Устройство для контроля продольной жесткости образцов текстильного материала

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к автоматическим устройствам для измерения механических свойств образцов текстильного материала типа нитей, и может быть использовано в непрерывных технологических процессах его обработки или транспортирования. Целью изобретения явяяэтся повышение точности путем обеспечения жесткого рэжима нагруженмя, что достигается выполнением электронной схемы устройства в виде системы автоматического регулирования. В качестве информации о состоянии системы используются сигналы с датчиков для измерения радиуса паковки 2, скорости тянульного вала 3 и натяжения образца 9, которые обрабатываются электронными блоками устройства в соответствии с заданным алгоритмом . Наряду с регистрацией величины коэффициента продольной жесткости материала регистратором 13 блоки устройства вырабатывают сигнал обратной связи для поддержания постоянной амплитуды удлинения образца при зондирующих колебаниях в соответствии с ее величиной, определяемой задатчиком 16 амплитуды удлинения . 3 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s))s G 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

О

О (21) 4333393/28 (22) 26.11.87 (46) 07.01.91. Бюл. М 1 (71) Алма-Атинский энергетический институт (72) Б.А. Чернов, 0.3. Рутгайзер и А.Г.Кайдаш (53) 677.01(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Я 1095054, кл. G 01 N 3/32, 1983, (543 УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ ЖЕСТКОСТИ ОБРАЗЦОВ ТЕКСТИЛЬНОГОО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к автоматическим устройствам для измерения механических свойств образцов текстильного материала типа нитей, и может быть использовано в непрерывных технологических процессах его обработки или транспортирования.

„„ЯЦ„„1619118 А1

Целью изобретения является повышение точности путем обеспечения жесткого режима нагружения, что достигается выполнением электронной схемы устройства в виде системы автоматического регулирования. В качестве информации о состоянии системы используются сигналы с датчиков для измерения радиуса паковки 2, скорости тянульного вала 3 и натяжения образца 9, которые обрабатываются электронными блоками устройства в соответствии с заданным алгоритмом. Наряду с регистрацией величины коэффициента продольной жесткости материала регистратором 13 блоки устройства вырабатывают сигнал обратной связи для поддержания постоянной амплитуды удлинения образца при зондирующих колеба- 3 ниях в соответствии с ее величиной, определяемой задатчиком 16 амплитуды удлинения. 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к автоматическим устройствам для контроля механических свойств образцов текстильного материала типа нитей, и может быть использовано в непрерывных технологических процессах обработки или транспортирования этих материалов.

Целью изобретения является повыаение точности путем обеспечения. жесткого режима нагружения.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3- структурныее схемы беэредукторных злектроприводов ь постоянного тока соответственно паковки и тянульного вала, отражающие наиболее существенные факторы процесса намотки.

Устройство содержит блок 1 измерения относительного удлинения е образца материала, входами связанный с датчиками 2 и

Назначение корректирующего блока

17 — придание этому регулятору требуемых динамических свойств, В общем случае этот блок представляет собой ПИД-регулятор.

Коэффициенты передачи объекта регулирования рассматриваемой системы автоматического регулирования (CAP). по каналам

"Паковка" и "Тянульный вал" являются переменнымими и на низкой частоте, свойственной зондирующим колебаниям,. зависят (фиг. 2 и 3) от Rn, ЧВ и С, где С вЂ” КПЖ материала, Из фиг. 2 и 3 следует, что в случае применения электроприводов постоянного тока данные коэффициенты передачи на низкой частоте (оператор дифференцирования) получаются следующими: к А88

ЖU », ЧВ

3 соответственно для измерения радиуса Rn паковки и скорости VB тянульного вала, а выходом через последовательно соединенные первый фильтр 4 и измеритель 5 амплитуды колебаний — с первым входом делителя 25

6, вторым входом связанного через последовательно соединенные вторые измеритель 7 амплитуды колебаний и фильтр 8 с датчиком 9 натяжения материала, сумматор

10 и второй делитель 11, вторыми входами 30 подключенные к датчику 3, перемножитель

12, первым входом соединеннь,й с датчиком

2 и первым входом второго делителя 11, а вторым входом — c регистратором 13 коэффициента продольной жесткости (КПЖ) ма- 35 териала, первым входом первого сумматора

10 и выходом делителя 6. Выход перемножителя 12 связан с первым входом второго сумматора 14, вторым входом подключенного к выходу второго делителя 11. Блок 15 40 сравнения своими входами соединен с датчиком 16амплитуды яп, удлинения образца при зондирующих колебаниях и выходом измерителя 5, а своим выходом через корректирующий блок 17 — с первыми входами 45 перемножителей t8 и 19, вторые входы которых подключены к выходам сумматоров

10 и 14 соответственно, а выходы — к первым входам перемножителей 20 и 21 соответственно, Эти перемножители вторыми входа- 50 ми соединены с возбудителями 22 зондирующих колебаний, а выходами — с приводами 23 и 24 соответственно тянульного вала 25 и паковки 26, Элементы 1, 4, 5, 15, 17 и 22 образуют 55 регулятор амплитуды зондирующих колебаний удлинения о образца материала с двумя исполнительными органами — паковкой и тянульным валом.

AG U3b ЬВЧВ + С где

Са,e, С е а. = Kyn 8B = KyB гьВь (С . Ф )". 1 (С В@ где Ky — коэффициент усиления силового преобразовательного агрегата;

Rs = сопэт — радиус тянульного вала;

Cg, Ф, r — конструктивная постоянная, поток возбуждения и сопротивления цепи якоря двигателя.

На фиг. 2 и 3 приняты также следующие обозначения: Щ, Е, М, а — напряжение, ЭДС, момент вращения и угловая скорость двигателя; О.- — напряжение сигнала задания; Vn — скорость материала на поверхности паковки.

Назначение сумматоров 10 и 14, перемножителей 12, 18 и 19 и делителя 11— путем компенсации изменчивости соответственно Кв (Чв, С и Кп (ЧВ, Rn, C) сделать коэффициенты усиления прямой цепи каналов "Тянульный вал" и "Паковка" CAP e независимыми от VB, И, С, чтобы характер отработки какого-либо возмущения на объект регулирования был независим от этих параметров. Это дает воэможность настроить CAP е на заданный переходный процесс, т.е. увеличить качество регулирования. Для этого коэффициенты передачи вторых входов сумматоров 10 и 14 равны соответственно ЬВ и bn.

Устройство работает следующим образом.

При намотке материала датчики 2, 3 и 9 вырабатывают соответствующие сигналы.

1619118

Блок 1, используя информацию датчиков 2 и

3, вырабатываютсигнал обудлинении с образца материала, Поданный с задатчика

16 сигнал проходит через блоки 15 и 17 (претерпевая в последнем частотную кор- 5 рекцию) и поступает на первые входй перемножителей 18 и 19. Особенность1о устройства является отсутствие на вторых входах этих пеоемножителей нулевых сигналов. Поэтому с подачей сигнала с датчи- 10 ка 16 появляются ненулевые сигналы на первых входах перемножителей 20 и 21, и периодический сигнал с возбудителя 22 поступает на приводы 23 и 24. Указанные приводы вызывают зондирующие колеба- 15 ния скорости тянульного вала 25 и паковки

26 в противофазе, что.приводит к колебаниям.удлинения 8 и натяжения F материала и, следовательно, к появлению на выходах измерителей 5 и 7 сигналов об 20 . амплитудах о и Fm этих колебаний.

Делитель 6, вычисляющий отношение

С= F m /о,„, выдает сигнал о С на регистратор 13, сумматор t0 и перемножитель

12. На;основе информации î R>, Чв и С 2 сумматоры 10 и 14, делитель 11 и перемножитель 12 формируют сигналы на вторых входах перемножителей 18 и 19, соответствующие обратной величине изменяемой части коэффициентов КВ и K>, 30 т.е. (ЬВЧВ + С) и (Ьп — + С 4) . ОдновреVe л менно с формированием этих сигналов в блок 15 с измерителя 5 поступает сигнал о а,„в качестве сигнала обратной связи для сравнения с сигналом задания.: . В ыходной сигнал блока 15 уменьшается и устройство переходит в режим автоматической стабилизации е,„.

Использование заявляемого устройства обеспечивает по сравнению с известным осуществление жесткого нагружения материала, причем для этого не требуется стабильность амплитуды и частоты колебаний 4возбудителя.

Формула изобретения

Устройство для контроля продольной жесткости образцов текстильного материала, содержащее возбудитель зондирующих 50 колебаний, паковку и тянульный вал для образца, связанные с ними соответствующие приводы, датчики для измерения соответственно радиуса паковки, скорости тянульного вала и натяжения образца, делитель с двумя входами, блок измерения относительного удлинения образца,два входа которого соединены с датчиками для измерения радиуса паковки и скорости тянульного вала соответственно, а выход посредством последовательно соединенных первых фильтров и измерителя амплитуды колебаний - с первым входом делителя, второй вход которого связан с датчиком для измерения натяжения образца посредством последовательно соединенных вторых фильтра и измерителя амплитуды колебаний, и регистратор, связанный с выходом дегителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения жесткого режима нагружения, оно снабжено пятью перемножителями с двумя входами каждый, корре :тирующим блоком, связанным с первыми входами двух перемножителей, выходы которых связаны с первыми входами третьего и четвертого перемножителей соответственно, двумя сумматорами, первые входы которых подключены к выходам делителя и пятого перемножителя соответственно, а выходы— к вторым вхоцам первых двух перемножителей соответственно, задатчиком амплитуды удлинения образца при зондирующих колебаниях, связанным с корректирующим блоком посредством блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу первого измерителя амплитуды колебаний, и вторым делителем, входы которого связаны с датчиками для измерения радиуса паковки и скорости тянульного вала соответственно, а выход- с вторым входом второго сумматора, входы пятого перемножителя подключены к выходу первого делителя и датчику измерения радиуса паковки соответственно, вторые входы третьего и четвертого перемножителей связаны с выходом возбудителя зондирующих колебаний, а их выходы — с соответствующими приводами, а второй вход первого сумматора связан с датчиком для измерения скорости тянульноm вала, Составитель В . Чернов

Редактор Л. Гратилло Техред M.Моргентал Корректор С. Шевкун Заказ 41 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1130.15, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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