Brevet FR2729157A1 — publié le 19960712

DESCRIPTION Régulation du débit d'une carde La présente invention se rapporte au domaine des cardes et plus particulièrement à un procédé et un dispositif pour mesurer et contrôler le débit de la nappe d'alimentation d'une carde ou machine similaire et donc pour régler la régularité du voile produit par la carde. La régularité du voile délivré par la carde a toujours été un problème important pour le filateur, parce que la qualité du produit fini en dépend directement. Dans une machine en bon état de marche, la régularité de la masse de fibres entrantes conditionne directement la régularité du voile sortant. Dans un processus de régulation, une mesure sur le débit de matière entrante est donc préférable à une mesure sur le débit sortant, car le temps de réaction est plus court. Le brevet belge 822.128 décrit un dispositif pour mesurer la densité de la nappe d'alimentation de la carde, sans contact avec les fibres, au moyen d'un capteur de débit constitué d'une source radioactive. L'inconvénient de ce système est l'utilisation d'un élément radioactif pour lequel les formalités d'installation et d'utilisation en usine sont très contraignantes. Les mesures de sécurité sont de plus en plus lourdes et, avec l'avènement de politiques de plus en plus écologiques, la technique radioactive est condamnée à terme. D'autres techniques existent, telles que le pesage cyclique, qui a pour défaut d'introduire des variations cycliques, et le pesage en continu, qui pose des problèmes de précision à cause du faible poids à peser. La présente invention a pour but de conserver les avantages de la méthode de régulation sans contact tout en éliminant les lourdes contraintes de la radioactivité. Suivant l'invention on envoie des rayons X à travers la nappe de fibres, on mesure les rayons non captés par les fibres et on règle le débit entrant des fibres dans la carde en fonction des rayons mesures. A cet effet on utilise un générateur à rayons X dont la puissance est adaptée à la faible densité des matériaux textiles dont il faut mesurer la masse avant d'entrer dans la carde. Les avantages de l'utilisation des rayons X par rapport à la technique radioactive sont énormes. En effet, à part de l'élimination des contraintes liées à l'utilisation de la radioactivité, I'utilisation des rayons X permet d'adapter l'intensité du rayonnement et donc de mesurer la densité pour n'importe quelle largeur de la nappe de fibres entrant dans la carde. Par ailleurs, l'émission de particules (rayons X) peut être interrompue à la source dès que le défilement de la nappe textile à mesurer est arrêté, ce qui est impossible avec une source radioactive. L'avantage majeur provient toutefois du fait qu'en utilisant des rayons X on peut régler dans le temps la fréquence d'émission du générateur des rayons X et donc produire des rayons avec une grande linéarité et stabilité. La stabilité des rayons X est obtenue suivant l'invention, en contrôlant, en continu, la haute tension appliquée aux électrodes d'une ampoule à rayons X et en faisant varier la basse tension appliquée au filament de l'ampoule, en fonction des variations de courant dans la haute tension. Ce contrôle pourra avantageusement être effectué par une régulation électronique qui compare les valeurs de tension et de courant et qui ajuste la basse tension. De préférence, la régulation automatique tiendra compte des variations de température pouvant se produire dans le générateur de rayons X. Outre la stabilité des rayons X émis, le récepteur des rayons doit donner un signal qui ne change pas dans le temps. Suivant l'invention on utilise un tube à scintillation. Un tube à scintillation comporte un cristal, qui transforme les rayons X en rayons lumineux. Un tel cristal subit des phénomènes de vieillissement. Suivant une forme de mise en application préférentielle de l'invention, le tube à scintillation comporte un système d'autoréglage suivant lequel le taux de vieillissement du cristal est en permanence analysé et compensé par une variation de la haute tension qui alimente la partie réceptrice du tube. L'invention sera précisée plus en détail à l'aide d'un exemple non limitatif en se référant aux figures jointes, qui représentent: ò la figure 1: un schéma montrant le principe de régulation suivant l'invention; ò la figure 2: d'une manière schématique un dispositif suivant l'invention. En se référant à la figure 1, celle-ci montre un générateur 1 de rayons X qui envoie son rayonnement 2 à travers une matière textile 4, transversalement à la direction d'avance de cette matière textile. Le rayonnement, plus ou moins amorti suivant la densité de la matière textile, est capté par le récepteur 3. Dans la figure 2, on remarque un générateur 1 de rayons X. Le fait d'appliquer aux électrodes d'une ampoule 5 à rayons X une haute tension 9, ainsi que d'appliquer une basse tension 8 au filament de l'ampoule, provoque l'émission de rayonnement X. L'émission de rayons X aussi bien en qualité, énergie des photons contenus dans le rayonnement, qu'en quantité (nombre de photons émis), est directement fonction de la haute tension et du courant appliqué aux électrodes de l'ampoule à rayons X. Le générateur I est alimenté en basse tension 7, (24 volts continu); le système d'alimentation 6 de l'ampoule à rayons X utilise cette basse tension et produit, d'une part, une haute tension 9, dans l'exemple environ 30000 volts, avec un courant donné pour alimenter les électrodes de l'ampoule et, d'autre part, une basse tension réglable 8 de quelques volts continu pour alimenter le filament de l'ampoule. La stabilité des rayons X produits est obtenue en ajustant continuellement la tension 8 en fonction de la valeur du courant dans la haute tension 9. Ceci est réalisé par une régulation automatique qui compare dans des circuits électroniques les valeurs instantanées et les modifie si nécessaire. Le courant appliqué à l'ampoule a rayons X sera modifié en faisant varier la tension 8 appliquée au filament. De plus, un contrôleur de température 10 réajuste les valeurs des comparateurs suivant la température interne du générateur 1. En utilisant des composants électroniques de très haute qualité, la précision de l'ensemble est très élevee. Le rayonnement 2 plus ou moins absorbé par la matière textile 4 est capté par un tube à scintillation 3. Il est intéressant de travailler avec une fréquence de réception au niveau du tube à scintillation qui soit toujours plus ou moins la même, lorsque le rayon traverse uniquement l'air, quelle que soit la distance entre le générateur et le récepteur. A cette fin, il est prévu de placer sur le collimateur 24, pour une distance de plus en plus faible, un filtre de plus en plus puissant pour réduire l'émission. L'élément récepteur du tube à scintillation 3 est un ensemble 1 1 composé d'un cristal 12 qui réagit aux photons contenus dans le rayonnement 2. Dans un scintillateur les photons reçus vont être transformés en photons lumineux appelés scintillations. Les scintillations observées passent par un photomultiplicateur 13 qui transforme les photons en impulsions électriques 14, dont l'amplitude est proportionnelle à l'intensité lumineuse des scintillations, c'est-à- dire au nombre de photons lumineux reçus par la photo-cathode du photomultiplicateur à chaque scintillation, et donc proportionnelle à l'énergie. Le nombre d'impulsions reçu est égal au nombre de photons absorbés par le cristal. Les impulsions électriques 14 sont filtrées par un discriminateur de façon à ne compter que les impulsions provenant de la source rayons X et présentant une partie de fréquence intéressante (haute énergie). Le tube 3 est alimenté par un courant basse tension mais génère une haute tension 17 dans la partie 1 1. Suivant l'état physique et actuel du cristal de mesure 12, un réglage automatique en haute tension, dans l'exemple entre 700 et 1300 volts continu, est réalisé par un microprocesseur 16. Ce réglage automatique est obtenu par un scanning permanent 15 qui permet de repérer la zone o se trouvent les impulsions correspondant aux photons X. La modification automatique de la haute tension 17 d'alimentation du photomultiplicateur permet de positionner l'amplitude des impulsions dans la fenêtre de lecture du discriminateur. Un microprocesseur 16 analyse les impulsions 15, les compte et les met en forme 25 pour les distribuer dans le temps et permettre le transit sans perturbation dans un conducteur électrique 18. Le signal du conducteur 18 est réceptionné dans un ordinateur 19 et est traité dans un logiciel comportant entre autres un algorithme mathématique qui permet de déduire la quantité de matière textile travaillée. L'ordinateur 19 délivre alors de manière continue un signal de commande 23 vers un moto-réducteur 20 actionnant les cylindres alimentaires de la carde 21. Les dynamos tachymétriques ou codeurs 22 sont prévues sur cette carde 21 pour la synchronisation générale de la carde et pour la synchronisation de la machine qui suit. Il est clair que l'invention n'est pas limitée par les données de l'exemple décrit ci-dessus, mais comporte chaque système utilisant des rayons X dans lequel la stabilité des rayons émis est réglée par variation de la tension appliquée au filament de l'ampoule à rayons X. De préférence, la réception des rayons X se fait par un tube à scintillation qui comporte un système de réglage suivant lequel le signal reçu est traité par une régulation automatique qui compense le vieillissement du cristal par une variation de la haute tension alimentant la partie réceptrice du tube. REVENDICATIONS 1. Procédé pour contrôler le débit d'alimentation d'une carde ou machine similaire suivant lequel on envoie un rayonnement (2) à travers une nappe (4) de fibres, qu'on mesure les rayons non captés par les fibres à l'aide d'un tube à scintillation (3), et qu'on transforme la mesure en instructions d'alimentation de la nappe (4), caractérisé en ce qu'on envoie des rayons X à travers la nappe (4) et qu'on règle dans la génération des rayons X la fréquence d'émission de façon à produire des rayons stables, envoyés au tube à scintillation (3). 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on contrôle la haute tension (9) appliquée aux électrodes de l'ampoule (5) à rayons X du générateur (1) et qu'on fait varier la basse tension (8) appliquée au filament de l'ampoule (5) à rayons X en fonction des variations de la haute tension (9). 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on contrôle la haute tension (9) par une régulation automatique qui tient compte des variations de température pouvant se produire dans le générateur (1) de rayons X. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on capte les rayons (2) dans un tube à scintillation (3) dans lequel on contrôle l'état de vieillissement du cristal (12) et qu'on traite les mesures dans un circuit dans lequel on compense le vieillissement du cristal (12) par une variation de la tension dans le tube (3). 5. Dispositif pour contrôler le débit d'alimentation d'une carde ou machine similaire comprenant un émetteur qui envoie un rayonnement (2) à travers une nappe (4) de fibres, un tube à scintillation (3) qui mesure le rayonnement non capté par les fibres, un système de traitement des mesures et un organe d'asservissement du système d'alimentation des fibres, caractérisé en ce que l'émetteur de rayonnement est un générateur (I) de rayons X comprenant une ampoule (5) à rayons X ayant des électrodes alimentées par un courant haute tension (9) et un filament alimenté par un courant basse tension (8) et un circuit de régulation (6) qui fait varier la basse tension (8) en fonction des variations dans le courant haute tension (9) pour produire ainsi des rayons (2) stables, envoyés vers le tube à scintillation (3). 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de régulation (6) tient compte des variations de la température à l'intérieur du générateur (I) de rayons X. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que le tube à scintillation (3) comprend une régulation automatique faisant varier la haute tension (17) produite dans le tube en fonction de l'état de vieillissement du cristal (12) afin de produire un signal sans perturbations.