Файл: Любутин О.С. Автоматизация производства стеклянного волокна.pdf

тированному в крышку корпуса. В качестве фотоприем­ ников использованы фотосопротивленпя типа ФСК-ІІ специального изготовления. Особенностью фотосопро­ тивлений является то, что их светочувствительные по­ верхности выполнены в виде трапеций, что позволило снизить требования к точности юстировки. Вибратором служит телефон типа ТА-56М, мембрана которого жест­ ко крепится к корпусу. Вибрирующая опора, изготов­ ленная из самшита, вставляется в пружинящие зажи­ мы, закрепленные на мембране. На основании вибрато­ ра закреплены направляющие усы для удобства заправки нити с вибрирующей опорой. Неподвижной опорой является нитесборпик.

Второй блок содержит транзисторный усилитель 2, частотомер 4 и блок питания 5. Все узлы блока выпол­ нены в виде печатных плат и размещены на шасси регу­ лятора тока АРТ-1. Связь между платами и внешними цепями первого блока выполнена с помощью штепсель­ ных разъемов.

Датчик испытывали на заводе стекловолокна на пе­ чи с 200-фильерным сосудом. Печь была оборудована существующей в настоящее время аппаратурой автома­ тического регулирования температуры и уровня. Изме­ рения проводились для нити толщиной 9,5—17 текс. В установившемся режиме измеряли резонансную час­

Коэффициент корреляции г=0,94. Среднеквадратическая ошибка оценки составляет 0,0092, что при 95%-ных доверительных интервалах соответствует по­ грешности порядка ± 4 % .

66

Фотоэлектрический метод

Для контроля одиночного стеклянного волокна, ког­ да понятие диаметр имеет реальный смысл, может быть успешно применен фотоэлектрический метод. Извест­ ные в настоящее время приборы для измерения диамет­ ра волокон, основанные на фотоэлектрическом теневом методе, состоят из осветителя, оптической системы для

Рис. 23. Схема фотомнкрометра

светового потока осветителя вследствие нестабильности питающего напряжения. При контроле волоком диамет­ ром порядка десятков микрон начинают вносить суще­ ственные помехи также тепловые шумы фотоэлемента.

Для устранения влияния нестабильности светового потока на точность измерения в большинстве случаев применяются обтюраторы или качающиеся оптические детали, осуществляющие модуляцию светового потока или развертку изображения объекта измерения во вре­ мени. Однако применение подобных элементов в при­ боре накладывает ограничения на частотный диапазон регистрируемого сигнала, что не позволяет получать полную информацию об изменении диаметра движуще­ гося волокна.

Во ВНИИСПВ разработан прибор для автоматиче­ ского контроля диаметра стеклянного волокна, схема которого представлена на рис. 23. Для устранения вли­ яния нестабильности светового потока на точность из^ мерения применен высококачественный стабилизатор

напряжения, который питает осветительную систему прибора. Это позволило снизить уровень флюктуации светового потока, повысить точность измерений и осу­ ществить передачу в измерительную часть схемы

Рис. 24. Оптическая схема фотомикрометра

прибора сигнала с широким спектром частот. Примене­

приемник и подвижные направляющие, осуществляю­ щие ввод волокна в световой поток и фиксацию поло­ жения его изображения в пределах фотоприемной пло­ щадки фотодиода.

На рис. 24 показана оптическая схема прибора, со­ стоящая из трех частей: осветительной, включающей конденсор 1 и систему Кеплера 2 и 3, формирующую параллельный пучок лучей большой интенсивности; проекционной, состоящей из линз 4 и 5, проектирующей

менный блок 10. В качестве источника света применена лампа ММ-25, установленная в фокальной плоскости конденсора 1. В передней фокальной плоскости про­ екционного объектива 4 установлена щелевая диафраг-

68

Измерительная схема прибора состоит из двух по­ следовательно включенных каналов измерения. Посто­ янная составляющая сигнала измеряется микроампер­ метром Н-373/2 без предварительного усиления. Переменная составляющая сигнала снимается с сопро­ тивления нагрузки фотодиода, усиливается транзистор­ ным широкополосным измерительным усилителем в диапазоне частот от 0,05 до десятков килогерц и пода­ ется на осциллограф с механической разверткой.

Измеряют диаметр волокна следующим образом. Оптико-механическую часть прибора располагают меж­ ду фильерой стеклоплавильного сосуда и лотком с замасливателем (см. рис. 22). Вытягиваемое волокно про­ ходит по направляющим, изготовленным из графита. Графитовые вкладыши покрыты слоем ткани с графито­ вой пропиткой, что необходимо для гашения вибраций объекта измерения. С помощью визуальной системы контроля и винтов для перемещения направляющих во­ локно устанавливают таким образом, чтобы его изобра­

светочувствительной площадке. Так как движущееся через прибор волокно освещается стабилизированным световым потоком, то переменная составляющая фото­ тока обусловлена только характером изменения диамет­ ра волокна и скоростью его движения.

метод измерения не накладывает ограничений на хими­ ческий состав волокон; при необходимости пределы измерения прибора могут быть расширены.

69