Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ КРУТКИ НИТЕЙ - Патент РФ 2047169
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ КРУТКИ НИТЕЙ
ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ КРУТКИ НИТЕЙ

ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ КРУТКИ НИТЕЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в способах измерения крутки нитей. Сущность изобретения: исследуемую нить освещают параллельным пучком нормально к ее поверхности и регистрируют световой поток, рассеянный нитью, причем измеряют световые потоки, рассеянные исследуемой нитью, в обратном направлении в двух одинаковых телесных углах, ориентированных во взаимно перпендикулярных плоскостях под равными углами к падающему пучку, а о величине крутки нитей судят по коэффициенту изотропии светорассеяния, определяемому по формуле χ = Φxy, где Φx рассеянный световой поток, измеренный в плоскости, проходящей через направленные протяжки нити при ее изготовлении; Φy - световой поток, рассеянный в плоскости, перпендикулярной к этому направлению, и известной зависимости коэффициента изотропии χ от величины крутки K, полученной для данного типа нитей. 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2047169
Класс(ы) патента: G01N21/00, D01H13/00
Номер заявки: 93006606/12
Дата подачи заявки: 03.02.1993
Дата публикации: 27.10.1995
Заявитель(и): Научно-исследовательский институт текстильной промышленности
Автор(ы): Челышев А.М.; Шляхтенко П.Г.; Ветрова Ю.Н.; Струева Л.В.
Патентообладатель(и): Научно-исследовательский институт текстильной промышленности
Описание изобретения: Изобретение относится к способам измерения крутки нитей и может быть использовано для оперативного контроля величины крутки нитей в процессе производства.
Известен традиционный механический способ определения крутки нитей с помощью круткомера, например КУ-500 [1] заключающийся в подсчете числа оборотов при полном раскручивании нити.
Однако для этого способа характерны длительность и невозможность использовать для контроля в ходе технологического процесса производства.
Наиболее близким к предлагаемому является экспресс-метод определения крутки пряжи, заключающийся в том, что исследуемый образец освещают параллельным пучком нормально к его поверхности и регистрируют индикатрисы рассеяния I (β) зависимости величины рассеянного светового потока от угла поворота щели, а о величине крутки судят по расчетным значениям углов кручения
β1кр βo β1 β2кр β2 βo где βo положение центрального максимума;
β1 β2 положение боковых максимумов [2]
К недостаткам этого способа можно отнести:
трудоемкость регистрации индикатрис рассеяния света;
длительность проводимых измерений: время, необходимое для определения среднего угла кручения составляет 20-40 мин;
для контроля этим методом пригодны только светопропускающие образцы, так как принцип, реализованный в установке, основан на измерении рассеяния света в прямом направлении;
невозможность использования для контроля в ходе технологического процесса производства.
Целью изобретения является сокращение времени контроля для реализации возможности использования метода в процессе производства.
Для этого контроль крутки нитей осуществляют при измерении световых потоков рассеянных образцов в обратном направлении в двух одинаковых телесных углах, ориентированных во взаимно перпендикулярных плоскостях под равными углами к падающему пучку, а о величине крутки нитей судят по коэффициенту изотропии светорассеяния, рассчитываемому по формуле
κ где Φx рассеянный световой поток, измеренный в плоскости, проходящей через направление протяжки нити при ее изготовлении;
Φy световой поток, рассеянный в плоскости перпендикулярно к этому направлению и известной зависимости κ от величины крутки К, полученной для данного типа нитей.
Существенными отличиями предлагаемого решения от прототипа являются:
контроль крутки нитей осуществляется при исследовании светорассеяния не в прямом, как в прототипе, а в обратном направлении;
в прототипе используется один фотоприемник, принимающий рассеянный образцом световой сигнал, а перед фотоприемником установлен вращающийся диск с вырезанной по диаметру узкой щелью, центр которой перекрыт непрозрачной ловушкой, в устройстве по предлагаемому способу используются два неподвижных фотоприемника, ориентированных во взаимно перпендикулярных плоскостях под равными углами к падающему пучку;
по предлагаемому способу может измеряться крутка как прозрачных, так и непрозрачных образцов, так как контроль светорассеяния осуществляется в обратном направлении, а в прототипе только прозрачных, так как методика основана на исследовании рассеяния света, прошедшего сквозь контролируемый образец.
На фиг.1 представлена блок-схема устройства, поясняющая способ. Параллельный пучок света нормально падает на образец нити. Два неподвижных фотоприемника, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях под одним и тем же углом к направлению падения светового пучка, принимают рассеянные образцом световые потоки в обратном направлении в двух одинаковых телесных углах Ω. Аналогичная блок-схема использовалась ранее для контроля анизотропии прочности листовых волокнистых материалов.
Для проверки работоспособности предлагаемого способа было собрано устройство. На фиг. 2 изображена схема лабораторной установки, которая содержит источник света 1, образец нити 2, два идентичных фотоприемника 3 и 4, усилители 5 и 6, линзу 7, круткомер 8 и светозащитный корпус 9.
Свет от источника 1 (ИН-светодиод АЛ-107) с помощью линзы 7 параллельным пучком падает на образец нити 2 длиной L (L250 мм), закрепленный в зажимах круткомера 8. Свет, рассеянный образцом 2, принимается в обратном направлении двумя одинаковыми фотоприемниками 3 и 4, в качестве которых используются фотодиоды, фотоприемники 3 и 4 ориентированы во взаимно перпендикулярных плоскостях под равными углами α к падающему световому пучку и принимают рассеянные образцом световые потоки в обратном направлении в двух одинаковых телесных углах. Сигналы с фотоприемников 3 и 4 усиливаются усилителями 5 и 6 и измеряются цифровым вольтметром (типа Щ4313). Диаметр светового пятна составлял ≈ 1,5 см. Расстояние от центра светового пятна до фотоприемников ≈10 см. Источник света 1, линза 7 и фотоприемники 3 и 4 жестко закреплены в светозащитном корпусе 9. Измерительная схема обеспечивает линейный характер зависимости регистрируемого вольтметром напряжения от величины светового потока, рассеиваемого образцом 2 в обратном направлении. На установке измерены сигналы Ux и Uy, пропорциональные световым потокам Φx и Φy Значения коэффициента κ вычисляют по формуле:
κ где Ux величина сигнала, измеряемого на выходе фотоприемника 3;
Uy величина сигнала, измеряемого на выходе фотоприемника 4. Величины К измеряют по стандартной методике на круткомере КУ-500.
В эксперименте использовались образцы нитей различного волокнистого состава и линейных плотностей: полиамидная (Тк 50,6 текс) и полиэфирная (Тп 333 текс).
На фиг.3 приведены экспериментальные зависимости коэффициента изотропии κ, измеренного предлагаемым оптическим методом от величины крутки К, измеренной на круткомере КУ-500 для типов образцов, полученных на установке фиг.2. Кривая I соответствует полиэфирной нити, кривая II полиамидной. С использованием одновременно измеренных на установке соответствующих значений κ и К построена зависимость κ (К), которая используется затем для вычисления величины крутки нитей того же типа.
Из данных фиг. 3 видно, что зависимости κ от К в диапазоне К (100-800) кр. /м носят линейный характер в пределах 10% Для образца нити с неизвестной круткой измеряются вольтметром сигналы Ux и Uy, находится их отношение и по значению κ и известной экспериментальной зависимости κ (К) (фиг.3) для данного типа нитей определяется величина крутки К.
Время на одно измерение по предлагаемому способу на лабораторном макете устройства составляло ≈ 1 мин и определяется временем подсчета величины κ. Эта операция производится на калькуляторе. Однако легко сконструировать устройство, в котором эта операция осуществляется автоматически по известным техническим решениям практически мгновенно с помощью аналоговых или цифровых схем.
Таким образом, предлагаемый способ является неразрушающим, по сравнению с прототипом значительно сокращает время измерений и позволяет осуществлять контроль величины крутки нитей в процессе их производства.
Формула изобретения: ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ КРУТКИ НИТЕЙ, включающий освещение исследуемой нити параллельным пучком нормально к ее поверхности и регистрацию светового потока, рассеянного нитью, отличающийся тем, что измеряют световые потоки, рассеянные нитью в обратном направлении в двух одинаковых телесных углах, ориентированных во взаимно перпендикулярных плоскостях под равными углами к падающему пучку, дополнительно вычисляют коэффициент κ изотропии светорассеяния, определяемый по формуле

где Фx рассеянный световой поток, измеренный в плоскости, проходящей через направление протяжки нити при ее изготовлении;
Фy световой поток, рассеянный в плоскости, перпендикулярной этому направлению,
а величину крутки нитей определяют по известной зависимости коэффициента изотропии от величины крутки, полученной для данного типа нитей.