УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ СМЕШИВАНИЯ НАТУРАЛЬНЫХ И ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ СМЕШИВАНИЯ НАТУРАЛЬНЫХ И ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
Полезная модель относится к текстильной промышленности, в частности, к области автоматического контроля качества продуктов прядения, и может быть использована в системах автоматического регулирования параметров смешивания двух и более компонентов в пряже, ленте, ровнице и т.д. При этом под параметрами смешивания следует понимать распределение компонентов смеси по длине и по сечениям исследуемых продуктов.
Известен датчик диэлектрических параметров волокнистого материала, содержащий полый измерительный цилиндр и установленные на его поверхности электроды [Авторское свидетельство на изобретение SU 669280, МПК G01N 33/36, G01N 22/00, опубл. 1978], отличающийся тем, что с целью расширения функциональных возможностей, он содержит два опорных полых цилиндра, а измерительный цилиндр установлен между ними соосно им с возможностью поворота вокруг своей оси, при этом электроды расположены на расстоянии  один от другого, где R - расстояние от оси цилиндра до одного из электродов.
Недостатком данного датчика является недостаточно высокая точность, обусловленная большим градиентом напряженности в области рядом с электродами, вследствие чего причиной изменения емкости преобразователя при сканировании является измерение поверхностного распределения компонентов смеси.
Этот недостаток устранен в датчике диэлектрических параметров волокнистого материала [Авторское свидетельство на изобретение SU 898311, МПК G01N 27/22, опубл. 1980], являющегося прототипом предлагаемого решения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, внутренняя поверхность измерительного цилиндра дополнительно снабжена кольцевым выступом, на котором расположены электроды, а опорные цилиндры введены в измерительный цилиндр до упора с кольцевым выступом, причем внутренний радиус опорных цилиндров составляет 0,9 радиуса кольцевого выступа.
Недостатком данного датчика является невозможность его использования в системах автоматического регулирования параметров смешивания волокнистых материалов, так как для измерения параметров смешивания необходимо поворачивать измеряемый образец относительно неподвижного поля, что неосуществимо в ходе проведения технологического процесса.
Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является разработка устройства для контроля параметров смешивания натуральных и химических волокон, применимого в системах автоматического регулирования качества смешивания волокнистых материалов, что позволит оптимизировать технологический процесс с целью экономии сырья, повышения производительности труда и улучшения качества вырабатываемой продукции.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в использовании предлагаемого устройства в системах автоматического регулирования качества смешивания волокнистых материалов.
Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для автоматического контроля параметров смешивания натуральных и химических волокон содержит полый измерительный цилиндр, установленные на его поверхности электроды, блок коммутации, измерительный блок и блок индикации, причем на измерительном цилиндре установлено 6 электродов, подключаемых к измерительному блоку с помощью блока коммутации в определенной последовательности с частотой коммутации, зависящей от скорости прохождения продукта.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для автоматического контроля параметров смешивания натуральных и химических волокон.
На фиг. 2 показана функциональная схема измерительного блока устройства для автоматического контроля параметров смешивания натуральных и химических волокон.
Устройство для автоматического контроля параметров смешивания натуральных и химических волокон состоит из: полого измерительного цилиндра 1, установленных на его поверхности электродов а, b, с, d, е и f, блока коммутации 2, измерительного блока 3 и блока индикации 4.
Сущность предлагаемого устройства заключается в сканировании условных сечений исследуемых продуктов вращающимся полем емкостного преобразователя.
Работает устройство следующим образом.
Первичный преобразователь представляет собой полый измерительный цилиндр 1, внутри которого находится система электродов а, b, с, d, e и f. Каждая пара электродов смещена относительно соседней пары на определенный угол таким образом, что при последовательном переключении пар электродов поле поворачивается на угол равный 360°. При прохождении через полый измерительный цилиндр 1 контролируемый продукт формируется в образец круглого сечения. Емкость между включенными электродами в этом случае определяется диэлектрической проницаемостью той части сформированного образца, которая проходит через электрическое поле. Электроды первичного преобразователя с помощью блока коммутации 2 подключаются к измерительному блоку 3 в последовательности: а-b, b-с, с-d, d-e, e-f, f-a и т.д. В результате чего сечение продукта полностью подвергается сканированию вращающимся электромагнитным полем. В этом случае нет необходимости вращать образец относительно электромагнитного поля, что, в конечном итоге, позволяет использовать данное устройство в системах автоматического регулирования параметров смешивания натуральных и химических волокон. Частота коммутации определяется скоростью прохождения продукта и может варьироваться в диапазоне от единиц до десятков КГц. Если компоненты смеси распределены по сечению неравномерно, смена пар электродов будет приводить к изменению величины емкости. Выходы блока коммутации подключаются к измерительному блоку 3, который состоит из (фиг. 2) измерительного моста 5, питаемого переменным напряжением, схемы предварительного усилителя 6, прецизионного выпрямителя 7, схемы конечного усилителя 8 и фильтра 9.
Выход измерительного блока 3 (фиг. 1) подключается к блоку в индикации 4, состоящему из аналого-цифрового преобразователя и индикаторной панели. Блок индикации с помощью цифрового интерфейса RS-232 может быть подключен к персональному компьютеру.
Таким образом, предлагаемое устройство является простым, надежным и может быть использовано в системах автоматического регулирования качества смешивания натуральных и химических волокон, что обеспечит оптимизацию технологических процессов с целью экономии сырья, повышения производительности труда и улучшения качества вырабатываемой продукции.