6.6. Ик оэп обнаружения швов на движущейся ткани.
При очистке поверхности ткани от выступающих волокон, выравнивания ворса по высоте и пр. ткань на стригальных машинах пропускают под стригальными барабанами, которые снабжены стригальными ножами. Для обеспечения непрерывности материального потока через стригальную машину куски ткани длиной по 40 80 метров предварительно сшивают. Шов «внахлест» характеризуется увеличением плотности (толщины) в месте сшивки в 2 раза, а шов «оверлок» – наоборот с уменьшением плотности, т. к. концы кусков ткани не накладываются друг на друга. В любом случае при прохождении шва того или иного вида под стригальными барабанами он будет разрушен и стригальная машина остановится. Чтобы этого не происходило, необходимо зафиксировать наличие приближающегося шва к стригальным барабанам и поднять их на время прохождения под ними шва.
Структурная схема обнаружения швов на движущейся ткани с помощью ИК ОЭП представлена на рис. 6.30.
Рис. 6.30
Питание светодиода СД осуществляется импульсами тока, сформированными генератором импульсов ИГ и усилителем тока ИУТ. Поток излучения светодиода СД через излучающий световод ИСВ круглого сечения проходит через движущуюся ткань, под которой расположена отражающая пластина ОП, обладающая почти 100% отражением ИК потока. В результате этого проходящий поток излучения от излучающего световода ИСВ посредством приемного световода ПСВ воспринимается фотодиодом ФД, усиливается фотоусилителем ФУ с сглаживается фильтром СФ. Для стабилизации уровня усиленного сигнала при отсутствии шва для различных оптических плотностях контролируемой ткани в зависимости от ее артикула с выхода фотоусилителя ФУ сигнал подается на вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления РУС, охваченного отрицательной обратной связью блока автоматической регулировки усиления АРУ. Таким образом, за время движения куска ткани до момента прохождения шва на выходе усилителя РУС с АРУ устанавливается «нулевой» уровень сигнала, подаваемого далее на пороговую схему ПС (компаратор). При кратковременном прохождении шва «внахлест» происходит резкое уменьшение уровня выходного сигнала РУС, а при прохождении шва «оверлок» – резкое его увеличение, т. к. за это время блок АРУ не успевает срабатывать. Сигнал с выхода пороговой схемы ПС используется далее для управления механизмами подъема и опускания стригальных барабанов МПО, что обеспечивает пропуск под ними шва ткани. За счет касания поверхности отражающей пластины ОП движущейся тканью исключается запыление и загрязнение торцов световодов ИСВ, ПСВ, а также самой отражающей пластины ОП.
6.7. Ик оэп переноса уточных нитей в тканях.
В процессе отделки, крашения, печати, заключительной отделки ткани, ее транспортировки, а также размотки и намотки рулонов ткани возникают переносы уточных нитей ПУН относительно основных, т. е. нарушение взаимоперпендикулярного их расположения. Для различных артикулов тканей максимально допустимый угол переноса лежит в пределах от 3 до 4. Превышение допустимого переноса приводит к снижению сортности ткани. Для исправления переноса уточных нитей необходимо в первую очередь обнаружить перенос, далее распознать вид переноса (диагональный, дуговой, S-образный и др.). С этой целью используется датчик ПУН, содержащий несколько чувствительных к переносу ИК ОЭП, расположенных на определенном расстоянии друг от друга по ширине ткани.
На рис. 6.31 представлена структурная схема одного из ИК ОЭП ПУН, содержащая импульсный генератор ИГ, импульсный усилитель мощности ПУМ, инфракрасный светодиод СД, излучающий щелевой световод ИЩСВ, излучающий цилиндрический световод ИСВ, приемный щелевой световод ПСВ, фотодиоды ФД1 и ФД2, фотоусилители ФУ1 и ФУ2, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления УСР, выпрямитель с сглаживающим фильтром ВФ и компаратор К.
Излучающий щелевой световод ИЩСВ формирует ИК поток излучения светодиодом СД в узкий плоский луч, ширина которого соизмерима с толщиной уточной нити. Приемный щелевой световод ПЩСВ воспринимает прошедший через ткань ИК поток от излучающего щелевого световода ИЩСВ, т. к. второй под тканью, а также развернуты на максимально допустимый угол перекоса . Таким образом, при достижении уточными нитями угла перекоса при движении ткани каждая из них вызывает ослабление ИК потока, воспринимаемого приемным щелевым световодом ПЩСВ, т. е. модуляция потока будет максимальна и, соответственно, амплитуда модулированного напряжения на выходах фотодиода ФД2 и усилителя УС2.
Рис. 6.31. Структура ИК ОЭП переноса уточных нитей
Чувствительность ИК ОЭП зависит от ширины потока излучения, т. е. ширины торцов излучающего и воспринимающего световодов ИЩСВ и ПЩСВ. На рис. 6.32 представлена зависимость напряжения Uвых на выходе усилителя УС2 от ширины щели торца световодов для артикула ткани 12012, из которой видно, что с увеличением чувствительность k максимально допустимому перекосу = 3 уменьшается.
Рис. 6.32. Зависимость выходного сигнала ИК ОЭП от ширины щели световода
Для корректировки ширины плоского луча в зависимости от артикула ткани, а именно от толщины уточной нити, излучающий и приемный световоды выполнены секционированными шириной порядка 0,1 мм (рис. 6.33). В этом случае при наличии 3-х световодов секции могут работать независимо или совместно, т. е. ширина плоского луча может изменяться в 2 – 3 раза.
Рис. 6.33. Конструкция световодов
В связи с тем, что контролируемые на ПУН ткани имеют различную поверхностную плотность и соответствующее ослабление проходящего через нее ИК-потока излучения возникает необходимость для обеспечения достаточной чувствительности ИК ОЭП корректировка усиления информационного сигнала по плотности ткани. С этой целью вводится канал измерения плотности ткани, выполненный на световодах ИСВ и ПСВ, имеющих круглое сечение, которое перекрывает на ограниченном по ширине ткани участок ткани с множеством уточных нитей. В этом случае даже при наличии перекоса уточных нитей контролируется только плотность ткани. Ослабленный в соответствии с этим поток излучения воспринимается фотодиодом ФД1, усиливается усилителем УС1, выходной сигнал которого поступает на управляющий вход усилителя УСР с регулируемым коэффициентом усиления. На рис. 6.34 приведены экспериментально полученные зависимости напряжения на выходе УС2 (характеристики 1 и 2) без коррекции и с коррекцией (кривая 3) по плотностям тканей, отличающихся для артикулов 12012 и 4407 почти в 6 раз, а по толщине уточных нитей почти в 13 раз. Корректирующий сигнал позволяет при сохранении чувствительности преобразователя получить практически единую характеристику 3 для любого артикула ткани.
Излучающий щелевой световод ИЩСВ формирует ИК поток излучения светодиодом СД в узкий плоский луч, ширина которого соизмерима с толщиной уточной нити. Приемный щелевой световод ПЩСВ воспринимает прошедший через ткань ИК поток от излучающего щелевого световода ИЩСВ, т. к. второй под тканью, а также развернуты на максимально допустимый угол перекоса . Таким образом, при достижении уточными нитями угла перекоса при движении ткани каждая из них вызывает ослабление ИК потока, воспринимаемого приемным щелевым световодом ПЩСВ, т. е. модуляция потока будет максимальна и, соответственно, амплитуда модулированного напряжения на выходах фотодиода ФД2 и усилителя УС2.
Рис. 6.34
Модулированный сигнал, амплитуда которого увеличивается с увеличением угла перекоса уточных нитей, после выпрямления и сглаживания в блоке ВФ подается на вход компаратора К, настроенного по входу Uоп на заданный максимальный угол max. Таким образом, до момента обнаружения max на выходе компаратора К имеет место минимальный уровень выходного напряжения, т. е. «ноль», а при достижении max уровень выходного напряжения максимальный, т. е. «единица».
Число чувствительных к перекосу уточных нитей ИК ОЭП в датчике ПУН в зависимости от ширины контролируемой ткани лежит в пределах 10 – 14, причем половина из них имеет щелевые световоды, установленные на угол +max, а вторая на –max. В соответствии с этим при установке 12‑ти ИК ОЭП с выходов 12-ти компараторов при наличии, например, дугового перекоса в блок логического распознавания вида перекоса будет поступать код 111000 и 000111. Для других видов перекосов уточных нитей комбинации кодов будут также строго определенными.