Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2465582

(19)

RU

(11)

2465582

(13)

C1

(51) МПК G01N29/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.10.2012 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011116334/28, 25.04.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

25.04.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 25.04.2011

(45) Опубликовано: 27.10.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: SU 1013842 A1, 23.04.1983. SU 650000 A1, 28.02.1979. SU 792127 A1, 30.12.1980. SU 1270670 A1, 15.11.1986. SU 1527569 A1, 07.12.1989. WO 2007048187 A1, 03.05.2007. US 4481820 A, 13.11.1984.

Адрес для переписки:

656049, г.Барнаул, пр-кт Красноармейский, 98, Алтайский госагроуниверситет, сектор охраны интеллектуальной собственности

(72) Автор(ы):

Калинин Цезарь Иванович (RU),

Куницын Роман Александрович (RU),

Багаев Андрей Алексеевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО АГАУ) (RU)

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОНИНЫ ВОЛОКОН

(57) Реферат:

Использование: для определения тонины волокон. Сущность: заключается в том, что подвергают образец из волокон сжимающей нагрузке, прозвучивают его, измеряют амплитуду прошедших акустических колебаний и учитывают ее при расчете тонины волокон, при этом сжимающей нагрузке образец подвергают перед прозвучиванием, а затем помещают в акустически-прозрачный держатель, выдерживают до полной релаксации упругой составляющей, помещают в канал датчика и последовательно прозвучивают с четырех продольных граней образца перпендикулярно сжатию, при этом тонину рассчитывают как среднее арифметическое амплитуд прошедших акустических колебаний по четырем граням образца. Технический результат: повышение точности измерения. 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля волокнистых материалов и может быть использовано при анализе их параметров в процессах заготовки и переработки.

Известен способ определения тонины волокон овечьей шерсти (ГОСТ 17514-93), по которому из основных частей руна случайным образом отбирают точечные штапельные пробы и формируют контрольную пробу из 10 точечных проб, промывают, прочесывают и нарезают контрольные волокна длиной не более 2 мм и массой 0,2 г. Нарезанные волокна помещают в бюксу, добавляют несколько капель глицерина и на предметное стекло наносят 1-2 капли смеси, устанавливают на предметном столике микроскопа либо ланометра и измеряют тонину в мкм не менее 300 отрезков волокон, разделяют на классы тонины и общую тонину определяют как среднее арифметическое всех результатов измерений. Способ очень длителен, трудоемок, кропотлив и принципиально не может быть применен к оперативному контролю и оценке свойств волокон больших объемов в процессах заготовки и переработки волокон.

Известен способ определения тонины волокон шерсти, заключающийся в том, что разрыхленную массу волокон контрольной пробы помещают в цилиндрический стакан, продувают воздухом и измеряют перепад давления в четырех повторностях трех или четырех проб, среднее арифметическое показаний переводят в микрометры в соответствии с калибровочной таблицей прибора с учетом поправки на температуру и влажность воздуха в помещении [Хлопок сырец. Методы определения сорта. Гост 9679, 3-71].

Недостатком этого технического решения является низкая точность контроля, вызванная изменением объемной плотности волокнистой массы от активного воздействия на нее проходящего воздуха.

Наиболее близким по механической сущности к изобретению является способ определения зрелости (тонины) хлопковых волокон (а.с. 1013842), заключающийся в том, что подвергают образец из хлопковых волокон сжимающей нагрузке, прозвучивают его, измеряют амплитуду прошедших колебаний и учитывают ее при расчете зрелости хлопковых волокон. Нагрузку прикладывают вдоль направления прозвучивания, а зрелость волокон определяют из отношения излученного и принятого акустических сигналов. [2].

Недостатком известного способа является то, что различная средняя длина и тонина волокон, вызванная различием климатическим и биолого-почвенным, обуславливают низкую точность контроля.

Технической сущностью настоящего изобретения является повышение точности измерения за счет прозвучивания образца с четырех сторон.

Эта сущность достигается тем, что в способе определения тонины волокон, заключающемся в том, что подвергают образец из волокон сжимающей нагрузке, прозвучивают его, измеряют амплитуду прошедших акустических колебаний и учитывают ее при расчете тонины волокон, сжимающей нагрузке образец подвергают перед прозвучиванием, а затем помещают в акустически-прозрачный держатель, выдерживают до полной релаксации упругой составляющей, помещают в канал датчика и последовательно прозвучивают с четырех продольных граней образца перпендикулярно сжатию, при этом тонину рассчитывают как среднее арифметическое амплитуд прошедших акустических колебаний по четырем граням образца.

На фиг.1 - блок-схема устройства, реализующего способ.

На фиг.2 - схема держателя волокон.

Устройство для определения тонины (фиг.1) содержит корпус 1, измерительный датчик 2, вид сбоку вдоль формирующего канала, с держателем испытуемого материала.

Соосно установленные на противоположных сторонах канала модуль пьезоизлучателя 3 и модуль пьезоприемника 4. К пьезоэлементу излучателя подключен генератор электрических колебаний 5 и к пьезоэлементу 4 - измеритель акустического сигнала 6.

Держатель волокон показан на фиг.2 и представляет собой сварную клетку из упругих стержней.

Способ реализуется следующим образом.

Образец волокон заданной массы порядка 0,2 г, предварительно сжимают и устанавливают в держатель волокно, выдерживают до релаксации, затем помещают в канал датчика и подвергают прозвучиванию, прошедший акустический сигнал фиксируют, держатель волокон с образцом извлекают из канала, последовательно поворачивают и прозвучивают четыре грани держателя волокон, фиксируя прошедшие акустические колебания при постоянном уровне сигнала излучателя, а среднюю тонину рассчитывают как среднеарифметическое от прошедших колебаний.

Таблица 1

Данные измерений при прозвучивании тонкорунной шерсти

Номер опыта

Показания

Среднее значение

Лабораторное значение

% отклонение величин

1 грань

ср. знач.

1

20,473

19,396

20,833

19,396

20,025

19,745

3,687

1,416

2

18,335

19,276

22,473

19,276

19,840

7,141

0,481

3

20,855

19,037

18,354

19,516

19,441

5,622

1,542

4

19,995

19,276

20,593

19,396

19,815

1,266

0,355

5

19,995

19,396

20,473

19,156

19,755

1,266

0,051

Таблица 2

Данные измерений при прозвучивании полутонкорунной шерсти

Номер опыта

Показания

Среднее значение

Лабораторное значение

% отклонение величин

1 грань

ср. знач.

1

40,652

38,512

41,365

38,512

39,760

39,245

1,407

1,313

2

40,988

38,275

40,652

38,275

39,547

1,743

0,770

3

42,266

37,799

40,414

38,750

39,807

3,021

1,433

4

44,001

38,275

38,000

38,512

39,697

4,755

1,151

5

46,001

38,512

36,000

38,037

39,637

6,755

1,000

Опытные измерения показали, что одностороннее прозвучивание образца дает погрешность до 8-9%, а среднеарифметическое от прозвучивания этих же образцов в четырех плоскостях дает погрешность измерения не более 2%, что удовлетворяет требованиям точности промышленного контроля.

Формула изобретения

Способ определения тонины волокон, заключающийся в том, что подвергают образец из волокон сжимающей нагрузке, прозвучивают его, измеряют амплитуду прошедших акустических колебаний и учитывают ее при расчете тонины волокон, отличающийся тем, что сжимающей нагрузке образец подвергают перед прозвучиванием, а затем помещают в акустически-прозрачный держатель, выдерживают до полной релаксации упругой составляющей, помещают в канал датчика и последовательно прозвучивают с четырех продольных граней образца перпендикулярно сжатию, при этом тонину рассчитывают как среднее арифметическое амплитуд прошедших акустических колебаний по четырем граням образца.

РИСУНКИ