RU2380697C1

RU2380697C1 - Method for monitoring of average parametres in compact set of fibres

Info

Publication number: RU2380697C1
Application number: RU2008145339/28A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Федорович Костюков (RU); Анатолий Федорович Костюков
Original assignee: Анатолий Федорович Костюков
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2010-01-27

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: compact set of fibres with specified mass is combed, shaped into an even tape, passed through draw plate equipped with radiating-perceiving system of acoustic sensors fixed on draw plate as normal to direction of tape motion, and average parametres are used to identify value of transmitted acoustic signal, besides radiation of acoustic oscillations is executed from one radiating sensor into two channels, one of which is a reference one, and the other one is a control one, radiation is carried out in process of continuous scanning of radiated oscillations frequency in preset range of frequencies, frequency is registered on receiving sensor of reference unit, when antinode or node of a standing acoustic wave is produced in presence of reference sample of fibres, parametres of which have been identified earlier with the help of standard methods, and in absence of reference sample, using ratio of detected frequencies, proportion coefficient is identified, and value of frequency, when antinode or node of standing acoustic wave occurs, having passed through fibrous tape in a control channel, multiplied by a produced proportion ratio, average parameters of fibres are identified in a controlled fibrous tape.

EFFECT: improved accuracy, objectivity and efficiency of monitoring over average parametres of compact set of fibres in technological process.

3 dwg

Description

Изобретение относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных материалов в текстильной промышленности.The invention relates to non-destructive methods of production control and may find application in the analysis of various materials in the textile industry.

Известен способ контроля параметров волокон (ГОСТ 3274.2-72), по которому образец компактного множества волокон прочесывают ручным методом, раскладывают на предметные стекла, пересчитывают, подвергают воздействию проникающего монохроматического оптического излучения, по окрашенности волокон в поляризованном свете судят о параметрах каждого волокна и, после статистической обработки результатов просвечивания, судят о средних параметрах исследуемого множества волокон.A known method of controlling the parameters of the fibers (GOST 3274.2-72), according to which a sample of a compact set of fibers is combed manually, laid out on a glass slide, counted, exposed to penetrating monochromatic optical radiation, the fiber dye in polarized light is used to judge the parameters of each fiber and, after statistical processing of the results of transmission, judged on the average parameters of the studied set of fibers.

Способ чрезвычайно длителен и трудоемок, требует напряженного внимания и высокой квалификации технического персонала, предопределяя субъективность оценки результатов.The method is extremely long and laborious, requires intense attention and high qualification of technical personnel, predetermining the subjectivity of the assessment of results.

Известен способ определения параметров волокон, по которому разрыхленное множество волокон помещают в замкнутый цилиндрический объем, с одного торца которого подается сжатый воздух, а на другом торце измеряется давление воздушного потока, прошедшего через множество волокон. О средних параметрах волокон судят по перепаду давления воздушного потока на входе и выходе цилиндрической камеры (ГОСТ 9679.3-72).A known method for determining the parameters of the fibers, in which the loosened many fibers are placed in a closed cylindrical volume, from one end of which compressed air is supplied, and the pressure of the air flow passing through the many fibers is measured at the other end. The average fiber parameters are judged by the pressure drop of the air flow at the inlet and outlet of the cylindrical chamber (GOST 9679.3-72).

Недостатком данного технического решения является низкая точность контроля, вызванная изменением объемной плотности образца вследствие активного воздействия инструмента контроля - воздушного потока.The disadvantage of this technical solution is the low accuracy of control caused by a change in bulk density of the sample due to the active influence of the control tool - air flow.

Наиболее близким, по технической сущности, к изобретению является способ определения зрелости хлопковых волокон (SU №650000, G01N 29/00, 1979), по которому компактное множество волокон заданной массы прочесывают, формируют в равномерную ленту, пропускают через фильеру, снабженную излучающее-воспринимающей системой акустических датчиков, закрепленных на фильере нормально направлению перемещения ленты, а о средних параметрах судят по величине прошедшего акустического сигнала.The closest, in technical essence, to the invention is a method for determining the maturity of cotton fibers (SU No. 650,000, G01N 29/00, 1979), in which a compact set of fibers of a given mass is combed, formed into a uniform tape, passed through a die equipped with a radiating-sensing a system of acoustic sensors mounted on the die normally to the direction of movement of the tape, and average parameters are judged by the magnitude of the transmitted acoustic signal.

Способ не обеспечивает постоянной автоматической коррекции величины, прошедшего через образец сигнала, при изменении окружающих условий. Кроме того, при изменении амплитуды сигнала вследствие изменения количества волокон в направлении прозвучивания, при усилении принятого сигнала, даже в режиме насыщения, неизбежны фазовые искажения, снижающие точность контроля.The method does not provide continuous automatic correction of the value that has passed through the signal sample when changing environmental conditions. In addition, when the signal amplitude changes due to changes in the number of fibers in the sounding direction, when the received signal is amplified, even in the saturation mode, phase distortions are inevitable, which reduce the accuracy of the control.

Задачей решаемой изобретением является повышение точности, объективности и оперативности контроля средних параметров компактного множества волокон в технологическом процессе.The task of the invention is to increase the accuracy, objectivity and efficiency of control of the average parameters of a compact set of fibers in the technological process.

Настоящая задача решается тем что в способе контроля средних параметров компактного множества волокон, по которому компактное множество волокон заданной массы прочесывают, формируют в равномерную ленту, пропускают через фильеру, снабженную излучающее-воспринимающей системой акустических датчиков, закрепленных на фильере нормально направлению перемещения ленты, а о средних параметрах судят по величине прошедшего акустического сигнала, излучение акустических колебаний производят от одного излучающего датчика в два канала, один из которых является эталонным, а другой контрольным, излучение производят при непрерывном сканировании частоты излучаемых колебаний в заданном диапазоне частот, регистрируют на приемном датчике эталонного канала частоту, на которой возникает пучность или узел стоячей акустической волны в присутствии эталонного образца волокон, параметры которых определены ранее с помощью стандартных методов, и в отсутствии эталонного образца по отношению найденных частот определяют коэффициент пропорциональности, а по значению частоты, на которой возникает пучность или узел стоячей акустической волны, прошедшей через волоконную ленту в контрольном канале, умноженной на полученный коэффициент пропорциональности, определяют средние параметры волокон в контролируемой волоконной ленте.The present problem is solved in that in the method for controlling the average parameters of a compact set of fibers, through which a compact set of fibers of a given mass is combed, formed into a uniform tape, passed through a die equipped with a radiating-sensing system of acoustic sensors mounted on the die normally to the direction of movement of the tape, and about average parameters are judged by the magnitude of the transmitted acoustic signal, the emission of acoustic vibrations is produced from one emitting sensor in two channels, one of which of which is the reference, and another control, the radiation is produced by continuously scanning the frequency of the emitted oscillations in a given frequency range, register the frequency at which the antinode or a node of a standing acoustic wave occurs in the presence of a reference fiber sample, the parameters of which were previously determined using standard methods, and in the absence of a reference sample, the proportionality coefficient is determined from the ratio of the found frequencies, and from the value of the frequency at which AET antinode or a node of a standing acoustic wave transmitted through the fiber ribbon in the control channel multiplied to the received proportionality factor determined average parameters in a controlled fiber optic ribbon.

Основными факторами, влияющими на изменение сигнала, являются: количество волокон в единице массы в канале прозвучивания, которое несет полезную информацию о параметрах волокон, температура, относительная влажность и барометрическое давление окружающей среды, которые искажают величину полезного сигнала. Для устранения искажений, вызванных этими причинами, излучение акустических колебаний производят одним датчиком в два канала, один из которых является эталонным, другой - контрольным. Погрешность, вызываемая нестабильностью амплитуд принимаемых колебаний, устраняется тем, что фазовый сдвиг регистрируется по смещению пучности или узла стоячей волны при сканировании излучаемых колебаний на постоянной базе измерения. Это исключает погрешность, вызванную неидентичностью излучателей, нестабильностью амплитуд принимаемых колебаний, а также дает возможность получать относительный, не зависящий от дестабилизирующих факторов, калиброванный эталонным образцом сигнал.The main factors influencing the change in the signal are: the number of fibers per unit mass in the sounding channel, which carries useful information about the parameters of the fibers, temperature, relative humidity and barometric pressure of the environment, which distort the value of the useful signal. To eliminate the distortions caused by these reasons, the radiation of acoustic vibrations is produced by one sensor in two channels, one of which is the reference, the other is the control. The error caused by the instability of the amplitudes of the received oscillations is eliminated by the fact that the phase shift is recorded by the displacement of the antinode or the node of the standing wave when scanning the emitted oscillations at a constant measurement base. This eliminates the error caused by the non-identity of the emitters, the instability of the amplitudes of the received oscillations, and also makes it possible to obtain a relative signal, independent of destabilizing factors, calibrated by the reference sample.

На Фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ;Figure 1 shows a block diagram of a device that implements the method;

на Фиг.2 показана конструкция фильеры;figure 2 shows the design of the die;

на Фиг.3 дана зависимость сигнала от среднего количества волокон в единице массы контролируемого образца.figure 3 shows the dependence of the signal on the average number of fibers per unit mass of the controlled sample.

Схема реализации способа включает в себя генератор колебаний качающейся частоты 1, излучатель акустических колебаний 2, приемный акустический датчик 3 эталонного канала, приемный датчик 4 контрольного канала, преобразователь частотного отклонения в счетные импульсы 5, вычислитель 6, регистратор 7. Контролируемый материал пропускают через фильеру 8, имеющую контрольный канал 9 с контролируемым волокном, и эталонный канал 10. В эталонный канал 10 вставлен эталонный образец 11. На фильере 8 установлен вывод излучающего датчика 12, вывод 13 приемного датчика эталонного канала 10 и вывод 14 приемного датчика контрольного канала 9.The implementation scheme of the method includes an oscillator of oscillating frequency 1, an emitter of acoustic oscillations 2, a receiving acoustic sensor 3 of a reference channel, a receiving sensor 4 of a control channel, a frequency deviation converter for counting pulses 5, a calculator 6, a recorder 7. The controlled material is passed through a die 8 having a control channel 9 with a controlled fiber, and a reference channel 10. In the reference channel 10 is inserted a reference sample 11. On the die 8, the output of the emitting sensor 12, the output 13 of the receiving the sensor of the reference channel 10 and the output 14 of the receiving sensor of the control channel 9.

Способ реализуется следующим образом. Образец эталонного волокна исследуется стандартным методом. Затем из этого волокна прочесом на установке Шерли или серийной чесальной машине приготавливается лента заданной массы. Фиксируется сигнал, прошедший эталонный канал в отсутствие эталонного образца. После чего образец эталонного волокна помещают в эталонный канал 10 и фиксируют сигнал, прошедший через эталонное волокно. По отношению сигналов, прошедших эталонный канал 10 в присутствии и отсутствии волокна, определяют отсчетный сигнал и коэффициент пропорциональности. Контролируемое волокно с помощью чесальной машины формируют в ленту, пропускают через контрольный канал 9, фиксируют суммарный сигнал, взвешивают, находят значение сигнала, соотнесенное к единице массы, умножают на полученный коэффициент пропорциональности, с учетом отсчетного сигнала, и по его величине находят среднее значение параметра.The method is implemented as follows. A sample of the reference fiber is examined by the standard method. Then, from this fiber, a strip of a given mass is prepared by combing at a Shirley installation or serial combing machine. The signal that has passed the reference channel in the absence of a reference sample is recorded. After that, the sample of the reference fiber is placed in the reference channel 10 and the signal passed through the reference fiber is fixed. The ratio of the signals that passed the reference channel 10 in the presence and absence of fiber, determine the reference signal and the proportionality coefficient. The controlled fiber using a carding machine is formed into a tape, passed through control channel 9, the total signal is fixed, weighed, the signal value associated with the unit of mass is found, multiplied by the obtained proportionality coefficient, taking into account the reference signal, and the average value of the parameter is found from its value .

Использование предложенного способа дает возможность с любой требуемой точностью и достоверностью производить контроль средних параметров волокон в технологическом процессе.Using the proposed method makes it possible with any required accuracy and reliability to control the average parameters of the fibers in the process.

Claims

A method of controlling the average parameters of a compact set of fibers, through which a compact set of fibers of a given mass is combed, formed into a uniform tape, passed through a die, equipped with a radiation-sensing system of acoustic sensors mounted on the die normally to the direction of movement of the tape, and average values are judged by the value of the transmitted acoustic signal, characterized in that the radiation of acoustic vibrations is produced from one emitting sensor in two channels, one of which is coupon, and another control, the radiation is produced by continuously scanning the frequency of the emitted oscillations in a given frequency range, register the frequency at which the antinode or a node of a standing acoustic wave occurs in the presence of a reference fiber sample, the parameters of which were determined previously using standard methods , and in the absence of a reference sample, the proportionality coefficient is determined from the ratio of the found frequencies, and from the value of the frequency at which the antinode occurs and the node of the standing acoustic wave transmitted through the fiber tape in the control channel, multiplied by the obtained proportionality coefficient, determine the average parameters of the fibers in the controlled fiber tape.