SU1490644A1 - Устройство дл измерени плотности текстильных материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам контрол  плотности и может быть использовано на текстильных машинах. Цель изобретени  - повышение быстродействи  путем одновременного измерени  плотности в двух перпендикул рных плоскост х. Устройство содержит узел 1 подсветки, светова  энерги  которого распределена по кольцу. Над материалом 2 расположен приемный блок, содержащий световод 3, один торец которого размещен на вращающемс  диске 4. Щелева  крестообразна  диафрагма 7 ориентирована таким образом, что кажда  ее щель коллинеарна измер емым структурным элементам материала 2. Выходы фотоприемников 8 и 9 св заны с блоком обработки информации. Изменение величин световых потоков, попадающих на фотоприемники 8 и 9, определ ет плотность текстильного материала. Блок обработки информации реализует рекурентный алгоритм оптимальной оценки случайной величины, по которому оценка измер емой величины на каждом шаге равна оценке этой величины на предыдущем шаге плюс разность измеренной величины на этом шаге и оценки на предыдущем шаге. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

фиг./

1Д9064

делена по кольцу. Над материалом 2 расположен приемный блок, содержащий световод 3, один торец которого размещен на вращающемс  диске 4. й1елева  крестообразна  диафрагма 7 ориентирована таким образом, что кажда  ее щель коллинеарна изме- р емым структурным элементам материала 2. Вьсходы фотоприемников 8 и 9 ю св заны с блоком обработки информации . Изменение величин световых

потоков, попадающих на фотоприемники 8 и 9, определ ть плотность текстильного материала. Блок обработки информации реализует рекурентный алгоритм оптимальной оценки случайной величины, по которому оценка измер емой величины на каждом шаге равна оценке этой вечичины на предьщу- щем шаге плюс разность измеренной величины на этом шаге и оценки на предыдущем шаге. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относитс  к средствам контрол  плотности и может быть использовано на текстильных машинах.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  путем одновременного измерени  плотности в двух перпендикул рных плоскост х.

На фиг.1 изображена структурна  схема устройства; на фиг.2 - вариант вьшолнени  диафрагмы; на фиг.З вариант вьтолнени  оптического узла .

Устройство содержит узел 1 подсветки , светова  энерги  которого распределена по кольцу. Против узла 1 подсветки над материалом 2 расположен приемный блок, содержащий световод 3, один торец которого закреплен на диске 4 на рассто нии, при котором его проекци  попадает вовнутрь кольца облучаемого участка. Второй торец световода 3 выведен через ось вращени  диска 4, который приводитс  во вращение от электродвигател  5 через зубчатые колеса 6

Оптический узел содержит щавелевую крестообразную диафрагму 7, ориентированную так, что кажда  щель крестообразной диафрагмы коллинеарна соответствующей системе измер емы структурных элементов материала 2, и фотоприемники 8 и 9,установленные неподвижно с зазором относительно второго торца световода 3.

Выходы фотоприемников 8 и 9 св заны с формировател ми 10 и 11 импульсов , выходы которых соединены с входами счетчиков 12 и 13. Выходы счетчиков 12 и 13 соединены с входами сумматоров 14 и 15, другие входы которых св заны с элементами 16 и 17 .

Выходы сумматоров 14 и 15 соединены с блоками 18 и 19 делени , ко

20

25

30

35

40

45

50

55

торые также св заны с датчико. 20 . числа оборотов полого вала через формирователь 21 импульсов и счетчик 22. Вьгходы блоков 18 и 19 делени  св заны соответственно с входами сумматоров 23 и 24, вторые входы которых соединены с вьпсодами элементов 16 и 17 задержки, управление которыми , осуществл етс  посредством св зи с третьим формирователем 21 импульсов. Выходы сумматоров 23 и 24 соединены с входами элементов 16 и 17 задержки и входами блоков 25 и 26 делени , выходы которых соединены с регистратором (не показан).

Оптический узел может быть выполнен в виде крестообразно соединенных линеек регул рных круглых световодов 27.

Устройство работает следующим образом .

Световой поток, формируемый источником 1 излучени , проходит через контролируемый материал 2 и падает на приемную систему. Контроль плотности материала 2 в двух перпендикул рных направлени х осуществл етс  путем вращени  диска 4 с закрепленным на нем световодом.3. Прошедший через полотно 2 световой поток падает на входной торец и, распростран  сь вдоль светрвода 3, попадает на диафрагму 7. Поскольку световод  вл етс  регул рным, а диафрагма 7 неподвижна относительно выходного торца световода, энерги  световода, котора  попадает на фотоприемники 8 и 9 собираетс  с площади, равной размерам диафрагмы при любом угловом положении диска 4. Ориентаци  сформированной на торце световода входной апертуры в виде указанного креста посто нна и не зависит от положени  диска 4.

Изменение величин световых потоков , п дающих на фотоприемникп 8 и 9,опр.едел етс  характером структуры материала 2. Если фотоприемник 8 установлен под той щелью креста диафрагмы, котора  коллинеарна петельным столбикам (утку), то и частота изменени  аьшлитуды светового потока, падающего на фотоприемник 8, будет зависеть от частоты расположени  петельных столбиков (утка), тогда как частота изменени  амплитуды светового потока, падающего на фотоприемник 9, установленный напротив другой перпендикул рной щели креста диафрагмы, будет зависеть от частоты расположени  петельных р дов (основы). При по влении петельного столбика (или, соответствено , петельного р да) на выходе фотоприемника 8 (фотоприемника 9) возникает электрический импульс, который после формировани  в формирователе 10 импульсов (11) поступает на счетчик 12 (13).

За один оборот диска 4 счетчик

12на1сопит 2N импульсов от петель- ньк столбиков утка - 2Nj,, а счетчик 12 - 2t импульсов (от петельных р дов основы), Перед каждым новым оборотом диска 4 счетчики 12 и

13обнул ютс  по сигналу от датчика 20 числа оборотов полого цилиндра, прошедшему через формирователь 21 импульсов. Счетчик 22 подсчитывает количество оборотов диска 4,

Блок обработки информации реализует рекуррентный алгоритм оптимальной оценки случайной величины (оптимальный по методу наименьших квадратов ) , по которому оценка измер емой величины на каждом шаге Х(К) равна оценке этой величины на предыдущем шаге Х(К-1) плюс разность измеренной величины на этом шаге Z(K) и оценки на предыдущем шаг.е А(К-1), умноженной на переменный коэффициент , равньш 1/К, т.е.

Х(К) Х(К-1) + - (Z(K) - Х(К-1)).

Данный алгоритм реализован одинаково дл  двух каналов измерени  (по утку, петельным столбикам, и основе , петельным р дам, соответственно ), начина  от счетчиков 12 и 13, поэтому в дальнейшем будет рассмот0

15

0

6

0

5

0

5

0

5

рен только ощт к н .-;, };ачича/ от счетчика 12 (например, дл  петельных столбиков утка).

Удвоенное значение величины Z(K) Ng(K), измер(жной на базе,равной поступает на первый вход сумматора 14, на другой вход которого приходит удвоенна  величина оценки A(K-I) на предыдущем обороте с выхода элемента 16 задержки. В сумматоре 14 происходит сложение удвоенной измеренной величины Z(K) с удвоенным отрицательным значением оценки Х(К-1) и полученна  разность поступает на делитель 18, коэффициент делени  которого  вл етс  переменным и равен К, т.е. общему числу оборотов диска 4, поступающему на блок 18 делени  со счетчика 22. С выхода блока 18 делени  частное от делени  поступает на вход второго сумматора 23, на другой вход которого поступает удвоенное значение оценки с выхода элемента 16 задержки. Сумма данных величин с выхода сумматора 23 поступает на вход элемента 16 задержки, где будет хранитьс  дп  использовани  на следующем обороте диска 4, и на вход блока 25 делени , который осуществл ет деление на 2, т.е. на выходе делител  25 имеем оптимальную оценку числа петельных столбиков (утка) на базе, равной 2R j,. Чем больше оборотов сделает диск 4, тем более точкой будет оценка . Аналогично работает и второй канал.

В случае выполнени  световода 3 в виде крестообразно соединенных линеек круглых световодов 27 (фиг.З) противоположные торцы этих световодов могут прин ть любую форму, что облегчает стыковку их с фотодатчиками 8 и 9 и может повысить уровень полезного сигнала.

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  плотности текстильных материалов, содержащее узел подсветки, приемный блок, выполненный в виде полого цилиндра с приводом его вращени  и с размещенным в его полости световодом, торец которого закреплен на торце полого цилиндра, оптический узел,включающий фотоприемники, а также регистратор и блок обработки информацим, содержащий формирователи и myльcoв, первьпч и второй из которых входами соединены с выходами соответствующих фотоприемников, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  путем одновременного измерени  плотности в двух перпендикул рных плоскост х, оно дополнительно содержит датчик числа оборотов палого цилиндра, а оптический узел снабжен размещенными крестообразно диафрагмами пр моугольной формы, при этом торец полого цилиндра с размещенным на нем торцом световода установлен параллельно плоскости перемещени  материала , другой торец световода оптически св зан через соответствующие диафрагмы с первым и вторым фото- приемниками, а блок обработки информации дополнительно содержит счетчики , сумматоры, элементы задержки и блоки делени , причем выходы первого и второго формирователей импуль- сов св заны через соответствующие

Фиг. 2

первые счетчики с первыми входами первых сумматоров, выходы которых соединены с первыми входами первых блоков делени , а выходы первых блоков делени  св заны с певрыми входами вторых сумматоров, выходы которых соединены с входами вторых блоков делени  и через элементы задержки с вторыми входами первых и вторых сумматоров, при этом третий формирователь импульсов входом св зан с выходом датчика числа оборотов полого цилиндра, а выходом - с установочным входами соответствующих первых счетчиков , элементов задержки и входом второго счетчика, выход которого со- е,цинен с вторыми входами первых блоков делени , причем выходы вторых блоков делени  соединены с соответствующими входами регистратора.

2. Устройство поп,1, отличаю .щеес   тем, что оптический узел вьшолнен в виде соединенных крестообразно линеек световодов.

Фиг.З