Устройство для определения резонансной частоты колебаний текстильной нити

Полезная модель относится к устройствам, применяемым для исследования вязкоупругих свойств (модуль упругости, вязкость) текстильной нити по ее резонансной частоте. Вязкоупругие свойства нити связаны с ее прочностью. Устройство позволяет увеличить точность определения резонансной частоты колебаний нити путем повышения точности определения момента резонанса ее колебаний. Для этого устройство содержит приспособление для крепления нити, генератор электрических колебаний, электромеханический преобразователь, при этом устройство дополнительно содержит стробоскоп, соединенный с генератором электрических колебаний, причем стробоскоп выполнен на сверх ярких диодах. 1 илл.

Полезная модель относится к устройствам, применяемым для исследования вязкоупругих свойств (модуль упругости, вязкость) текстильной нити по се резонансной частоте. Вязкоупругие свойства нити связаны с ее прочностью.

В известных устройствах для определения резонансной частоты механических колебаний нити, содержащих приспособление для крепления нити, генератор электрических колебаний и электромеханический преобразователь колебаний, момент резонанса колебаний нити определяется по максимуму колебаний нити. Регистрация максимума колебаний производится с помощью специальных датчиков, сигнал от которых усиливается усилителем, при необходимости отфильтровывается и подается на катодный осциллограф, где сравнивается с первоначальным сигналом, поданным на нить [1]. Применение специальных датчиков усложняет конструкцию устройства, так как требует дополнительных средств измерения, и ведет к повышению погрешности определения резонансной частоты нити, так как датчик колебаний нити может внести погрешности в колебательную систему.

Наиболее близким является устройство для возбуждения колебаний в текстильной нити, содержащее приспособление для крепления нити,

генератор электрических колебаний и электромеханический преобразователь колебаний [2]. Резонанс колебаний нити определяется визуально по максимальному размеру видимого баллона колеблющейся нити. В устройстве не предусмотрено источника света, направленного на нить, и максимальный диаметр баллона на месте нити оценивается при общем рассеянном освещении, поэтому точность визуального определения максимальной амплитуды колебаний нити не может быть высокой.

Техническим результатом полезной модели является повышение точности определения резонансной частоты колебаний нити путем повышения точности нахождения момента резонанса ее колебаний.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для определения резонансной частоты механических колебаний текстильной нити, содержащем приспособление для крепления нити, генератор электрических колебаний, электромеханический преобразователь, согласно изобретению, устройство дополнительно содержит стробоскоп, соединенный с генератором электрических колебаний, при этом стробоскоп выполнен на сверх ярких светодиодах.

Для определения момента возникновения резонансных колебаний нити не требуется улавливать максимум амплитуды колебаний нити (по максимальному видимому баллону на месте колеблющейся нити). Момент появления резонансных колебаний определяется визуально по образованию устойчивой стоячей волны. При небольшом отклонении подводимой частоты от частоты резонанса нити стоячая волна будет «передвигаться», поэтому для

нахождения нового резонанса необходимо изменить подводимую частоту колебаний к нити, добиваясь появления стоячей волны, то есть точность нахождения резонансной частоты колебаний нити повысится.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для определения резонансной частоты нити. Устройство содержит приспособление 1 для крепления нити, нить 2, закрепленную в крайних точках, генератор электрических колебаний 3, выход которого соединен с электромеханическим преобразователем 4 и со стробоскопической лампой 5, освещающей нить. Выход электромеханического преобразователя 4 соединен с верхним концом нити 2.

Устройство работает следующим образом. От генератора электрических колебаний 3 колебания передаются на вход электромеханического преобразователя 4. Механические колебания с выхода последнего передаются нити 2, закрепленной в вертикальном положении специальным приспособлением 1. При совпадении частоты механических колебаний генератора с резонансной частотой нити, нить 2 начинает колебаться. Лампа 5 освещает нить стробоскопическим светом, синхронизированным с помощью электрических колебаний, поданных на лампу 5 от генератора электрических сигналов 3 той же частоты, что и частота колеблющейся нити. В стробоскопическом свете, направленном на нить 2, при совпадении резонансной частоты нити и частоты механических колебаний, передаваемых нити, наблюдается стоячая волна, которая при изменении резонансной частоты нити, например при изменении ее влажности, будет перемещаться.

Таким образом, будут фиксироваться даже небольшие изменения резонансной частоты нити (порядка 0,05 Гц), что невозможно зафиксировать без предлагаемой конструкции.

Список литературы

1. Мортон В.Е., Херл Д.В.С. Механические свойства текстильных волокон. - Манчестер-Лондон, 1962 (пер. с англ.). Изд-во Легкая индустрия. 1971. С.95-96.

2. Грибова Л.К., Попов М.А. Исследование вязкоупругости текстильной нити акустическим методом. - Сб. трудов XVIII сессии Российского акустического общества. Т 1. Физическая акустика - М.: ГЕОС, 2006. С.72-75.

Устройство для определения резонансной частоты колебаний текстильной нити, содержащее приспособление для крепления нити, генератор электрических колебаний, электромеханический преобразователь, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит стробоскоп, соединенный с генератором электрических колебаний, при этом стробоскоп выполнен на сверхярких светодиодах.