專利名稱：紗線檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于紡織領(lǐng)域，涉及一種對紡紗機(jī)的紗線進(jìn)行無接觸式檢測、計(jì)量的裝置。
現(xiàn)有的紗線檢測，是采用探紗桿進(jìn)行接觸式檢測，因紗線和所接觸的導(dǎo)紗件之間產(chǎn)生磨損會使紗線和導(dǎo)紗件均磨毛、拉傷，而且增大紗線的附加張力。中國專利CN2111295U公開了一種無接觸檢測裝置，但其檢測頭采用普通紅外發(fā)射—接收裝置，因此當(dāng)紗線很細(xì)，且檢測距離較大時，其靈敏度很低，抗干擾能力亦差。當(dāng)紗線平行于光軸(不相交)運(yùn)行時就不能進(jìn)行檢測。且無定長、計(jì)長的計(jì)量功能。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種對紡機(jī)的紡錠進(jìn)行單錠計(jì)長、定長、斷紗檢測，當(dāng)筒滿、斷紗和飛花等異物堵塞時給出相應(yīng)信號并停止該錠運(yùn)行的非接觸式紗線檢測器。
本實(shí)用新型提供的紗線檢測器由以下幾部份構(gòu)成(1)由時基集成電路IC1，電阻R1-R4、電容C1-C3，晶體三極管V1，紅外發(fā)射二極管V2構(gòu)成的調(diào)制式紅外發(fā)射器(I)。
(2)由紅外接收集成電路IC2，紅外接收二極管V3，電感L，電阻R5-R7，電容C4-C7構(gòu)成諧振式接收放大器(II)。
(3)由集成運(yùn)放IC3-IC5，電阻R10-R12，可調(diào)電阻W，電容C9構(gòu)成直流放大器(III)。
(4)由時基集成電路IC6，電阻R13-R15，電容C10、C11，晶體三極管V6、V7構(gòu)成脈沖失落檢出器(IV)。
(5)由電阻R16、R17，晶體三極管V10、晶體二極管V9，繼電器J及其觸點(diǎn)K1、K2，發(fā)光二極管V11構(gòu)成驅(qū)動指示器(V)。
(6)由十進(jìn)制記數(shù)集成電路IC7-IC10，多路輸入與門/與非門集成電路IC11、電阻R18-R25，發(fā)光二極管V12-V16，晶體三極管V18、V19構(gòu)成計(jì)數(shù)器(VI)。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)(D)是所配紡機(jī)的紡綻啟動運(yùn)行機(jī)構(gòu)電磁鐵、電磁開關(guān)等。VCC是電源正極，VSS是電源負(fù)極。
紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管之間的發(fā)射—接收光路與紗線的運(yùn)行方向成一定的夾角，紗線每運(yùn)行(卷繞)一次，便自動切割一次光路，諧振接收放大器(II)輸出一個正脈沖。當(dāng)正常紡紗時，此脈沖串經(jīng)電阻R8、R9，電容C8微分輸入到直流放大器(III)進(jìn)行放大后，由晶體二極管V5輸入到脈沖失落檢出器(IV)，于是脈沖失落檢出器(IV)中的IC6輸出端保持高電平，并通過電阻R16使驅(qū)動指示器(V)中的晶體三極管V10飽和導(dǎo)通，斷電器J吸合，觸點(diǎn)K1閉合驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)(D)動作使該錠正常運(yùn)行。當(dāng)該錠發(fā)生斷紗無紗線運(yùn)行時，因無紗線切割光路，諧振放大器(II)、直流放大器(III)均無脈沖輸出，脈沖失落檢出器(IV)中的IC6輸出端變?yōu)榈碗娖?，晶體三極管V12截止，繼電器J失電放開，觸點(diǎn)K1放開，執(zhí)行機(jī)構(gòu)失電使該錠停止運(yùn)行；同時觸點(diǎn)K2閉合發(fā)光二極管V11得電點(diǎn)亮報(bào)警。這時擋車工便可對該錠進(jìn)行接頭操作。
諧振接收放大器(II)的輸出經(jīng)電阻R8、R9，電容C8構(gòu)成的直接電源VCC端的微分電路輸入到直流放大器(III)的同相輸入端，當(dāng)有飛花、粉塵等異物擋住紅外發(fā)射—接收光路時，電源VCC通過R8、R9對電容C8進(jìn)行充電，充電平衡時，電阻R9上的電壓為零，直流放大器(III)的輸入為零，相當(dāng)于紗線斷頭，可使該錠停止運(yùn)行并點(diǎn)亮發(fā)光二極管V11發(fā)出報(bào)警信號，這時擋車工便可以對該錠進(jìn)行清掃處理。
直流放大器(III)的輸出端還接有晶體二極管V4，形成另一路輸出。此路輸出經(jīng)二極管V4輸入到計(jì)數(shù)器(IV)進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器(IV)中的每一位十進(jìn)制計(jì)數(shù)集成電路(IC7-IC10)用一只十進(jìn)制撥碼開關(guān)(K3-K6)進(jìn)行預(yù)置，當(dāng)記數(shù)到位(記滿)時，IC7-IC10均輸出高電平，位數(shù)指示燈V12-V15全亮，同時此高電平還一齊輸入到多端輸入與門/與非門集成電路IC11的輸入端，使IC11的“W”端輸出高電平對IC7-IC10進(jìn)行封鎖、保持；“Y”端輸出低電平，使晶體三極管V18、V19飽和導(dǎo)通，晶體三極管V18的發(fā)射極(B點(diǎn))和驅(qū)動指示器(V)中的晶體三極管V10的基極相連，使晶體三極管V10截止，于是繼電器J失電放開，使該錠停止運(yùn)行；晶體三極管V19通過電阻R25使發(fā)光二極管V16點(diǎn)亮發(fā)出筒滿信號。擋車工便可對該紡錠進(jìn)行換筒操作，操作完畢后按下開關(guān)K7使計(jì)數(shù)器(IV)復(fù)零。
本實(shí)用新型對紗線的計(jì)長是這樣實(shí)現(xiàn)的每一種紡機(jī)，其紗線的輸出線速度和紡錠的卷繞頻率成正比。而每卷繞一次，本實(shí)用新型會輸出一個正脈沖，故對脈沖的計(jì)數(shù)便實(shí)現(xiàn)了對卷繞長度的計(jì)量。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是(1)紅外發(fā)射器采用高頻調(diào)制紅外光，紅外接收器采用諧振接收放大器，檢測靈敏度高、抗干擾力強(qiáng)，可對很細(xì)的紗線進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，其檢測距離最大可達(dá)600毫米。
(2)對紗線實(shí)現(xiàn)無接觸檢測、計(jì)量，使紗線在卷繞過程中不會磨損，減少紗線張力提高成紗質(zhì)量。
(3)當(dāng)紗錠產(chǎn)生斷紗、卷繞滿錠(筒滿)或飛花、粉塵等異物堵塞光路時給出相應(yīng)信號并自動停止該錠運(yùn)行，以防止棉條繼續(xù)喂入分梳器造成分梳腔、紡杯堵塞而發(fā)生其他事故。
(4)對紡錠進(jìn)行單錠計(jì)長、定長，不必增加測長傳感器。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明


圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2、圖3、圖4是本實(shí)用新型的電路原理圖。圖3、圖4中標(biāo)有“A”“B”字母的點(diǎn)表示二圖中相同字母的引出線應(yīng)連接在一起。
圖2為調(diào)制式紅外發(fā)射器(I)，其中IC1是時基集成電路555或556，V1為晶體三極管，V2為紅外發(fā)射二極管。IC1和電阻R1、R2，電容C1、C3組成現(xiàn)有的多諧振蕩器，產(chǎn)生高頻方波。C1為濾波電容。IC1通過電阻R3驅(qū)動晶體三極管V1使紅外發(fā)射二極管V2發(fā)出經(jīng)高頻調(diào)制的紅外光。R4為限流電阻。
圖3中的IC2為專用紅外接收集成電路如C1373等。電感L和電容C7組成并聯(lián)諧振回路，C4為濾波電容，V3為紅外接收二極管。集成電路IC2和電阻R5-R7，電容C5-C7，電感L組成現(xiàn)有的諧振放大器。正常紡紗時，發(fā)射—接收光路每被紗線切割一次，IC2的“C”端便輸出一個正脈沖，“C”端輸出的脈沖經(jīng)電阻R8、R9，電容C8微分后輸入到直流放大器(III)中IC3的同相輸入端“+”。其中電阻R8一端接電源正極VCC另一端和電容C8一齊接到IC2的“C”點(diǎn)，電容C8的另一端和電阻R9一齊接到IC3的“+”端，電阻R9的另一端接電源負(fù)極VSS。IC3-IC5為組合型集成運(yùn)放如LM324，F(xiàn)124等，其中IC3接成現(xiàn)有的射級輸出器；IC2和電阻R10、R11，電容C9組成現(xiàn)有的直流放大器；IC5和電阻R12，可調(diào)電阻W組成現(xiàn)有的比較放大器。IC3、IC4、IC5均采用同相端“+”直接耦合方式構(gòu)成直流放大器(III)。直流放大器(III)對前級輸入的正脈沖放大后其輸出一路經(jīng)晶體二極管V4進(jìn)入計(jì)數(shù)器(VI)進(jìn)行計(jì)數(shù)，另一路經(jīng)晶體二極管V5驅(qū)動脈沖失落檢出器(IV)。該脈沖失落檢出器(IV)中的IC6為555或556等時基集成電路，IC6和電阻R15，電容C10、C11組成現(xiàn)有的單穩(wěn)延時電路，其延遲時間略大于紗線的卷繞周期。晶體二極管V6、V7，電阻R13、R14組成脈沖失落檢出電路。其檢出過程為當(dāng)直流放大器(III)通過晶體二極管V5輸入一個幅值足夠大的正脈沖時，晶體三極管V6、V7均飽和導(dǎo)通，使IC6輸出端為高電平，同時，電容C10兩端的電壓經(jīng)晶體三極管V7釋放，保持IC6輸出端的高電平不變，不斷進(jìn)入的脈沖串使電容C10上的電壓總小于IC6的翻轉(zhuǎn)電平，IC6不翻轉(zhuǎn)。若無脈沖輸入，則晶體三極管V7截止，電容C10上的電壓很快上升到使IC6翻轉(zhuǎn)的電平，IC6輸出低電平。IC6的輸出通過電阻R16驅(qū)動由晶體三極管V10、繼電器J及其觸點(diǎn)K1、K2，晶體二極管V9，電阻R17，發(fā)光二極管V11構(gòu)成的驅(qū)動指示器(V)。其中晶體三極管V10接成現(xiàn)有的直流放大電路，繼電器J為其負(fù)載，繼電器J的常開觸點(diǎn)K1接紡紗執(zhí)行機(jī)構(gòu)(D)，常閉觸點(diǎn)K2通過電阻R17接發(fā)光二極管V11。正常紡紗時，由于有連續(xù)的脈沖串輸入使IC6輸出保持高電平，晶體三極管V10飽和導(dǎo)通，紡紗執(zhí)行機(jī)構(gòu)(D)得電動作，保證該紡錠正常運(yùn)行。若發(fā)生斷紗、筒滿或飛花等異物堵塞時，則無脈沖輸入，晶體三極管V10截止，繼電器J失電放開，觸點(diǎn)K1斷開，紡紗執(zhí)行機(jī)構(gòu)(D)失電使該錠停止運(yùn)行，同時觸點(diǎn)K2閉合，電源VCC通過R17點(diǎn)亮發(fā)光二極管V11發(fā)出報(bào)警信號，擋車工便可對該錠進(jìn)行相應(yīng)操作。
直流放大器(III)的另一路經(jīng)晶體二極管V4進(jìn)入計(jì)數(shù)器(VI)的計(jì)數(shù)輸入端。圖4為一個四位計(jì)數(shù)器電路圖，其中IC7-IC10為十進(jìn)制記數(shù)集成電路如CD4017等，IC11為多路輸入與門/與非門集成電路如CD4068等；K3-K6為十進(jìn)制撥碼開關(guān)，用以對所連接的記數(shù)集成電路進(jìn)行預(yù)置。K7為復(fù)零開關(guān)，發(fā)光二極管V12-V15為位數(shù)指示燈，發(fā)光二極管V16為筒滿指示燈。IC7-IC10接成現(xiàn)有的計(jì)數(shù)單元，各位記數(shù)單元的輸出端通過撥碼開關(guān)K3-K6分別和位數(shù)指示燈V12-V15以及IC11的各輸入端相連。各位數(shù)指示燈分別通過其限流電阻R18-R21接電源負(fù)極VSS。IC11的“W”端接各記數(shù)單元的禁止端，“Y”端通過電阻R22、R24分別和晶體三極管V19、V18的基極相連，V18的發(fā)射極“B”和圖3中的晶體三極管V10的基極相連；V19接成現(xiàn)有的直流放大電路，發(fā)光二極管V16和電阻R25為其負(fù)載。當(dāng)計(jì)數(shù)到位時各位記數(shù)單元均輸出高電位，通過相應(yīng)開關(guān)K3-K6一路驅(qū)動各位數(shù)指示燈V12-V16點(diǎn)亮表示各位計(jì)數(shù)滿；另一路同時輸入到IC11使IC11的“W”端變?yōu)楦唠娖綄Ω魑挥洈?shù)單元進(jìn)行封鎖、保持；IC11的“Y”端輸出低電平，通過電阻R24使晶體三極管V18飽和，其“B”端變?yōu)榈碗娖?，圖3中的晶體三極管V10截止，使該錠停止運(yùn)行；通過電阻R22使晶體三極管V19飽和，驅(qū)動發(fā)光二極管V16點(diǎn)亮發(fā)出筒滿信號，擋車工便可對該錠進(jìn)行換筒操作，操作完畢，按下開關(guān)K7使計(jì)數(shù)器復(fù)零。
若要增加計(jì)數(shù)器位數(shù)，本實(shí)用新型的計(jì)數(shù)器(VI)可任意擴(kuò)展，只要增加由十進(jìn)制記數(shù)集成電路構(gòu)成的記數(shù)單元和相應(yīng)撥碼開關(guān)，位數(shù)指示燈和限流電阻即可。若紡機(jī)紗錠卷繞一次的長度不是整數(shù)一米，則計(jì)數(shù)器(VI)前可增加任意分頻器進(jìn)行分頻后再計(jì)數(shù)，或者采用單片機(jī)芯片組成智能計(jì)數(shù)器進(jìn)行記數(shù)。也可采用數(shù)碼管顯示。
本實(shí)用新型的調(diào)制式紅外發(fā)射器(I)可單獨(dú)作成發(fā)射頭用于遠(yuǎn)距離檢測，也可和諧振式接收放大器(II)、直流放大器(III)、脈沖失落檢出器(IV)、驅(qū)動指示器(V)一齊組成整體檢測器。而計(jì)數(shù)器(VI)則單獨(dú)構(gòu)成計(jì)數(shù)裝置，用電纜和檢測器進(jìn)行連接。
權(quán)利要求1.一種紗線檢測器，其特征在于它由以下幾部份組成(1)由時基集成電路IC1，電阻R1-R4、電容C1-C3，晶體三極管V1，紅外發(fā)射二極管V2構(gòu)成的調(diào)制式紅外發(fā)射器(I)。(2)由紅外接收集成電路IC2，紅外接收二極管V3，電感L，電阻R5-R7，電容C4-C7構(gòu)成諧振式接收放大器(II)。(3)由集成運(yùn)放IC3-IC5，電阻R10-R12，可調(diào)電阻W，電容C9構(gòu)成直流放大器(III)。(4)由時基集成電路IC6，電阻R13-R15，電容C10、C11，晶體三極管V6、V7構(gòu)成脈沖失落檢出器(IV)。(5)由電阻R16、R17，晶體三極管V10、晶體二極管V9，繼電器J及其觸點(diǎn)K1、K2，發(fā)光二極管V11構(gòu)成驅(qū)動指示器(V)。(6)由十進(jìn)制記數(shù)集成電路IC7-IC10，多路輸入與門/與非門集成電路IC11、電阻R18-R25，發(fā)光二極管V12-V16，晶體三極管V18、V19構(gòu)成計(jì)數(shù)器(VI)。紅外發(fā)射二極管V2和紅外接收二極管V3之間的發(fā)射—接收光路與紗線的運(yùn)行方向成一定夾角；諧振式接收放大器(II)的輸出端經(jīng)過由電阻R8、R9，電容C8組成的直接電源端的微分電路連接到直流放大器(III)中IC3的同相輸入端；直流放大器(III)的輸出端一路通過晶體二極管V5和脈沖失落檢出器(IV)中晶體三極管V6的基極電阻R13相連，另一路通過晶體二極管V4和計(jì)數(shù)器(VI)的輸入端相連；脈沖失落檢出器(IV)的輸出端和驅(qū)動指示器(V)中晶體三極管V10的基極電阻R16相連；驅(qū)動指示器(V)中的繼電器觸點(diǎn)K1和紡機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(D)相連；計(jì)數(shù)器(VI)中的晶體三極管V18發(fā)射級接驅(qū)動指示器(V)中晶體三極管V10的基極。
專利摘要紗線檢測器,屬于紡織領(lǐng)域、涉及一種對紡紗機(jī)的紗線進(jìn)行檢測、計(jì)量的裝置。它主要由調(diào)制式紅外發(fā)射器(I),諧振接收放大器(Ⅱ),直流放大器(Ⅲ),脈沖失落檢出器(Ⅳ),驅(qū)動指示器(Ⅴ),計(jì)數(shù)器(Ⅵ)組成。當(dāng)紡錠發(fā)生斷紗,飛花、粉塵堵塞或計(jì)長到位(筒滿)時給出相應(yīng)的指示信號并驅(qū)動紡機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(D)使該錠停止運(yùn)行,擋車工便可對該錠進(jìn)行相應(yīng)操作。實(shí)現(xiàn)了對紗線的無接觸式檢測和計(jì)量。
文檔編號D01H13/14GK2411263SQ9924177
公開日2000年12月20日 申請日期1999年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月10日
發(fā)明者黃華昌, 黃穎, 黃傳勇 申請人:黃華昌