Способ контроля физико-механических параметров протяженных волокнистых изделий

Способ контроля физико-механических параметров протяженных волокнистых изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано при контроле протяженных волокнистых изделий, например, в текстильной промышленности для контроля плотности пряжи. Целью изобретения является повышение точности при контроле линейной плотности и размера изделий. Сущность изобретения состоит в том, что линейную плотность контролируют путем измерения усредненной амплитуды ультразвукового модулированного сигнала за полупериод сканирования изделия, а поперечный размер изделия контролируют путем измерения времени от начала до конца модуляции в течение полупериода сканирования. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (1) 4 G О1 N 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4310639/25-28 (22) 28.09.87 (46) 07.12.89. Бюл. )) - 45 (71) Алтайский политехнический институт им. И.И.Полэунова и Барнаульский филиал Всесоюзного заочного института текстильной и легкой промышленности (72) В.М.Иливанов и В.А.Цымбалист (53) 620,179,16 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

794372, кл. G 01 В 17/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1308654, кл, G 01 N 33/36, 1986, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ IIAPAMFTPOB ПРОТЯ>КЕННЫХ

ВОЛОКНИСТНХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к ультраИзобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано при контроле протяженных волокнистых иэделий, например в текстильной промышленности для контроля плотности пряжи.

Цель изобретения — повышение точности контроля при контроле линейной плотности и размера изделий.

На Аиг.l приведена блок-схема устройства для реализации способа; на фиг.2 — высокочастотные модулированные колебания, поступающие на приемник.

Устройство состоит из генератора

1, выход которого соединен с пьезоэлектрическим излучателем 2, а звуковой измерительной технике и может быть использовано при контроле протяженных волокнистых изделий, например в текстильной промышленности для контроля плотности пряжи. Целью изобретения является повышение точности при контроле линейной плотности и размера изделий. Суцность изобретения состоит в том, что линейную плотность контролируют путем измерения усредненной амплитуды ультразвукового модулированного сигнала эа полупериод сканирования изделия, а поперечный размер иэделия контролируют путем измерения времени от начала до конца модуляции в течение полупериода сканирования, 2 ил. через демпферный каскад 3 — с детектором 4, выход которого соединен с одним из входов сумматора 5, выход которого соединен с индикатором 6 линейной плотности, приемника 7 ультразвуковых колебаний, последовательно соединенного с приемным усилителем 8, детектором 9 и одним иэ входов интегратора 10, выход которого соединен с одним из входов запоминаюиего устройства ll выход которого соединен с вторым входом сумматора

5, блока 12 управления сканируюшим устройством, выход которого соединен с вторым входом интегратора 10 и вторым входом запоминающего устройства 11, компаратора 13 напряжения, соответствующие входы которого сое)527569 динены с выходами детекторов 4 и

9, а выход через формирователь 14 импульса соединен с одним из входов схемы И 15, другой вход которой соединен с выходом компаратора 13

5 напряжения, а выход последовательно соединен с преобразователем 16 длительности импульса — напряжения,и индикатором 17 поперечного размера контролируемого, изделия 18 °

Сущность изобретения состоит в том, что линейную плотность контролируют путем измерения усредненной амплитуды ультраэвукОВОГО мОдулирО- 15 ванного сигнала за полупериод сканирования изделия, а поперечный размер изделия контролируют путем измерения времени от начала до конца модуляции в течение полупериода сканирования.

Способ осуществляют следующим образом.

Излучатель 2, возбужденный генератором 1, излучает ультразвуковые колебания, Одновременно с этим движущееся впродольном направлении изделие 18 перемещается поперек ультразвукового пучка, причем сканирование

Осуществляется с выводом иэделия 18 за пределы пучка в обе стороны, Ультразвуковой модулированный сигнал поступает на пьезоэлектрический приемник 7, которым преобразуется в электрический сигнал, Форма этого электрического сигнала с частотой генератора ! показана на фиг,2 кривой f, Началь-З5 ное значение амплитуды сигнала 1 постоянно и соотстветствует моментам времени, когда иэделие отсутствует в ультразвуковом пучке или выведено за

40 его пределы при сканировании.

В момент ввода в пучок изделия 18, что соответствует точке Н (фиг. 2), на линии начального значения амплитуР ды 11 (начало модуляции) амплитуда сигнала f начинает уменьшаться, до45 стигает своего максимального значения 11„„„ в момент времени, когда центр распределения материала по поперечному сечению изделия находится по оси ультразвукового пучка, затем .вновь увеличивается и становится равной начальному значению амплитуды (точка К,Р, конец модуляции) в момент вывода изделия в другую сторону пучка ° Форма кривой m (огибающей 55 модулированного сигнала), а также глубина (амплитуда)модуляции, характеризующаяся точкой U „„„ (фиг.2) на кривой m существенно зависят от характера поперечного сечения иэделия (формы, асимметрии распределения материала, плотности материала по сечению), Для иллюстрации этого на фиг.2 показана пунктирной линией m огибающая для иэделия такой же линейной плотности, но имеющего больший размер поперечнбго сечения, т.е. меньшую удельную плотность по сечению, Амплитуда модуляции для данного сечения харак1 териэуется точкой U „д на кривой m .

Таким образом, глубина модуляции для сечений иэделия, el0lppx одинаковую линейную плотностьРно разный характер поперечного сечения, различна, т.е. 1 »„411vne Но, так как иэделие при сканировании пересекает ультразвуковой пучок и любая точка поперечного сечения иэделия проходит все зоны интенсивности ультразвуковых колебаний в пучке, а начальное значение амплитуды 1. постоянно, что обусловлено выводом иэделия за пределы пучка, то оказывается, что площади, заключенные между линией начального значения амплитуды 11 и кривыми m и m, равны между собой, причем независимо от

f форм огибающих кривых m u m

Эти площади прямо пропорциональны линейной плотности изделия на контролируемом участке и равны при постоянной частоте сканирования, т.е. при Т/2=cost., площади, заключенной между линией усредненного значения. амплитуд 11> и линией Г,Р за полупериод сканирования Т/2 (фиг.2).

Сигнал с приемника 7 усиливается усилителем 8 и подается на детектор

9. Так как частота ультразвуковых колебаний значительно выше частоты сканирования и постоянная времени выходного фильтра детектора 9 намного меньше полупериода сканирования, то на выходе детектора 9 будет напряжение, пропорциональное амплитуде принятых колебаний в данный момент времени. Форма выходного сигнала детектора 9 эа полупериод сканирования соответствует форме огибающей m (фиг.2). Этот. сигнал подается на интегратор 10Р выходное напряжение которого нарастает со скоростью, пропорциональной величине входного сигнала, Интегратор )p управляется синхроимпульсами блока

35

5 15275 управления сканирующим устройством 12, которые выдаются в моменты крайних положений изделия 18 относительно ультразвукового пучка. В эти моменты интегратор 10 обнуляется.

Выходное напряжение интегратора

10 подается в моменты T/2, Т, 3/2 Т на запоминающее устройство 11 (пиковый детектор), которое сохраняет значение сигнала интегратора 10 до следующего измерения, Величина этого сигнала обратно пропорциональна линейной плотности изделия 18. С выхода 15 блока 11 сигнал подается на один иэ входов сумматора 5, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный уровню при отсутствии иэделия 18 в УЗ-пучке (с выхода генера- 20 тора 1 через последовательно соединенные демпферный каскад 3 и второй детектор 4). С выхода сумматора 5 сигнал, пропорциональный линейной плотности иэделия 18, подается на 25 индикатор 6 линейной плотности.

Дополнительное напряжение с выхода детектора 9 подается на первый вход компаратора 13 напряжения, второй вход которого соединен с вторым детектором 4, напряжение на выходе которого соответствует выходному напряжению детектора 3 при отсутствии изделия 18 в УЗ-пучке. Как только напряжение на первом входе компаратора 13 становится меньше, что соответствует вводу изделия 18 в УЗпучок, на выходе компаратора 13 появляется сигнал, который исчезает только при полном выводе иэделия 18 из УЗ-пучка.

69 6

Сигналы с выходов компатора 13 и ждущего мультивибратора 14 поступают на входы схемы И 15, с выхода которой импульсы с длительностью, пропорциональной поперечному изделию

18, через преобразователь 16 поступают на индикатор 17 поперечного размера коммутируемого изделия 18, Ф о р м у л а и s о б р е т е н и я

Способ контроля физико-механических параметров протяженных волокнистых изделий, заключающийся в том, что излучают в Изделие ультразвуковые колебания, модулируют прошедшие изделия ультразвуковые колебания путем сканирования изделия в направлении, перпендикулярном проэвучиванию так, чтобы при сканировании иэделие выводилось в обе стороны sa пределы ультразвукового пучка,-принимают прошедшие иэделие ультразвуковые колебания, измеряют параметры принятых колебаний, с учетом которых определяют физико-механические свойства изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля при контроле линейной плотности и размера иэделий, в качестве параметров принятых колебаний используют усредненную амплитуду модулированных ультразвуковых колебаний эа полупериод сканирования и время от начала до конца модуляции в течение полупериода. сканирования, по значению усредненной амплитуды делают внвод о линейной плотности изделия, а по значению времени от начала до конца модуляпии судят о размере изделия.

1527569

Составитель В.Ировский

Редактор А.Коэориэ Техред А.Кравчук Корректор И,((арощи

Заказ 7506/50 Тираж 789 Подписное

ВНИ11ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101