Устройство для получения длинного льняного волокна

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДЛИННОГО ЛЬНЯНОГО ВОЛОКНА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Дайнеко Владимир Александрович Равинский Николай Александрович Прищепова Елена Михайловна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Устройство для получения длинного льняного волокна, содержащее электродвигатели трепального барабана и зажимного транспортера, управляемые соответствующими преобразователями частоты, блок управления, состоящий из микропроцессора, таймера, блоков аналого-цифрового преобразователя и цифроаналогового преобразователя, отличающееся тем, что дополнительно содержит сверхвысокочастотный влагомер, состоящий из основного генератора, дополнительного генератора, первичного измерительного преобразователя, двух блоков аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора. Полезная модель относится к оборудованию по переработке льна и может быть использована в технологическом процессе при первичной переработке льняной тресты. Известно устройство для обработки тресты на мяльно-трепальном агрегате 1. Такое устройство содержит электродвигатель зажимного транспортера, электродвигатель трепального барабана, частотные преобразователи электродвигателей зажимного транспорте 78652011.12.30 ра и трепального барабана, оптоволоконный датчик с инфракрасным спектрометром, два блока интерфейсов, таймер и микропроцессор. Недостатком данного устройства получения длинного льняного волокна является использование инфракрасных датчиков, которые измеряют лишь поверхностную влажность,тем самым не обеспечивая измерение влажности всего слоя тресты. Задача полезной модели - повышение выхода длинного волокна при его обработке на мяльно-трепальном агрегате за счет повышения точности измерения влажности льняного сырья. Задача достигается тем, что в устройство для получения длинного льняного волокна,содержащее электродвигатели трепального барабана и зажимного транспортера, управляемые соответствующими преобразователями частоты, блок управления, состоящий из микропроцессора, таймера, блоков аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и цифроаналогового преобразователя (ЦАП), дополнительно вводится СВЧ-влагомер, состоящий из основного генератора, дополнительного генератора, первичного измерительного преобразователя (ПИП), двух блоков АЦП и микропроцессора. Известно, что значительное влияние на выход длинного волокна и его качество при обработке льняного сырья на мяльно-трепальном агрегате оказывает влажность обрабатываемого сырья. Для более качественной обработки льнотресты на мяльно-трепальном агрегате необходимо, чтобы устройства измерения влажности определяли влажность исследуемого материала в потоке с высокой точностью. Существующая инфракрасная (ИК) технология измерения влажности обладает многими достоинствами. Однако, поскольку ИК-влагомеры работают на отраженном свете,они измеряют только влажность поверхности материала (которая и отражает свет). При этом влажность в толще слоя материала остается абсолютно неопределенной. Поэтому целесообразно использование микроволновой технологии измерения влажности, в частности СВЧ-влагометрии, позволяющей с достаточной точностью измерять влажность по всей толщине слоя. Ослабление частотыпри прохождении СВЧ-колебаний через исследуемый материал, которое находится в прямой зависимости от влажности материала, может быть выражено формулой(1),где- коэффициент пропорциональности, характерный для каждого конкретного материала- плотность исследуемого материала- весовая влажность- толщина слоя материала. Как видно из формулы, измерения ослабления исследуемого материала зависят от весовой влажностии от насыпной плотности . Если частотаработы емкостного датчика, включенного в цепь колебательного контура дополнительного генератора, выбрана таким образом, что потери, связанные с проводимостью и релаксацией диполей воды, пренебрежимо малы, что выполняется на частоте порядка 10 МГц, то с высокой степенью точности выполняется соотношение где- диэлектрическая проницаемость влажного материала- диэлектрическая проницаемость воды- диэлектрическая проницаемость сухого материала 1 - объемная концентрация сухого материала. Пусть 0 - плотность сухого материала, являющаяся константой для льняной тресты. 2 Таким образом, -параметр является монотонно возрастающей функцией влагосодержания и не зависит от насыпной плотности. Тогда резонансная частота, в которой включен этот конденсатор, определяется выражением. 0 При помещении в ПИП исследуемого материала частота измерительного контура изменится враз и становится равной 1, причем 1(7) 0 Из сравнения выражений (6) и (7) получают 011. где 01. Таким образом, путем включения в схему устройства для получения длинного льняного волокна сверхвысокочастотного влагомера повышается точность управления частотными преобразователями трепального барабана и зажимного транспортера и,следовательно, повышается процентный выход длинного волокна в общем объеме переработанного льносырья и его номер. На фигуре представлена структурная схема устройства для получения длинного льняного волокна. Структурная схема устройства для получения длинного льняного волокна содержит электродвигатель 1 трепального барабана, управляемый частотным преобразователем 2,электродвигатель 3 зажимного транспортера, управляемый частотным преобразователем 4, блок управления БУ, который состоит из микропроцессора 6, работа которого синхронизируется таймером 8, блок АЦП 5, на вход которого поступают сигналы от частотных преобразователей 2 и 4, блок ЦАП 7, на вход которого поступают сигналы от микропроцессора 6, сверхвысокочастотного влагомера СВЧ, который состоит из основного генератора 9 и дополнительного генератора 10, подающих сверхвысокочастотные сигналы на первичный измерительный преобразователь 11, аналого-цифровой преобразователь 12 СВЧ сигналов основного генератора 9, прошедших через первичный измерительный преобразователь 11, аналого-цифровой преобразователь 13 частот дополнительного генератора 10, микропроцессора 14, причем сигналы управления частотными преобразователями 2 и 4 формируются на выходе ЦАП 7, а микропроцессор 6 обрабатывает сигналы, получен 1 78652011.12.30 ные с блока АЦП 5 и микропроцессора 14, который, в свою очередь, обрабатывает поступающие сигналы из блоков 12 и 13. Устройство работает следующим образом. Значение ослаблениясигнала СВЧгенератора 9, снятое с первичного измерительного преобразователя 11, через АЦП 12 подается на микропроцессор 14. Также на микропроцессор 14 через АЦП 13 подаются сигналы от дополнительного генератора 10, соответствующие частоте 0 с незаполненным первичным измерительным преобразователем 11 исследуемым материалом, а также сигналы, соответствующие частоте 1 с заполненным первичным измерительным преобразователем 11 исследуемым материалом. Микропроцессор 14 формирует сигнал,соответствующий влажности льносырья, скорректированный по весовой влажности и по насыпной плотности исследуемого материала. Полученный сигнал поступает на микропроцессор 6, на который также через блок АЦП 5 поступают сигналы от частотных преобразователей трепальных барабанов 2 и зажимного транспортера 4, управляющие соответствующими электродвигателями 1 и 3. Микропроцессор 6 обрабатывает полученные сигналы и в соответствии с полученной влажностью формирует управляющие сигналы, поступающие на блок ЦАП 7, откуда эти сигналы поступают непосредственно на преобразователи частоты 2 и 4, которые, в свою очередь, регулируют частоты вращения электродвигателя 1 трепального барабана и электродвигателя 3 зажимного транспортера соответственно. Данное устройство для получения длинного льняного волокна позволяет увеличить выход длинного льноволокна и его номер за счет оптимального режима обработки льносырья трепальными барабанами в результате повышения точности измерения влажности СВЧ-влагомером по всей толщине слоя материала. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.