WO1990007717A2 - Process and device for measuring the speed and tension of a thread being continuously unwound - Google Patents

Process and device for measuring the speed and tension of a thread being continuously unwound Download PDF

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WO1990007717A2
WO1990007717A2 PCT/FR1989/000678 FR8900678W WO9007717A2 WO 1990007717 A2 WO1990007717 A2 WO 1990007717A2 FR 8900678 W FR8900678 W FR 8900678W WO 9007717 A2 WO9007717 A2 WO 9007717A2
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Bertrand Steib
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Cran Laral Laboratoire D Autom
Bertrand Steib
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/50—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring linear speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/40—Applications of tension indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H61/00—Applications of devices for metering predetermined lengths of running material
    • B65H61/005—Applications of devices for metering predetermined lengths of running material for measuring speed of running yarns
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the present invention relates to the continuous running of yarn, for example textile yarn on spinning machines. It relates to an improved process and the associated device, making it possible to measure both the instantaneous speed of travel and the mechanical tension exerted on the wire, and also making it possible to detect the presence or absence of wire.
  • thread tension sensors in continuous travel. Generally their operating principle is based on the implementation of a strain gauge placed on a predetermined path of the wire in the form of a tie. Any variation in the thread tension results in a variation in the force applied to the gauge. This type of sensor is specific to the measurement of the thread tension, in particular it cannot provide any indication as to the running speed of the thread or as to the length of thread having run.
  • the method consists of: a. to create periodically on the wire in scrolling one. vibrational pulse whose propagation speed on the wire is greater than the maximum wire running speed, b. measuring the propagation times of said pulse on the wire respectively t., for the propagation time for a determined path upstream of the point of creation of the pulse and trichfor the propagation time for a determined path downstream of the point of creation of the impulse, vs. and determining at least one parameter relating to the thread in motion from the two propagation times (t.. trise) obtained.
  • pulse is meant a non-periodic vibrational wave.
  • the running speed of the wire is calculated, from the two propagation times t 1 and t formula of the pulse on the wire.
  • the scrolling speed V is equal to
  • the length of the thread having passed through is calculated by integrating the values of the speed V during the entire running time.
  • the mechanical tension of the wire is calculated from the aforementioned values t .. and t_. at :
  • time t. is the propagation time of the pulse between the point of creation of the pulse and a second point located upstream of the point of creation
  • time t may be the time of propagation of the pulse between the point of creation of the impulse and a third point located downstream from the point of creation.
  • a. we create - on the wire scrolling in a first zone determined at least one vibrational pulse, b. measuring the propagation time t., of said pulse on the wire between the first zone and a second zone located upstream of the first zone, c. at least one vibrational pulse is then created on the wire running in the second determined zone, d. we measure the propagation time t ? of said pulse on the wire between the second and the first zones, e. and the succession of the four preceding stages is repeated periodically.
  • the creation of the pulse and the measurement of the propagation times consist of: a. creating a vibrational pulse on the wire in a so-called creation zone, b. to measure the propagation time t. of said pulse on the wire along a path, between the zone of creation of the pulse and a first zone of reflection of the pulse upstream of the zone of creation of the pulse. go in the opposite direction to the running of the wire and back in the direction of thread travel, c. è create a vibrational pulse on the wire in the same creation zone, d. measuring the propagation time t administratof said pulse on the wire along a path between the zone of creation of the pulse and a second zone of reflection of the pulse downstream of the zone of creation of the pulse.
  • the vibrational pulses are periodically created from the same so-called creation zone, and it is also in this zone that the propagation times of the pulses propagating from the creation zone are measured. towards one of the reflection zones where they are reflected and propagating again towards the creation zone.
  • the reflection of the pulse is due to the presence in said zone, for example of an element pinching of the wire which blocks the propagation of the impulse, that is to say which prevents the impulse from propagating beyond the pinching element, as a result of which the vibrational impulse goes up along the thread to the creation area.
  • This device comprises positioning means delimiting a rectilinear path of the wire, and, placed on this path and in contact with the wire, at least one exciter periodically generating at least one vibrational pulse, and at least one vibration detector capable of detecting the pulse during its propagation on the wire on the one hand upstream and on the other hand downstream of the exciter, means for measuring the propagation time of a given pulse between the exciter (s) and the detector (s) respectively t .
  • the device comprises an exciter and two vibration detectors, the first being placed upstream of the exciter and the second downstream of the exciter.
  • the two vibration detectors are placed at equal distance from the exciter.
  • the means for measuring the propagation time comprise, for each detector, a counter connected to said. detector such that the start of the incrementation of the counter is controlled by the clock when a pulse is sent to the exciter, and the stop of the incrementation of the counter is controlled by the detector when the latter detects the passage of this pulse on the wire.
  • the result of the incrementation of the counter corresponding to the first detector upstream of the exciter corresponds to the first propagation time.
  • the result of the incrementation of the second counter downstream of the exciter corresponds to the second propagation time tfoli.
  • the device according to the second variant of the method comprises: a. positioning means delimiting a straight course of the wire, b.
  • two means capable of being both and alternately excitatory, periodically generating at least one vibrational pulse, and vibration detector
  • c. means for measuring the propagation times of a pulse emitted by one means and detected by the other means, respectively t. when the impulse propagates on the wire in the opposite direction to the wire travel and ? when the pulse propagates in the direction of travel of the wire, d. and calculation means determining at least one parameter linked to the running of the wire from the measured propagation times (t., tmony).
  • each of the two means consists of a piezoelectric ceramic, functioning as an exciter when subjected to an electric voltage and functioning as a detector when subjected to a mechanical vibration.
  • each of the two means consists of an assembly consisting on the one hand of an exciter and on the other hand of a detector juxtaposed on a reduced area in contact with the wire.
  • the excitation part of each of the two means is connected to a pulse generator associated with a clock
  • the means for measuring the propagation time include two counters connected respectively to the detection part of each of the two means so that the beginning of the incrementation of a counter is controlled by the clock when a pulse is sent by the excitation part of a means and the stopping of the incrementation of said counter is controlled by the detection part of the other means when the latter detects the passage of this pulse on the wire.
  • a single counter can be used in combination with an inverter, connected alternately to the detection part of either means.
  • the calculation means consist of electronic algebraic processing means programmed to perform the following calculation:
  • the calculation means also calculate the length of wire having passed from the first pulse, when the calculation means are capable of carrying out the integration of the speed V during all the time elapsed since the first pulse.
  • the calculation means consist of electronic algebraic processing means, programmed to perform the following calculation: 2
  • m is the mass of the wire per unit of length.
  • Figure 1 is a schematic representation of the device according to a first variant
  • Figure 2 is a schematic representation of the device according to a second variant.
  • Yarn 1 is a textile yarn, for example produced on a spinning machine and moving continuously. On at least part of its movement on this machine, it has a straight path delimited by two thread guides 2 and 3.
  • an exciter 4 and two detectors 5 and 6 are positioned on a support not shown so that their outer face is in contact with the wire 1 during its travel.
  • the exciter 4 is between the two detectors 5 and 6 and at equal distance D from each of them.
  • the exciter 4 is connected to a pulse generator 7, itself connected to a clock 8.
  • the exciter 4, on each pulse emitted by the generator 7, is driven in vibration and transmits this vibrational pulse along the wire 1.
  • the counter 10 counts time units according to an increment which is controlled by the clock 8.
  • the second detector 6, located downstream of the exciter 4 is connected to a comparator 11, connected to a counter 12, of which the incrementation is controlled by the clock 8.
  • the counters 10 and 12 are connected to an electronic circuit 13 of algebraic calculation composed of microprocessors. This circuit 13 also controls the pulse generator 7.
  • the electronic circuit 13 commands the generator 7 to send an electrical pulse to the exciter 4, having for effect of creating a wave on the wire 1 in contact with the external face of the exciter 4. Simultaneously with the electric pulse sent to the exciter 4, the generator 7 sent an electric pulse to the clock 8, this ci incrementing counters 10 and 12.
  • the wave created on the wire 1 by the exciter 4 separates into two half-waves which propagate along the wire on either side of the exciter 4.
  • the half-wave propagating in the direction of the arrow F has an overall speed which corresponds to its own speed C of propagation along the wire plus the running speed of the wire V.
  • This half-wave is detected by the detector 6, when it passes over the outside face of the detector , which controls the stop of the incrementation of the counter 12, ie trise.
  • the half-wave propagating in the opposite direction of the travel of the wire 1 propagates at an overall speed which corresponds to its own speed C minus the speed of travel of the wire V. It is detected by the detector 5 which stops the incrementation of counter 10, i.e. t ...
  • the electronic circuit 13 performs, from the values t. and trise, the calculation of the wire running speed V, namely:
  • V t,. t 2
  • the electronic circuit 13 performs, from the values t ,. and trios, the calculation of the tension T of the wire, namely:
  • m is the mass of the wire per unit of length whose value was previously entered in the calculation program.
  • the microprocessor is programmed to integrate the values of the speed V of the wire running for all the time sending the pulses, whereby it calculates the length of the thread having passed.
  • results of the calculations are available in digital form either on the parallel port of the microprocessor, or on the serial port in the case of a link of the RS232 type or even in analog form.
  • the electronic circuit 13 controls the reset of the counters 10 and 12 to zero, and commands the generator 7 to send a new pulse.
  • the device of the invention has, compared to other tension sensors, the advantage of not requiring tying along the path of the thread, and therefore of not causing friction liable to alter the thread. It also makes it easy to detect any break in the wire, since in this case not only does the wave no longer propagate along the wire, but the detectors no longer detect the background noise caused by the normal movement of the wire in contact with their outer face. Finally, the length of the thread having passed is easily obtained, and reliably regardless of the humidity of the room and therefore the amount of water absorbed by the thread, unlike the method of weighing the spool before and after winding the wire.
  • the exciter 4 was a piezoelectric ceramic; the distance D between the exciter 4 and each detector 5 and 6 was 5 cm; the frequency of clock 8 was 20 MHz. Thread speeds of wire 1 were measured up to 20 m / s. Table I below gives the values obtained for two wires, A having a mass of 7 mg / m and B having a mass of 20 mg / m.
  • the propagation speed C was of the order of 83 m / s along the wire A and of the order of 121 m / s along the wire B.
  • two piezoelectric ceramics are positioned on a support not shown so that their outer face is in contact with the wire 1 during its movement.
  • the two ceramics 14 and 15 are connected alternately via the inverter 21 to a pulse generator 17, itself connected to a clock 18.
  • Each ceramic 14, 15, to each pulse emitted by the generator 17, is driven in vibration and transmits this vibrational pulse along the wire 1.
  • Each ceramic also has a detection function, in that it reacts to any vibrational impulse coming into contact with its external surface.
  • Each of the two ceramics 14, 15 is connected alternately via the inverter 22 to a comparator 19, itself connected to a counter 20.
  • the function of the comparator 19 is to compare the vibrational pulse detected by the ceramic 14 or 15, with respect to a predetermined threshold, which corresponds to the natural vibrations of the wire when it travels in contact with the external face of the ceramic 14 or 15 and in the absence of any other impulse.
  • the counter 20 counts time units according to an increment which is controlled by the clock 18.
  • the counter 20 is connected to an electronic circuit 16 of algebraic calculation composed of microprocessors. This circuit 16 also controls the pulse generator 17 and the two inverters 21 and 22.
  • the electronic circuit 16 commands the generator 17 and the inverter 21 to send an electrical impulse to the ceramic 14, having the effect of creating a wave on the wire 1 in contact with the external face of ceramic 14. Simultaneously with the electrical pulse sent to ceramic 14, the generator 17 sent an electric pulse to the clock 18, the latter incrementing the counter 20.
  • the wave created on the wire by the ceramic 14 propagates towards the ceramic 15 in the opposite direction to the running of the wire, that is to say at an overall speed which corresponds to its own speed C of propagation along the wire reduced by the speed V of movement of the wire 1.
  • This wave is detected by the ceramic 15, then having the role of detector, which stops the incrementation of the counter 20 or t ...
  • the electronic circuit 16 controls the generator 17 and the inverter 21 sending an electrical pulse to the ceramic 15, which then has the role of exciter and which creates a wave on the wire 1 in contact with the external face of the ceramic 15. Simultaneously with the pulse sent to the ceramic 15, the generator 17 sent an electrical pulse to the clock 18, the latter incrementing the counter 20.
  • the wave created on the wire by the ceramic 15 propagates in the direction of the arrow F, corresponding the direction of travel of wire 1, i.e. e at an overall speed which corresponds to its own speed C of propagation along the wire plus the speed V of movement of the wire.
  • This wave is detected by the ceramic 14, which then has the role of detector, during its passage over the external face of the ceramic 14 which controls the stop of the incrementation of the sensor 20, ie t_.
  • the distance between the two ceramics 14 and 15 is equal to D.
  • the invention is not limited to the two embodiments which have been described by way of non-exhaustive examples, but covers all variants thereof.
  • the same element 14, 15 alternately fulfilled the role of exciter and detector.
  • Another embodiment can consist in replacing the piezoelectric ceramic by the juxtaposition, on the same reduced area along the path of the wire, a separate exciter and detector; in this case it is the exciter element which is connected to the pulse generator and it is the detector which is connected to the comparator and to the counter.
  • Another embodiment may consist in placing on the path of the wire two separate exciters and two detectors, framing the two exciters, one upstream of the first and the other downstream of the second.
  • the device may advantageously be supplemented with means for analyzing the results, making it possible to detect operating anomalies of a machine, for example periodic variations in voltage or speed during operation, and therefore to carry out preventive maintenance. of the machine, these anomalies can be due to wear of certain parts.
  • the present invention is applicable in the textile field, in particular on spinning machines.

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Abstract

The process includes the following steps: a vibrational pulse is periodically generated on the thread (1); the propagation times of said pulse on the thread, viz. t1 for the propagation time over a predetermined path (D) upstream of the generating point (14) of the pulse and t2 for the propagation time over a predetermined path (D) downstream of the generating point (15) of the pulse, respectively, are measured; and at least one parameter relating to the thread is determined on the basis of t1 and t2. This parameter can be for example the speed (V) of the thread and/or the tension (T) of the thread. If the distances travelled by the pulse corresponding to t1 and t2 as measured are equal to D, the following formulae apply: V = D/2 . (t1 - t2)/(t1 . t2) and T = m . [D/2 . (t1 + t2)/(t1 . t2)]2, where m is the mass of the thread by unit of length. The device includes for example two piezoelectric ceramics (14, 15) alternatively acting as exciter and detector, a pulse generator (17) associated with a timer (18), a counter (20) and an electronic circuit (16).

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE MESURE DE LA VITESSE ET DE LA TENSION D'UN FIL EN DEFILEMENT CONTINU METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE SPEED AND THE TENSION OF A CONTINUOUSLY THREADED WIRE
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le défilement continu de fil, par exemple de fils textiles sur des machines de filature. Elle concerne un procédé perfectionné et le dispositif associé, permettant de mesurer à la fois la vitesse instantanée de défilement et la tension mécanique exercée sur le fil, et permettant également de détecter la présence ou l' absence de fil.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the continuous running of yarn, for example textile yarn on spinning machines. It relates to an improved process and the associated device, making it possible to measure both the instantaneous speed of travel and the mechanical tension exerted on the wire, and also making it possible to detect the presence or absence of wire.
TECHNIQUE ANTERIEUREPRIOR ART
Il existe bon nombre de capteurs de tension de fil en défilement continu . Généralement leur principe de fonctionnement repose sur la mise en oeuvre d'une jauge de contrainte placée sur un parcours prédéterminée du fil sous forme d'un embarrage. Toute variation de la tension du fil se traduit par une variation de la force appliquée sur la jauge. Ce type de capteur est spécifique à la mesure de la tension du fil, en particulier il ne peut pas fournir d'indication quant à la vitesse de défilement du fil ou quant à la longueur de fil ayant défilé.There are many thread tension sensors in continuous travel. Generally their operating principle is based on the implementation of a strain gauge placed on a predetermined path of the wire in the form of a tie. Any variation in the thread tension results in a variation in the force applied to the gauge. This type of sensor is specific to the measurement of the thread tension, in particular it cannot provide any indication as to the running speed of the thread or as to the length of thread having run.
EXPOSE DE L'INVENTION C'est l'objet de l'invention que de proposer un procédé perfectionné permettant de mesurer différents paramètres liés au défilement continu d'un fil, dont en particulier la vitesse de défilement et la tension mécanique.PRESENTATION OF THE INVENTION It is the object of the invention to provide an improved method for measuring various parameters related to the continuous running of a wire, including in particular the running speed and the mechanical tension.
Selon l'invention, le procédé consiste : a. à créer périodiquement sur le fil en défilement une . impulsion vibrationnelle dont la vitesse de propagation sur le fil est supérieure à la vitesse maximale de défilement du fil, b. à mesurer les temps de propagation de ladite impulsion sur le fil respectivement t., pour le temps de propagation pour un parcours déterminé en amont du point de création de l'impulsion et t„ pour le temps de propagation pour un parcours déterminé en aval du point de création de l'impulsion, c. et à déterminer au moins un paramètre relatif au fil en défilement à partir des deux temps de propagation (t. . t„) obtenus.According to the invention, the method consists of: a. to create periodically on the wire in scrolling one. vibrational pulse whose propagation speed on the wire is greater than the maximum wire running speed, b. measuring the propagation times of said pulse on the wire respectively t., for the propagation time for a determined path upstream of the point of creation of the pulse and t „for the propagation time for a determined path downstream of the point of creation of the impulse, vs. and determining at least one parameter relating to the thread in motion from the two propagation times (t.. t „) obtained.
Dans le présent texte, on entend par impulsion une onde vibrationnelle non périodique.In the present text, by pulse is meant a non-periodic vibrational wave.
De préférence , les distances parcourues par l'impulsion sur le fil et correspondant à la mesure de t. et t„ étant égales à 0, on calcule la vitesse de défilement du fil, à partir des deux temps de propagation t1 et t„ de l'impulsion sur le fil. La vitesse de défilement V est égale àPreferably, the distances traveled by the pulse on the wire and corresponding to the measurement of t. and t „being equal to 0, the running speed of the wire is calculated, from the two propagation times t 1 and t„ of the pulse on the wire. The scrolling speed V is equal to
D t, - t2 D t, - t 2
V =-V = -
2 t, . t2 2 t,. t 2
Selon une extension du procédé précité , on calcule la longueur du fil ayant défilé en intégrant les valeurs de la vitesse V pendant tout le temps de défilement.According to an extension of the abovementioned method, the length of the thread having passed through is calculated by integrating the values of the speed V during the entire running time.
De préférence , les distances parcourues par l'impulsion sur le fil et correspondant à la mesure de t. et t„ étant égales à D, on calcule la tension mécanique du fil à partir des valeurs précitées t.. et t_. à :Preferably, the distances traveled by the pulse on the wire and corresponding to the measurement of t. and t „being equal to D, the mechanical tension of the wire is calculated from the aforementioned values t .. and t_. at :
Figure imgf000004_0001
avec m étant la masse du fil par unité de longueur. On détecte l'absence de fil sur le parcours délimité par les trois points lorsque les temps de propagation t. et „ tendent vers l'infini.
Figure imgf000004_0001
with m being the mass of the wire per unit of length. One detects the absence of wire on the course delimited by the three points when the propagation times t. and „tend towards infinity.
Selon une. première variante du procédé de l'invention, le temps t. est le temps de propagation de l'impulsion entre le point e création de l'impulsion et un second point situé en amont du point de création , et le temps t„ est le temps de propagation de l'impulsion entre le point de création de l'impulsion et un troisième point situé en aval du point de création.According to one. first variant of the process of the invention, time t. is the propagation time of the pulse between the point of creation of the pulse and a second point located upstream of the point of creation, and the time t „is the time of propagation of the pulse between the point of creation of the impulse and a third point located downstream from the point of creation.
Selon une deuxième variante du procédé de l'invention, a. on crée - sur le fil en défilement en une première zone déterminée au moins une impulsion vibratioπnelle, b. on mesure le temps de propagation t., de ladite impulsion sur le fil entre la première zone et une deuxième zone située en amont de la première zone, c. on crée ensuite sur le fil en défilement dans la seconde zone déterminée au moins une impulsion vibrationnelle, d. on mesure le temps de propagation t? de ladite impulsion sur le fil entre la seconde et la première zones, e. et on répète périodiquement la succession des quatre étapes précédentes.According to a second variant of the method of the invention, a. we create - on the wire scrolling in a first zone determined at least one vibrational pulse, b. measuring the propagation time t., of said pulse on the wire between the first zone and a second zone located upstream of the first zone, c. at least one vibrational pulse is then created on the wire running in the second determined zone, d. we measure the propagation time t ? of said pulse on the wire between the second and the first zones, e. and the succession of the four preceding stages is repeated periodically.
Selon une troisième variante, la création de l'impulsion et la mesure des temps de propagation consistent : a. à créer sur le fil une impulsion vibrationnelle dans une zone dite de création, b. à mesurer le temps de propagation t. de ladite impulsion sur le fil selon un parcours,entre la zone de création de l'impulsion et une première zone de réflexion de l'impulsion en amont de la zone de création de l'impulsion .aller dans le sens contraire au défilement du fil et retour dans le sens du défilement du fil, c. è créer sur le fil une impulsion vibrationnelle dans la même zone de création, d. à mesurer le temps de propagation t„ de ladite impulsion sur le fil selon un parcours,entre la zone de création de l'impulsion et une seconde zone de réflexion de l'impulsion en aval de la zone de création de l'impulsion.aller dans le sens du défilement du fil et retour dans le sens contraire au défilement du fil, e. et à répéter périodiquement la succession des quatre étapes précédentes . Ainsi dans cette troisième variante , les impulsions vibrationnelles sont créées périodiquement à partir de la même zone dite de création, et c 'est aussi dans cette zone qu'est "effectuée la mesure des temps de propagation des impulsions se propageant depuis la zone de création vers l'une des zones de réflexion où elles se réfléchissent et se propageant de nouveau vers la zone de création. La réflexion de l'impulsion est due à la présence dans ladite zone , par exemple d'un élément de pincement du fil qui bloque la propagation de l'impulsion , c'est-à-dire qui empêche l'impulsion de se propager au-delà de l'élément de pincement , en conséquence de quoi l'impulsion vibrationnelle remonte le long du fil vers la zone de création. C'est un autre objet de l'invention que de protéger un dispositif spécialement conçu pour la mise en oeuvre du procédé précité. Ce dispositif comprend des moyens de positionnement délimitant un parcours rectiligne du fil, et , placés sur ce parcours et en contact avec le fil , au moins un excitateur générant périodiquement au moins une impulsion vibrationnelle, et au moins un détecteur de vibrations apte à détecter l'impulsion lors de sa propagation sur le fil d'une part en amont et d'autre part en aval de l'excitateur, des moyens de mesure du temps de propagation d'une impulsion donnée entre le ou les excitateurs et le ou les détecteurs respectivement t.. pour le temps de propagation entre un excitateur et un détecteur sur un parcours déterminé en amont de l'excitateur et t„ pour le temps de propagation entre un excitateur et un détecteur sur un parcours déterminé en aval de l'excitateur, et des moyens de calcul déterminant un paramètre lié au défilement du fil à partir des temps . et t„ de propagation mesurés.According to a third variant, the creation of the pulse and the measurement of the propagation times consist of: a. creating a vibrational pulse on the wire in a so-called creation zone, b. to measure the propagation time t. of said pulse on the wire along a path, between the zone of creation of the pulse and a first zone of reflection of the pulse upstream of the zone of creation of the pulse. go in the opposite direction to the running of the wire and back in the direction of thread travel, c. è create a vibrational pulse on the wire in the same creation zone, d. measuring the propagation time t „of said pulse on the wire along a path between the zone of creation of the pulse and a second zone of reflection of the pulse downstream of the zone of creation of the pulse. in the direction of thread travel and back in the direction opposite to thread travel, e. and to repeat periodically the succession of the four preceding stages. Thus in this third variant, the vibrational pulses are periodically created from the same so-called creation zone, and it is also in this zone that the propagation times of the pulses propagating from the creation zone are measured. towards one of the reflection zones where they are reflected and propagating again towards the creation zone. The reflection of the pulse is due to the presence in said zone, for example of an element pinching of the wire which blocks the propagation of the impulse, that is to say which prevents the impulse from propagating beyond the pinching element, as a result of which the vibrational impulse goes up along the thread to the creation area. It is another object of the invention to protect a device specially designed for the implementation of the above method. This device comprises positioning means delimiting a rectilinear path of the wire, and, placed on this path and in contact with the wire, at least one exciter periodically generating at least one vibrational pulse, and at least one vibration detector capable of detecting the pulse during its propagation on the wire on the one hand upstream and on the other hand downstream of the exciter, means for measuring the propagation time of a given pulse between the exciter (s) and the detector (s) respectively t .. for the propagation time between an exciter and a detector on a determined path upstream of the exciter and t „for the propagation time between an exciter and a detector on a determined path downstream of the exciter, and calculation means determining a parameter linked to the movement of the thread from the times. and t of propagation measured.
Le dispositif , selon la première variante du procédé, comporte un excitateur et deux détecteurs de vibrations, le premier étant placé en amont de l'excitateur et le second en aval de l'excitateur. De préférence les deux détecteurs de vibration sont placés à égale distance de l'excitateur.The device, according to the first variant of the method, comprises an exciter and two vibration detectors, the first being placed upstream of the exciter and the second downstream of the exciter. Preferably the two vibration detectors are placed at equal distance from the exciter.
De préférence l'excitateur étant relié à un générateur d'impulsion associé à une horloge , les moyens de mesure du temps de propagation comprennent, pour chaque détecteur, un compteur connecté audit . détecteur de telle sorte que le commencement de l'incrémentation du compteur est commandé par l'horloge lorsqu'une impulsion est envoyée à l'excitateur, et l'arrêt de l'incrémentation du compteur est commandé par le détecteur lorsque celui-ci détecte le passage de cette impulsion sur le fil. Le résultat de l'incrémentation du compteur correspondant au premier détecteur en amont de l'excitateur correspond au premier temps de propagation . ; le résultat de l'incrémentation du second compteur en aval de l'excitateur correspond au second temps de propagation t„. Le dispositif selon la seconde variante du procédé comprend: a. des moyens de positionnement délimitant un parcours rectiligne du fil, b. et placés sur ce parcours et en contact avec le fil deux moyens aptes à être l'un et l'autre et alternativement excitateur, générant périodiquement au moins une impulsion vibrationnelle, et détecteur de vibration, c. des moyens de mesure des temps de propagation d'une impulsion émise par un moyen et détectée par l'autre moyen, respectivement t. lorsque l'impulsion se propage sur le fil dans le sens contraire au défilement du fil et ? lorsque l'impulsion se propage dans le sens de défilement du fil, d. et des moyens de calcul déterminant au moins un paramètre lié au défilement du fil à partir des temps (t. , t„) de propagation mesurés.Preferably the exciter being connected to a pulse generator associated with a clock, the means for measuring the propagation time comprise, for each detector, a counter connected to said. detector such that the start of the incrementation of the counter is controlled by the clock when a pulse is sent to the exciter, and the stop of the incrementation of the counter is controlled by the detector when the latter detects the passage of this pulse on the wire. The result of the incrementation of the counter corresponding to the first detector upstream of the exciter corresponds to the first propagation time. ; the result of the incrementation of the second counter downstream of the exciter corresponds to the second propagation time t „. The device according to the second variant of the method comprises: a. positioning means delimiting a straight course of the wire, b. and placed on this path and in contact with the wire, two means capable of being both and alternately excitatory, periodically generating at least one vibrational pulse, and vibration detector, c. means for measuring the propagation times of a pulse emitted by one means and detected by the other means, respectively t. when the impulse propagates on the wire in the opposite direction to the wire travel and ? when the pulse propagates in the direction of travel of the wire, d. and calculation means determining at least one parameter linked to the running of the wire from the measured propagation times (t., t „).
De préférence chacun des deux moyens consiste en une céramique piézo-électrique, fonctionnant comme un excitateur lorsqu'on le soumet à une tension électrique et fonctionnant comme un détecteur lorsqu'on le soumet à une vibration mécanique. Selon une autre version, chacun des deux moyens consiste en un ensemble constitué d'une part d'un excitateur et d'autre part d'un détecteur juxtaposés sur une zone réduite en contact avec le fil.Preferably, each of the two means consists of a piezoelectric ceramic, functioning as an exciter when subjected to an electric voltage and functioning as a detector when subjected to a mechanical vibration. According to another version, each of the two means consists of an assembly consisting on the one hand of an exciter and on the other hand of a detector juxtaposed on a reduced area in contact with the wire.
La partie excitation de chacun des deux moyens est reliée à un générateur d'impulsion associé à une horloge , les moyens de mesure du temps de propagation comprennent deux compteurs connectés respectivement à la partie détection de chacun des deux moyens de telle sorte que le commencement de l'incrémentation d'un compteur est commandé par l'horloge lorsqu'une impulsion est envoyée par la partie excitation d'un moyen et l'arrêt de l'incrémentation dudit compteur est commandé par la partie détection de l'autre moyen lorsque celui-ci détecte le passage de cette impulsion sur le fil. Un seul compteur peut être utilisé en combinaison avec un inverseur, connecté alternativement à la partie détection de l'un et l'autre moyens.The excitation part of each of the two means is connected to a pulse generator associated with a clock, the means for measuring the propagation time include two counters connected respectively to the detection part of each of the two means so that the beginning of the incrementation of a counter is controlled by the clock when a pulse is sent by the excitation part of a means and the stopping of the incrementation of said counter is controlled by the detection part of the other means when the latter detects the passage of this pulse on the wire. A single counter can be used in combination with an inverter, connected alternately to the detection part of either means.
De préférence les distances parcourues par les vibrations impulsionnelles sur leurs parcours en amont et en aval de l'excitateur étant toutes égales à D., les moyens de calcul consistent dans des moyens électroniques de traitement algébrique programmés pour réaliser le calcul suivant :Preferably, the distances traveled by the impulse vibrations on their paths upstream and downstream of the exciter being all equal to D., the calculation means consist of electronic algebraic processing means programmed to perform the following calculation:
- t.- t.
V = - 2= t, . t2 moyennant quoi les moyens de calcul calculent la vitesse de défilement du fil.V = - 2 = t,. t 2 whereby the calculation means calculate the speed of travel of the wire.
Les moyens de calcul calculent aussi la longueur de fil ayant défilé depuis la première impulsion, lorsque les moyens de calcul sont aptes à réaliser l'intégration de la vitesse V pendant tout le temps écoulé depuis la première impulsion. De préférence les moyens de calcul consistent dans des moyens électroniques de traitement algébrique, programmés pour réaliser le calcul suivant : 2 The calculation means also calculate the length of wire having passed from the first pulse, when the calculation means are capable of carrying out the integration of the speed V during all the time elapsed since the first pulse. Preferably the calculation means consist of electronic algebraic processing means, programmed to perform the following calculation: 2
Figure imgf000008_0001
dans lequel m est la masse du fil par unité de longueur.
Figure imgf000008_0001
where m is the mass of the wire per unit of length.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va être faite de deux exemples de réalisation du dispositif de mesure de la vitesse et de la tension drun fil en défilement continu, illustré par le dessin annexé, dans lequel :BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS Other features and advantages of the invention will become apparent from reading the description which will be made of two embodiments of the speed measuring device and the voltage r a wire running continuously , illustrated by the appended drawing, in which:
La figure 1 est une représentation schématique du dispositif selon une première variante, La figure 2 est une représentation schématique du dispositif selon une seconde variante.Figure 1 is a schematic representation of the device according to a first variant, Figure 2 is a schematic representation of the device according to a second variant.
MEILLEURES MANIERES DE REALISER L'INVENTION Le fil 1 est un fil textile, par exemple produit sur une machine de filature et se déplaçant de façon continue. Il a sur au moins une partie de son déplacement sur cette machine un parcours rectiligne délimité par deux guide-fil 2 et 3.BEST WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION Yarn 1 is a textile yarn, for example produced on a spinning machine and moving continuously. On at least part of its movement on this machine, it has a straight path delimited by two thread guides 2 and 3.
Dans le premier exemple décrit et illustré par la figure 1, un excitateur 4 et deux détecteurs 5 et 6 sont positionnés sur un support non représenté de telle sorte que leur face extérieure soit en contact avec le fil 1 lors de son défilement. L'excitateur 4 est entre les deux détecteurs 5 et 6 et à égale distance D de chacune d'eux.In the first example described and illustrated in Figure 1, an exciter 4 and two detectors 5 and 6 are positioned on a support not shown so that their outer face is in contact with the wire 1 during its travel. The exciter 4 is between the two detectors 5 and 6 and at equal distance D from each of them.
L'excitateur 4 est connecté à un générateur d'impulsion 7, lui-même relié à une horloge 8. L'excitateur 4, à chaque impulsion émise par le générateur 7, est entraîné en vibration et transmet cette impulsion vibrationnelle le long du fil 1.The exciter 4 is connected to a pulse generator 7, itself connected to a clock 8. The exciter 4, on each pulse emitted by the generator 7, is driven in vibration and transmits this vibrational pulse along the wire 1.
Le premier détecteur 5, situé en amont de l'excitateur 4 dans le sens de déplacement du fil 1 selon la flèche F, réagit à toute impulsion vibrationnelle venant en contact avec sa surface extérieure. Il est connecté à un comparateur 9, lui-même relié à un compteur 10. Le comparateur 9 a pour fonction de comparer l'impulsion vibrationnelle détectée par le détecteur 5 par rapport à un seuil prédéterminé, qui correspond aux vibrations naturelles du fil lors de son défilement en contact avec la face extérieure du détecteur 1 et en absence de toute autre impulsion. Le compteur 10 compte des unités de temps selon une incrémentation qui est commandée par l'horloge 8. De même le second détecteur 6, situé en aval de l'excitateur 4, est connecté à un comparateur 11, relié à un compteur 12 , dont l'incrémentation est commandée par l'horloge 8. Les compteurs 10 et 12 sont connectés sur un circuit électronique 13 de calcul algébrique composé de microprocesseurs. Ce circuit 13 commande aussi le générateur d'impulsion 7.The first detector 5, located upstream of the exciter 4 in the direction of movement of the wire 1 according to arrow F, reacts to any vibrational pulse coming into contact with its external surface. It is connected to a comparator 9, itself connected to a counter 10. The function of comparator 9 is to compare the vibrational pulse detected by the detector 5 with respect to a predetermined threshold, which corresponds to the natural vibrations of the wire during its scrolling in contact with the outer face of the detector 1 and in the absence of any other pulse. The counter 10 counts time units according to an increment which is controlled by the clock 8. Similarly the second detector 6, located downstream of the exciter 4, is connected to a comparator 11, connected to a counter 12, of which the incrementation is controlled by the clock 8. The counters 10 and 12 are connected to an electronic circuit 13 of algebraic calculation composed of microprocessors. This circuit 13 also controls the pulse generator 7.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant. A- un instant donné, le circuit électronique 13 commande au générateur 7 l'envoi d'une impulsion électrique à l'excitateur 4, ayant pour effet de créer une onde sur le fil 1 en contact avec la face extérieure de l'excitateur 4. Simultanément à l'impulsion électrique envoyée à l'excitateur 4, le générateur 7 a envoyé une impulsion électrique à l'horloge 8, celle-ci incrêmentant les compteurs 10 et 12.The operation of the device is as follows. At a given instant, the electronic circuit 13 commands the generator 7 to send an electrical pulse to the exciter 4, having for effect of creating a wave on the wire 1 in contact with the external face of the exciter 4. Simultaneously with the electric pulse sent to the exciter 4, the generator 7 sent an electric pulse to the clock 8, this ci incrementing counters 10 and 12.
L'onde créée sur le fil 1 par l'excitateur 4 se sépare en deux demi-ondes qui se propagent le long du fil de part et d'autre de l'excitateur 4. La demi-onde se propageant dans le sens de la flèche F a une vitesse globale qui correspond à sa vitesse propre C de propagation le long du fil additionnée de la vitesse de défilement du fil V. Cette demi-onde est détectée par le détecteur 6, lors de son passage sur la face extérieure du détecteur, qui commande l'arrêt de l'incrémentation du compteur 12, soit t„.The wave created on the wire 1 by the exciter 4 separates into two half-waves which propagate along the wire on either side of the exciter 4. The half-wave propagating in the direction of the arrow F has an overall speed which corresponds to its own speed C of propagation along the wire plus the running speed of the wire V. This half-wave is detected by the detector 6, when it passes over the outside face of the detector , which controls the stop of the incrementation of the counter 12, ie t „.
La demi-onde se propageant dans le sens inverse du défilement du fil 1 se propage à une vitesse globale qui correspond à sa vitesse propre C diminuée de la vitesse de défilement du fil V. Elle est détectée par le détecteur 5 qui arrête l'incrémentation du compteur 10, soit t...The half-wave propagating in the opposite direction of the travel of the wire 1 propagates at an overall speed which corresponds to its own speed C minus the speed of travel of the wire V. It is detected by the detector 5 which stops the incrementation of counter 10, i.e. t ...
Le circuit électronique 13 effectue , à partir des valeurs t. et t„, le calcul de la vitesse V de défilement du fil, à savoir:The electronic circuit 13 performs, from the values t. and t „, the calculation of the wire running speed V, namely:
^ ^2^ ^ 2
V = t, . t2 V = t,. t 2
La valeur de D a été préalablement entrée dans le programme de calcul.The value of D has been previously entered in the calculation program.
Le circuit électronique 13 effectue , à partir des valeurs t,. et t„ , le calcul de la tension T du fil, à savoir :The electronic circuit 13 performs, from the values t ,. and t „, the calculation of the tension T of the wire, namely:
Figure imgf000010_0001
dans lequel m est la masse du fil par unité de longueur dont la valeur a été préalablement entrée dans le programme de calcul.
Figure imgf000010_0001
in which m is the mass of the wire per unit of length whose value was previously entered in the calculation program.
Avantageusement le microprocesseur est programmé pour intégrer les valeurs de la vitesse V du fil en défilement pendant tout le temps d'envoi des impulsions , moyennant quoi il effectue le calcul de la longueur du fil ayant défilé.Advantageously, the microprocessor is programmed to integrate the values of the speed V of the wire running for all the time sending the pulses, whereby it calculates the length of the thread having passed.
Les résultats des calculs sont disponibles sous forme numérique soit sur le port parallèle du microprocesseur, soit sur le port série dans le cas de liaison du type RS232 ou bien encore sous forme analogique.The results of the calculations are available in digital form either on the parallel port of the microprocessor, or on the serial port in the case of a link of the RS232 type or even in analog form.
Après lecture des temps t.. et t„, le circuit électronique 13 commande la remise des compteurs 10 et 12 à zéro, et commande au générateur 7 l'envoi d'une nouvelle impulsion. Le dispositif de l'invention présente, par rapport aux autres capteurs de tension, l'avantage de ne pas nécessiter d'embarrage le long du parcours du fil, et donc de ne pas occasionner de frottement susceptible d'altérer le fil. Il permet aussi de détecter facilement toute casse de fil, puisque dans ce cas non seulement l'onde ne se propage plus le long du fil, mais les détecteurs ne détectent plus le bruit de fond provoqué par le défilement normal du fil en contact avec leur face extérieure. Enfin la longueur du fil ayant défilé est obtenue facilement, et de façon fiable quel que soit le degré hygrométrique de la pièce et donc la quantité d'eau absorbée par le fil, contrairement à la méthode consistant à peser la bobine avant et après enroulement du fil.After reading the times t .. and t „, the electronic circuit 13 controls the reset of the counters 10 and 12 to zero, and commands the generator 7 to send a new pulse. The device of the invention has, compared to other tension sensors, the advantage of not requiring tying along the path of the thread, and therefore of not causing friction liable to alter the thread. It also makes it easy to detect any break in the wire, since in this case not only does the wave no longer propagate along the wire, but the detectors no longer detect the background noise caused by the normal movement of the wire in contact with their outer face. Finally, the length of the thread having passed is easily obtained, and reliably regardless of the humidity of the room and therefore the amount of water absorbed by the thread, unlike the method of weighing the spool before and after winding the wire.
On comprend que pour que le fonctionnement du dispositif soit possible il est nécessaire que la vitesse C de propagation de l'onde le long du fil soit supérieure à la vitesse V de défilement du fil ; en effet, dans le cas contraire, la demi-onde correspondante n'atteindrait jamais le premier détecteur 5. Dans un exemple précis de réalisation, l'excitateur 4 était une céramique piézo-électrique ; la distance D entre l'excitateur 4 et chaque détecteur 5 et 6 était de 5 cm; la fréquence de l'horloge 8 était de 20 MHz. On a mesuré des vitesses de défilement du fil 1 jusqu'à 20m/s. Le tableau I ci-dessous donne les valeurs obtenues pour deux fils, A ayant une masse de 7mg/m et B ayant une masse de 20mg/m. La vitesse de propagation C était de l'ordre de 83m/s le long du fil A et de l'ordre de 121 m/s le long du fil B. Tableau Nβ 1 :It is understood that for the operation of the device to be possible it is necessary that the speed C of propagation of the wave along the wire is greater than the speed V of movement of the wire; in fact, in the opposite case, the corresponding half-wave would never reach the first detector 5. In a specific embodiment, the exciter 4 was a piezoelectric ceramic; the distance D between the exciter 4 and each detector 5 and 6 was 5 cm; the frequency of clock 8 was 20 MHz. Thread speeds of wire 1 were measured up to 20 m / s. Table I below gives the values obtained for two wires, A having a mass of 7 mg / m and B having a mass of 20 mg / m. The propagation speed C was of the order of 83 m / s along the wire A and of the order of 121 m / s along the wire B. Table N β 1:
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001
Dans le second exemple décrit et illustré par la figure 2, deux céramiques piézo-électriques sont positionnées sur un support non représenté de telle sorte que leur face extérieure soit en contact avec le fil 1 lors de son défilement. Les deux céramiques 14 et 15 sont connectées alternativement par l'intermédiaire de l'inverseur 21 à un générateur d'impulsion 17,lui-même relié à une horloge 18. Chaque céramique 14,15, à chaque impulsion émise par le générateur 17, est entraîné en vibration et transmet cette impulsion vibrationnelle le long du fil 1.In the second example described and illustrated in Figure 2, two piezoelectric ceramics are positioned on a support not shown so that their outer face is in contact with the wire 1 during its movement. The two ceramics 14 and 15 are connected alternately via the inverter 21 to a pulse generator 17, itself connected to a clock 18. Each ceramic 14, 15, to each pulse emitted by the generator 17, is driven in vibration and transmits this vibrational pulse along the wire 1.
Chaque céramique a aussi une fonction de détection, en ce qu'elle réagit à toute impulsion vibrationnelle venant en contact avec sa surface extérieure. Chacune des deux céramiques 14,15 est connectée alternativement par l'intermédiaire de l'inverseur 22 à un comparateur 19,lui-même relié à un compteur 20. Le comparateur 19 a pour fonction de comparer l'impulsion vibrationnelle détectée par la céramique 14 ou 15, par rapport à un seuil prédéterminé, qui correspond aux vibrations naturelles du fil lors de son défilement en contact avec la face extérieure de la céramique 14 ou 15 et en absence de toute autre impulsion. Le compteur 20 compte des unités de temps selon une incrémentation qui est commandée par l'horloge 18. Le compteur 20 est connecté à un circuit électronique 16 de calcul algébrique composé de microprocesseurs. Ce circuit 16 commande aussi le générateur d'impulsion 17 et les deux inverseurs 21 et 22.Each ceramic also has a detection function, in that it reacts to any vibrational impulse coming into contact with its external surface. Each of the two ceramics 14, 15 is connected alternately via the inverter 22 to a comparator 19, itself connected to a counter 20. The function of the comparator 19 is to compare the vibrational pulse detected by the ceramic 14 or 15, with respect to a predetermined threshold, which corresponds to the natural vibrations of the wire when it travels in contact with the external face of the ceramic 14 or 15 and in the absence of any other impulse. The counter 20 counts time units according to an increment which is controlled by the clock 18. The counter 20 is connected to an electronic circuit 16 of algebraic calculation composed of microprocessors. This circuit 16 also controls the pulse generator 17 and the two inverters 21 and 22.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant. A un instant donné, le circuit électronique 16 commande au générateur 17 et à l'inverseur 21 l'envoi d'une impulsion électrique à la céramique 14, ayant pour effet de créer une onde sur le fil 1 en contact avec la face extérieure de la céramique 14. Simultanément à l'impulsion électrique envoyée à la céramique 14, le générateur 17 a envoyé une impulsion électrique à l'horloge 18, celle-ci incrémentant le compteur 20.The operation of the device is as follows. At a given instant, the electronic circuit 16 commands the generator 17 and the inverter 21 to send an electrical impulse to the ceramic 14, having the effect of creating a wave on the wire 1 in contact with the external face of ceramic 14. Simultaneously with the electrical pulse sent to ceramic 14, the generator 17 sent an electric pulse to the clock 18, the latter incrementing the counter 20.
L'onde créée sur le fil par la céramique 14 se propage vers la céramique 15 dans le sens contraire au défilement du fil, c'est-à-dire à une vitesse globale qui correspond à sa vitesse propre C de propagation le long du fil diminuée de la vitesse V de défilement du fil 1. Cette onde est détectée par la céramique 15, ayant alors le rôle de détecteur , qui arrête l'incrémentation du compteur 20 soit t... Le circuit électronique 16 commande au générateur 17 et à l'inverseur 21 l'envoi d'une impulsion électrique à la céramique 15, qui a alors le rôle d'excitateur et qui crée une onde sur le fil 1 en contact avec la face extérieure de la céramique 15. Simultanément à l'impulsion envoyée à la céramique 15, le générateur 17 a envoyé une impulsion électrique à l'horloge 18, celle-ci incrémentant le compteur 20. L'onde créée sur le fil par la céramique 15 se propage dans le sens de la flèche F, correspondant au sens de défilement du fil 1, c'est-à-dire à une vitesse globale qui correspond à sa vitesse propre C de propagation le long du fil additionnée de la vitesse V de défilement du fil. Cette onde est détectée par la céramique 14, qui a alors le rôle de détecteur, lors de son passage sur la face extérieure de la céramique 14 qui commande l'arrêt de l'incrémentation du capteur 20, soit t_.The wave created on the wire by the ceramic 14 propagates towards the ceramic 15 in the opposite direction to the running of the wire, that is to say at an overall speed which corresponds to its own speed C of propagation along the wire reduced by the speed V of movement of the wire 1. This wave is detected by the ceramic 15, then having the role of detector, which stops the incrementation of the counter 20 or t ... The electronic circuit 16 controls the generator 17 and the inverter 21 sending an electrical pulse to the ceramic 15, which then has the role of exciter and which creates a wave on the wire 1 in contact with the external face of the ceramic 15. Simultaneously with the pulse sent to the ceramic 15, the generator 17 sent an electrical pulse to the clock 18, the latter incrementing the counter 20. The wave created on the wire by the ceramic 15 propagates in the direction of the arrow F, corresponding the direction of travel of wire 1, i.e. e at an overall speed which corresponds to its own speed C of propagation along the wire plus the speed V of movement of the wire. This wave is detected by the ceramic 14, which then has the role of detector, during its passage over the external face of the ceramic 14 which controls the stop of the incrementation of the sensor 20, ie t_.
La distance séparant les deux céramiques 14 et 15 est égale à D.The distance between the two ceramics 14 and 15 is equal to D.
Les considérations faites pour le premier exemple restent valables pour ce qui concerne en particulier les calculs effectués.The considerations made for the first example remain valid as regards in particular the calculations carried out.
L'invention n'est pas limitée aux deux modes de réalisation qui ont été décrits à titre d'exemples non exhaustifs, mais en couvre toutes les variantes. En particulier, dans le second exemple décrit ci-dessus, le même élément 14,15 remplissait alternativement le rôle d'excitateur et de détecteur. Un autre mode de réalisation peut consister à remplacer la céramique piézo-électrique par la juxtaposition , sur une même zone réduite le long du parcours du fil , d'un excitateur et d'un détecteur distincts ; dans ce cas c'est l'élément excitateur qui est connecté au générateur d'impulsion et c'est le détecteur qui est connecté au comparateur et au compteur. Un autre mode de réalisation peut consister à placer sur le parcours du fil deux excitateurs distincts et deux détecteurs, encadrant les deux excitateurs, l'un en amont du premier et l'autre en aval du second. Par ailleurs le dispositif pourra être avantageusement complété de moyens d'analyse des résultats permettant de détecter les anomalies de fonctionnement d'une machine par exemple des variations périodiques de la tension ou de la vitesse en cours de fonctionnement , et donc de réaliser un entretien préventif de la machine, ces anomalies pouvant être dues à une usure de certaines pièces. POSSIBILITE D'APPLICATION INDUSTRIELLEThe invention is not limited to the two embodiments which have been described by way of non-exhaustive examples, but covers all variants thereof. In particular, in the second example described above, the same element 14, 15 alternately fulfilled the role of exciter and detector. Another embodiment can consist in replacing the piezoelectric ceramic by the juxtaposition, on the same reduced area along the path of the wire, a separate exciter and detector; in this case it is the exciter element which is connected to the pulse generator and it is the detector which is connected to the comparator and to the counter. Another embodiment may consist in placing on the path of the wire two separate exciters and two detectors, framing the two exciters, one upstream of the first and the other downstream of the second. Furthermore, the device may advantageously be supplemented with means for analyzing the results, making it possible to detect operating anomalies of a machine, for example periodic variations in voltage or speed during operation, and therefore to carry out preventive maintenance. of the machine, these anomalies can be due to wear of certain parts. POSSIBILITY OF INDUSTRIAL APPLICATION
La présente invention s'applique dans le domaine textile, en particulier sur les machines de filature. The present invention is applicable in the textile field, in particular on spinning machines.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de mesure d'au moins un paramètre lié au défilement continu d'un fil, caractérisé en ce qu'il consiste : a. à créer périodiquement sur le fil en défilement une impulsion vibrationnelle dont la vitesse de propagation sur le fil est supérieure à la vitesse maximale de défilement du fil, b. à mesurer les temps de propagation de ladite impulsion sur le fil respectivement t.. pour le temps de propagation pour un parcours déterminé en amont du point de création de l'impulsion et t„ pour le temps de propagation pour un parcours déterminé en aval du point de création de l'impulsion, c. et à déterminer au moins un paramètre relatif au fil en défilement à partir des deux temps de propagation (t1.t„) obtenus.1. Method for measuring at least one parameter linked to the continuous movement of a wire, characterized in that it consists of: a. periodically creating a vibrational pulse on the moving wire, the speed of propagation of which on the wire is greater than the maximum speed of movement of the wire, b. to measure the propagation times of said pulse on the wire respectively t .. for the propagation time for a determined path upstream of the point of creation of the pulse and t „for the propagation time for a determined path downstream of the point of creation of the impulse, c. and determining at least one parameter relating to the thread in motion from the two propagation times (t 1 .t „) obtained.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les parcours sur le fil correspondant à la mesure de t. et t„ étant égaux (D) on calcule la vitesse de défilement du fil, à partir de l'opération suivante :2. Method according to claim 1 characterized in that the paths on the wire corresponding to the measurement of t. and t „being equal (D) the speed of travel of the wire is calculated, from the following operation:
D - t.D - t.
V =V =
3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'on calcule la longueur de fil en intégrant les valeurs de la vitesse V pendant tout le temps de défilement.3. Method according to claim 2 characterized in that the length of wire is calculated by integrating the values of the speed V during the entire running time.
4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les parcours sur le fil correspondant à la mesure de t., et t„ étant égaux (D) on calcule la tension du fil à partir de l'équation suivante :4. Method according to claim 1 characterized in that the paths on the wire corresponding to the measurement of t., And t „being equal (D) the tension of the wire is calculated from the following equation:
Figure imgf000015_0001
dans laquelle m est la masse du fil par unité de longueur.
Figure imgf000015_0001
where m is the mass of the wire per unit of length.
5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le temps t. est le temps de propagation de l'impulsion entre le point de création de l'impulsion et un second point situé en amont du point de création et le temps t? est le temps de propagation de l'impulsion entre le point de création de l'impulsion et un troisième point situé en aval du point de création.5. Method according to claim 1 characterized in that the time t. is the propagation time of the pulse between the point of creation of the pulse and a second point located upstream of the point of creation and the time t ? is the propagation time of the pulse between the point of creation of the pulse and a third point located downstream of the point of creation.
6. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que , pour les étapes de création de l'impulsion et de mesure des temps de propagation, a. on crée sur le fil en défilement en une première zone déterminée au moins une impulsion vibrationnelle, b. on mesure le temps de propagation t- de ladite impulsion sur le fil entre la première zone et une deuxième zone située en amont de la première zone, c. on crée ensuite sur le fil en défilement dans la seconde zone déterminée au moins une impulsion vibrationnelle, d. on mesure le temps de propagation t? de ladite impulsion sur le fil entre la seconde et la première zones, e. et on répète périodiquement la succession des quatre étapes précédentes.6. Method according to claim 1 characterized in that, for the steps of creation of the pulse and measurement of the propagation times, a. at least one vibrational pulse is created on the wire running in a first determined area, b. the propagation time t- of said pulse on the wire is measured between the first zone and a second zone situated upstream from the first zone, c. at least one vibrational pulse is then created on the wire running in the second determined zone, d. we measure the propagation time t ? of said pulse on the wire between the second and the first zones, e. and the succession of the four preceding stages is repeated periodically.
7. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les étapes de création de l'impulsion et de mesure des temps de propagation consistent : a. à créer sur le fil une impulsion vibrationnelle dans une zone dite de création, b. à mesurer le temps de propagation t. de ladite impulsion sur le fil selon un parcours,entre la zone de création de l'impulsion et une première zone de réflexion de l'impulsion en amont de la zone de création de l'impulsion, aller dans le sens contraire au défilement du fil et retour dans le sens du défilement du fil, c. à créer sur le fil une impulsion vibrationnelle dans la même zone de création, d. à mesurer le temps de propagation t„ de ladite impulsion sur le fil selon un parcours,entre la zone de création de l'impulsion et une seconde zone de réflexion de l'impulsion en aval de la zone de création de l'impulsion,aller dans le sens du défilement du fil et retour dans le sens contraire au défilement du fil, e. et à répéter périodiquement la succession des quatre étapes précédentes. 7. Method according to claim 1 characterized in that the steps of creation of the pulse and measurement of the propagation times consist of: a. creating a vibrational pulse on the wire in a so-called creation zone, b. to measure the propagation time t. of said pulse on the wire along a path, between the zone of creation of the pulse and a first zone of reflection of the pulse upstream of the zone of creation of the pulse, go in the opposite direction to the running of the wire and back in the direction of thread travel, c. creating a vibrational pulse on the wire in the same creation area, d. measuring the propagation time t „of said pulse on the wire along a path, between the zone of creation of the pulse and a second zone of reflection of the pulse downstream of the zone of creation of the pulse, go in the direction of thread travel and back in the direction opposite to thread travel, e. and to repeat periodically the succession of the four preceding stages.
8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de positionnement délimitant un parcours rectiligne du fil, et , placés sur ce parcours et en contact avec le fil, au moins un excitateur générant périodiquement au moins une impulsion vibrationnelle et au moins un détecteur de vibrations apte à détecter l'impulsion lors de sa propagation sur le fil d'une part en amont et d'autre part en aval de l'excitateur, des moyens de mesure du temps de propagation d'une impulsion donnée entre le ou les excitateurs et le ou les détecteurs respectivement t, pour le temps de propagation entre un excitateur et un détecteur sur un parcours déterminé en amont de l'excitateur et t„ pour le temps de propagation entre un excitateur et un détecteur sur un parcours déterminé en aval de l'excitateur, et des moyens de calcul déterminant un paramètre lié au défilement du fil à partir des temps t,. et t„ de propagation mesurés.8. Device for implementing the method of claim 1 characterized in that it comprises positioning means defining a rectilinear path of the wire, and, placed on this path and in contact with the wire, at least one exciter generating periodically at least one vibrational pulse and at least one vibration detector able to detect the pulse during its propagation on the wire on the one hand upstream and on the other hand downstream of the exciter, time measuring means propagation of a given pulse between the exciter (s) and the detector (s) respectively t, for the propagation time between an exciter and a detector on a determined path upstream of the exciter and t „for the propagation time between an exciter and a detector on a determined path downstream of the exciter, and calculation means determining a parameter linked to the movement of the wire from the times t ,. and t of propagation measured.
9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend un excitateur ( 4) et deux détecteurs placés le premier ( 5) en amont et le second ( 6) en aval de l'excitateur ( 4). 9. Device according to claim 8 characterized in that it comprises an exciter (4) and two detectors placed the first (5) upstream and the second (6) downstream of the exciter (4).
10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que les détecteurs ( 5, 6) sont placés à égale distance (D) de l'excitateur ( 4) .10. Device according to claim 9 characterized in that the detectors (5, 6) are placed at equal distance (D) from the exciter (4).
11. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'excitateur ( 4) est relié à un générateur ( 7) d'impulsion associé à une horloge ( 8) et les moyens de mesure du temps de propagation comprennent , pour chaque détecteur ( 5, 6) , un compteur (10,12) connecté audit détecteur de telle sorte que le commencement de l'incrémentation du compteur est commandé par l'horloge ( 8) lorsqu'une impulsion est envoyée à l'excitateur ( 4), et l'arrêt de l'incrémentation du compteur est commandé par le détecteur lorsque celui-ci détecte le passage de cette impulsion sur le fil, moyennant quoi le résultat de l'incrémentation du compteur (10) correspondant au premier détecteur ( 5) en amont de 1 'excitateur correspond au premier temps de propagation t. et le résultat de l'incrémentation du second compteur (12) en aval de l'excitateur ( 4) correspond au second temps de propagation t„.11. Device according to claim 9 characterized in that the exciter (4) is connected to a pulse generator (7) associated with a clock (8) and the means for measuring the propagation time comprise, for each detector ( 5, 6), a counter (10,12) connected to said detector so that the start of the incrementation of the counter is controlled by the clock (8) when a pulse is sent to the exciter (4), and the stop of the incrementation of the counter is controlled by the detector when the latter detects the passage of this pulse on the wire, whereby the result of the incrementation of the counter (10) corresponding to the first detector (5) in upstream of the exciter corresponds to the first propagation time t. and the result of incrementing the second counter (12) downstream of the exciter (4) corresponds to the second propagation time t „.
12. Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que les moyens de calcul consistent dans des moyens électroniques (13) de traitement algébriques programmés pour réaliser pour chaque impulsion le calcul suivant :12. Device according to claim 10 characterized in that the calculation means consist of electronic means (13) of algebraic processing programmed to perform the following calculation for each pulse:
D - t.D - t.
V =-V = -
dans lequel D est la distance entre l'excitateur ( 4) et chacun des détecteurs ( 5, 6), moyennant quoi les moyens de calcul calculent la vitesse V de défilement du fil.in which D is the distance between the exciter (4) and each of the detectors (5, 6), whereby the calculation means calculate the speed of travel of the wire.
13. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend : a. des moyens de positionnement (12,13) délimitant un parcours rectiligne du fil (1) b. et placés sur ce parcours et en contact avec le fil (1) deux moyens (14,15) ayant entre eux un écartement (D) aptes à être l'un et l'autre et alternativement excitateur, générant périodiquement au moins une impulsion vibrationnelle, et détecteur de vibration, c. des moyens de mesure du temps de propagation d'une impulsion émise par un moyen et détectée par l'autre moyen, respectivement t. lorsque l'impulsion se propage sur le fil dans le sens contraire au défilement du fil et t? lorsque l'impulsion se propage dans le sens de défilement du fil, d. et des moyens de calcul déterminant au moins un paramètre lié au défilement du fil (1) à partir des temps (t.. , t_) de propagation mesurés.13. Device according to claim 8 characterized in that it comprises: a. positioning means (12, 13) delimiting a straight path of the wire (1) b. and placed on this path and in contact with the wire (1) two means (14,15) having between them a spacing (D) capable of being one and the other and alternately excitatory, periodically generating at least one vibrational pulse , and vibration detector, c. means for measuring the propagation time of a pulse emitted by one means and detected by the other means, respectively t. when the impulse propagates on the wire in the opposite direction to the running of the wire and t ? when the pulse propagates in the direction of travel of the wire, d. and calculation means determining at least one parameter linked to the running of the wire (1) from the measured propagation times (t .., t_).
14.Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce que chacun des deux moyens (14,15) consiste en une céramique piézo-êlectrique , fonctionnant comme un excitateur lorsqu'on le soumet à une tension électrique et fonctionnant comme un détecteur lorsqu'on le soumet à une vibration mécanique.14.A device according to claim 13 characterized in that each of the two means (14,15) consists of a piezoelectric ceramic, functioning as an exciter when subjected to an electric voltage and functioning as a detector when it subjected to mechanical vibration.
15. Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce que chacun des deux moyens consiste en un ensemble composé d'une part d'un excitateur et d'autre part d'un détecteur juxtaposés sur une réduite en contact avec le fil.15. Device according to claim 13 characterized in that each of the two means consists of an assembly composed on the one hand of an exciter and on the other hand of a detector juxtaposed on a reduced in contact with the wire.
16. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 15 caractérisé en ce que la partie excitation de chacun des deux moyens est reliée alternativement par l'intermédiaire d'un inverseur (21) à un générateur (17) d'impulsion associé à une horloge (18), en ce que les moyens de mesure du temps de propagation comprennent un compteur (20) connecté alternativement par l'intermédiaire d'un inverseur (22) à la partie détection de chacun des deux moyens (14,15) de telle sorte que le commencement de l'incrémentation du compteur (20) est commandé par l'horloge (18) lorsqu'une impulsion est envoyée par la partie excitation d'un moyen (14,15) et l'arrêt de l'incrémentation dudit compteur (20) est commandé par la partie détection de l'autre moyen (14,15) lorsque celui-ci détecte le passage de cette impulsion sur le fil (1).16. Device according to one of claims 13 to 15 characterized in that the excitation part of each of the two means is connected alternately via an inverter (21) to a pulse generator (17) associated with a clock (18), in that the means for measuring the propagation time comprise a counter (20) connected alternately via an inverter (22) to the detection part of each of the two means (14,15) of such that the start of the incrementation of the counter (20) is controlled by the clock (18) when an impulse is sent by the excitation part of a means (14,15) and the stop of the incrementation said counter (20) is controlled by the detection part of the other means (14,15) when the latter detects the passage of this pulse on the wire (1).
17. Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce que les moyens de calcul consistent dans des moyens électroniques (16) de traitement algébriques programmés pour réaliser pour chaque impulsion le calcul suivant : D t, - t2 17. Device according to claim 13 characterized in that the calculation means consist of electronic means (16) of algebraic processing programmed to perform the following calculation for each pulse: D t, - t 2
V = - .V = -.
2 t2 t
dans lequel D est la distance entre la partie excitation d'un moyen (14) et la partie détection de l'autre moyen (15) , moyennant quoi les moyens de calcul calculent la vitesse V de défilement du fil.in which D is the distance between the excitation part of one means (14) and the detection part of the other means (15), whereby the calculation means calculate the speed V of travel of the wire.
18. Dispositif selon l'une des revendications 12 ou 17 caractérisé en ce que les moyens de calcul sont aptes à réaliser l'intégration de la vitesse V pendant tout le temps écoulé depuis la première impulsion , moyennant quoi ils calculent la longueur du fil.18. Device according to one of claims 12 or 17 characterized in that the calculation means are capable of carrying out the integration of the speed V during all the time elapsed since the first pulse, whereby they calculate the length of the wire.
19. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 13 caractérisé en ce que les moyens de calcul consistent dans des moyens électroniques (16) de traitement algébrique , programmés pour réaliser pour chaque impulsion le calcul suivant :
Figure imgf000020_0001
dans lequel m est la masse du fil par unité de longueur, moyennant quoi les moyens de calcul calculent la tension T de défilement du fil.19. Device according to one of claims 10 or 13 characterized in that the calculation means consist of electronic means (16) of algebraic processing, programmed to perform the following calculation for each pulse:
Figure imgf000020_0001
in which m is the mass of the wire per unit of length, whereby the calculation means calculate the thread tension T of the wire.
20.Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 16 caractérisé en ce que les moyens de calcul sont aussi programmés pour commander la remise à zéro du ou des compteurs et l'envoi par le générateur d'une impulsion dès que la lecture de chacun des temps t. , t„ est faite. 20.A device according to one of claims 11 or 16 characterized in that the calculation means are also programmed to control the resetting of the counter or counters and the sending by the generator of a pulse as soon as the reading of each times t. , t „is done.
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PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 7, no. 220 (P-226)(1365) 30 septembre 1983, & JP-A-58 113763 (MITSUBISHI DENKI K.K.) 06 juillet 1983, voir le document en entier *

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