ИК ОЭП перекоса уточных нитей в тканях

В процессе отделки, крашения, печати, заключительной отделки ткани, ее транспортировки, а также размотки и намотки рулонов ткани возникают перекосы уточных нитей ПУН относительно основных, т.е. нарушение взаимоперпендикулярного их расположения. Для различных артикулов тканей максимально допустимый угол a перекоса лежит в пределах от 3° до 4°. Превышение допустимого угла перекоса приводит к снижению сортности ткани. Для исправления перекоса уточных нитей необходимо в первую очередь обнаружить перекос, далее распознать вид перекоса (диагональный, дуговой, S -образный и др.). С этой целью используется датчик ПУН, содержащий несколько чувствительных к перекосу ИК ОЭП, расположенных на определенном расстоянии друг от друга по ширине ткани.

На рис. 2.70 представлена структурная схема одного из ИК ОЭП ПУН, содержащая импульсный генератор ИГ, импульсный усилитель мощности ИУМ, инфракрасный светодиод СД, излучающий щелевой световод ИЩСВ, излучающий цилиндрический световод ИСВ, приемный световод ПСВ, приемный щелевой световод ПЩСВ, фотодиоды ФД1 и ФД2, фотоусилители УС1 и УС2, 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. При достижении уточными нитями угла перекоса a в ходе 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 будет также максимальна.

Рис. 2.70. Структура ИК ОЭП перекоса уточных нитей

Чувствительность ИК ОЭП зависит от ширины потока излучения, т.е. от ширины торцов излучающего и воспринимающего световодов ИЩСВ и ПЩСВ. На рис. 2.71 представлена кривая зависимости напряжения U _вых на выходе усилителя УС2 от ширины d щели торца световодов для артикула ткани 12012, из которой видно, что с увеличением ширины щели торца световодов U _вых уменьшается.

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. 2.72). В этом случае при наличии 3 световодов секции могут работать независимо или совместно, т.е. ширина плоского луча может изменяться в 2 – 3 раза.

Рис. 2.71. Зависимость выходного
сигнала ИК ОЭП от ширины щели световода

Рис. 2.72. Конструкция световодов

В связи с тем, что контролируемые на ПУН ткани имеют различную поверхностную плотность r и соответствующее ослабление проходящего через них ИК-потока излучения возникает необходимость обеспечения достаточной чувствительности ИК ОЭП корректировки 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. 2.73 приведены экспериментально полученные кривые зависимости напряжения на выходе УС2 (характеристики 1 и 2) без коррекции и с коррекцией (кривая 3) от плотностей 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.

Рис. 2.73. Кривые зависимости напряжения
на выходе УС2 в зависимости от плотностей тканей

Модулированный сигнал, амплитуда которого увеличивается с увеличением угла a перекоса уточных нитей, после выпрямления и сглаживания в блоке ВФ подается на вход компаратора К, настроенного по входу U _оп на заданный максимальный угол a_max. Таким образом, до момента обнаружения a_max на выходе компаратора К имеет место минимальный уровень выходного напряжения, т.е. «ноль», а при достижении a_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 +a_max, а вторая – на угол –a_max. В соответствии с этим при установке 12 ИК ОЭП с выходов 12 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.