függvény.

A fonaljel feldolgozásánál egy nyolobites mikroszámítógépben a fonaljel kvantálási fokozatainak száma 256. Ha a kvantálási fokozatok számát csökkentjük, határesetben két kvantálási fokozatot kapunk, tehát például logikai ”l”-et, ha a jel pozitív, vagy logikai ”O”-át, ha a jel negatív. Más szavakkal, képezzük a fonaljel szignumfüggvényét:

rl ha f/x/ 2^ 0 sng /f/s/ = i /1/ ha f/x/ x. 0 függvény

Ebben az esetben az autókor relációs N

R /(// = ^ / x/kót/ x /kát rendkívül egyszerűen számítható, mivel a szorzás helyére az HXCJR /kizáró VAGY/ függvény lép, amely kapcsolás technikailag egy kapuval, mikroszámítógépnél egy kétmikroszekundumos utasítással végrehajtható. A szignum függvénynek ez az autokorreládós függvénye polaritás-koincidencia detektor néven is ismeretes.

-3180.322

Az analóg-digitál átalakító egy komparátorra egyszerűsödik. Egy n bites mikroszámítógéppel végzett további feldolgozásnál ezenkívül n Ilymódon kvantalt jel vihető be párhuzamosan. Egy Ilyen elrendezést mutat az 1. ábra. A 11, 12, 13 ... detek, torok által előállított Ujj, U^» ^15 ··· fonaljeleket a 21,22* 23 ··· komparátorok kvantálják, azaz pozitív vagy negatív c^p üo?» ^23 dol-ekre bontják szét, amelyek egy ?0 kiértékelő készülék, előnyösen mikroszámítógép egy-egy bemenetére kerülnek a további kiértékeléshez.

Mivel a jelamplitudók nem befolyásolják a szignum függvény értékét, erősítésre vagy érzékenységszabályozásra nincs szükség. Ezenkívül a 21,22, 23 ··· komparátorok beépíthetők a 11,12,13 .. detektorokba. Ezek igy osak két lehetséges kimeneti állapottal rendelkeznek, ami fokozza a zavarokkal szembeni érzéketlenséget.

Ez a kiértékelés 1 módszer azonban csak a perlódikus keresztmetszet-ingadozások megállapítását teszi lehetővé, a fokozott egyenetlenség megállapítását azonban már nem.

Tovább egyszerűsíthető a megoldás, ha nem a szignum függvény /2/ képlet szerinti B /17 autókorrelációs függvényét számítjuk, hanem

B /CZ /3/

Ez a P függvény kapcsolástechnikallag igen egyszerűen megvalósítható mikroszámítógép nélkül Is. Ha a 7,χ es ⁽Í7₂ határokat megfelelően választjuk, úgyhogy ezek a lehetséges periódusok tartományát átfogják, es a kiértékelést elegendően hosszt ideig végezzük, ez a függvény Is alkalmas a perlódikus összetevővel rendelkező fonalgelek megkülönböztetésére a normál fonalaktól. Ez kísérletileg is igazolható.

A 2. ábrán egy kapcsolási elrendezés látható, a /?/ képlet szerinti P függvény realizálására.

A folyamat a 36 számláló törlésével kezdődik. Ezután a 20 mintavevő-tartó áramkör /sample and hold/ letapogatja az Un fonaljel U* amplitúdóért ékét. A 21 komparátor realizálja a szignum függvényt. A letapogatott érték polaritásának megfelelően a kimenetén ⁿ0” vagy ”1” jelenik meg. Ezt az értéket egy soros, k bites 31 léptetőregiszterbe visszük be, amelynek egész tartalma ekkor egy bittel jobbra lép. Eközben a jobboldali szélső érték kiesik. A 31 léptetőregiszter tehát az Ujj fonaljel legutóbb letapogatott és előjelére redukált k számu U» amplitúdóért ékét tartalmazza. Ekkor zárjuk a 31 léptetőregiszter 33 részét áthidaló 34 kapcsolót, amivel a 31 léptetőreglazter második 33 részének tartalma keringtethető.

Eközben mindegyik bitet 35 EXOB kapu segítségével a 21 komparátor kimenetén jelenlévő uj bittel hasonlítjuk össze.

Amennyiben a két bit megegyezik, a 35 EXOB kapu egy egységgel előre lépteti a ?6 számlálót, az ellenkező esetben pedig egy egységgel visszalépteti. Tisztán stoohasztlkusjelnél az egyező bitek száma pontosan megegyezik a különböző bitek számával, a 3θ Számláló tehát ugyanolyan gyakran számlál előre, mint vissza. Egy elegendően hosszú ellenőrzési intervallum végen tehát a ?6 számláló közelítően nulla értéket mutat. Ha azonban as

-4180.322 ϋ,ι fonaljelnek periódikus összetevője van. gyakrabban lép fel egyezés. A 36 számláló ekkor gyakrabban számlál előre, mint vissza, és egy ciklus végén egy olyan értéket kapunk, amely nagyobb egy előre adott referenciaértéknél. Ebben az esetben a 39 alapjel bemenettel rendelkező 37 küszöbértékegység egy impulzust ad a 38 kapcsolóeszközre. Ez a 38 kapcsolóeszköz vagy jelző vagy leállító készülékeket vezérel, amelyek a periódikus összetevőkkel rendelkező fonaljelek feliepésére megfelelően reagálnak.

A 31 léptetőregiszter első 32 részének hossza meghatározza¹’.'^ határt, az egész 31 léptetőregiszter hossza pedig 772 határt. Ezt a következő példával szemléltetjük:

Ha a fonalat egy centiméterenként tapogatjuk le, és az egész 31 léptetőregiszter huszonnégy bit hosszú, és tiz bit után van megcsapolva, akkor a 1;η határ tíz centiméteres periódus hosszúságnak felel meg, a .ς-₂ határ pedig huszonnégy cen- ’ timéteres hosszúságnak Az átfogható tartomány azonban nem korlátozódik tíztől huszonnégy centiméteres periódushosszúságra, hanem az öt centimétertől huszonnégy centiméterig tartó tartományt fogja át. Egy öt centiméteres periódus ugyanis az autokorrelácios függvény /AO/ képzésekor tfz centiméternél első ”felha-rmónikussal” rendelkezik, ami viszont már a közvetlenül átfogható tíztől huszonnégy centiméteres tartományba esik.

A 3· ábrán a 40 görbe egy periódikus összetevővel rendelkező fonaljel szignum függvényének R/í7 autokorrelációs függvényét ábrázolja, ahol a periódus hosszúságot a 41 csúcsnál ^c^r szel, például 15 centlmeteres hullámhosszúsággal határoztuk meg. A 41 csúcs azt jelenti, hogy 15 centiméteres távolságokban túlnyomórészt megegyező polaritásokat állapítunk meg, például sokkal gyakrabban, mint 20 centiméteres távolságokban. Hasonló csúcs ismétlődik a 42 csúcsnál /2 7_X, illetve 42, 3ΐχ../, ami az autokorrelációs függvény egy alaptulajdonsága.

A /3/ egyenlet szer inti P függvény értéke megfelel az abszcissza fölötti és alatti terület különbségének. Ha a fonaljelben jelenlévő periódikus összetevő miatt egy 41 csúcs lép fel, ez az érték nagyobb, mint abban az esetben, amikor nincs ilyen 41 csúcs.

Mivel egy esetleg jelenlévő periódus hossza előre nem ismert, nem elég az autokorrelációs függvényt csak egy kédlel-t tetésre, illetve egy % távolságra számolni. A függvényt egy (/2^rl,| tartományra kell meghatározni, amelyben periódusok lehetségesek, illetve várhatóak.

A 4. ábrán a 44 görbe öt centiméter hullámhosszúságú periódusokkal rendelkező autokorrelációs függvényt mutat Az alaphullámnak megfelelő első 45 csúcs a 3. ábrán feltüntetett példa szerinti képpen mérhető határ » 10 centimétertől %2 határ = 24 centiméterig terjedő tartomány alatt van; a 46, 47, 48 csúcsokkal rendelkező felharmónikusok azonban az említett tartományban helyezkednek el. így tehát tartománynyal, amely tíztől huszonnégy centiméterig terjed, rövidebb hullámhosszúságú periódusok Is érzékelhetők.

Claims (5)

1. Eljárás fonaljelek egyenetlenségre szuperponált, leg- alább közelítően periódikus összetevőinek megállapítására, amelynél a fonaljeleket detektorok segítségével a fonalkereszta metszetből, illetve fonalátmérőből nyerjük, azzal jellemezve, hogy konstans távolságokban / / meghatározzuk a fonaljel /XJj^, ^U12 **13^ P°3-^aíitását, és számlálóval /36/ meghatározzuk, hog^ milyen gyakori a fonaljelek /Ujj, U^ Uj,/·egyező polaritása, majd a kapott értéket egy referenclaért ékkel összehasonlítva megállapítjuk, hogy a fonaljel tartalmaz-e periódikus összetevőket.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a fonal jelek /Uj^, U^p, ^15/ konstans távolságait /V egy késleltetési tartományban /^ - T£/ változtatjuk.

3. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a késleltetési tartomány /'₂ - / felső határát / p/ egy léptetőregiszter /31/ hosszának nagyságával alsó határát /^1/ pedig a léptetőregiszter /31/ első része /32/ hosszának nagyságával határozzuk meg.

4. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, azzal jellemezve, hogy detektorok /11, 12, 13/ kimenetel komparátorok /21, 22, 23/ bemenetelre csatlakoznak, és a kompatárotok / 21, 22, 23/ kimenetel egy közös kiértékelő készülékre /30/ vannak kapcsolva, továbbá a kiértékelő készülék /50/ egy léptetőregisztert /31/ tartalmaz, amelynek egyik íésze /33/ kapcsolóval /34/ van áthidalva, es egy EXOR-kapu /35/ egyik bemenete /a/ a komparátor /21/ kimenetével, másik bemenete /b/ pedig a léptetőregiszter /31/ egyik kimenetével van öszszekötve, az EXOR-kapu /35/ klmenete egy számláló /36/ bemenetére van kapcsolva, a számláló /36/ kimenetel egy alapjel bemenettel /39/ rendelkező küszöbértékegységre /37/ csatlakoznak, amelynek kimenete egy kapcsoló eszközzel /38/ van Összekötve.

5· A 4. igénypont Szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy kiértékelő készülékként /30/ mikroszá' mitógépet tartalmaz.