182000. lajstromszámú szabadalom • Mérési eljárás és berendezés fonalak, előfonalak és szalagok keresztmetszeti egyenetlenségeinek mérésére
3 182000 4 kozó kijelzett eredményt statisztikusan biztosítottnak tekintjük akkor, amikor a vonatkozási értéken történt átmenetek száma legalább egy előre megadott értéket elért. A találmány tárgyát képezi az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés is. Ez egy mérőkészülék, amely előnyösen hordozható és közvetlen kijelzésű, és mérőszervet, erősítő és jelátalakító áramköröket, valamint egy kijelző készüléket tartalmaz és a készülékben legalább egy számlálókészülék van, amely az egyenetlenség jelből származtatott és á‘ mérőjelnek legalább egy előre meghatározott vonatkozási értéken történő átmeneteit számláló mérőjellel táplált vezetékre van csatlakoztatva, és legalább egy kijelző eszközt tartalmaz, amely a vonatkozási érték átlépése előre meghatározott számának elérésénél legalább egy további jelet vált ki. A találmány tárgyának egy különleges kiviteli alakjánál a további jel abban áll, hogy az egyenetlenségek digitális kijelzésére szolgáló kijelző mezőn egy járulékos mező van biztosítva, amelyen olyan jel jelenik meg, amelyik a kezelő számára jelzi azt az időpontot, amikor az egyenetlenségi érték leolvasása a kívánt statisztikus biztonságot szolgáltatja. A szükséges mérési idő függősége a mérőjel egy vonatkozási értéken való áthaladásának számától annál gyorsabban szolgáltat elégséges pontosságú eredményt, mennél rövidebb hullámú az egyenetlenség. Ilyen módon a vizsgált vonal, ill. szalag anyagának, valamint az egyenetlenségének spektrális eloszlásának függvényében mindig csak a minimálisan szükséges ideig történik a mérés, ami egy kézi készüléknél különösen előnyös. A mérőjel átmeneteinek számlálására szolgáló vonatkoztatási értékként tetszőleges küszöbérték választható. Mindamellett előnyös, ha erre a célra a villamos áramkör zérus potenciálját választjuk. Célszerű továbbá, hogy a vonatkozási vagy küszöbérték kapcsolót hiszterézissel alakítjuk ki, amely előnyösen arányos a mért egyenetlenséggel. Ezáltal elérjük, hogy olyan vizsgált anyagok mérésénél, amelyeknél nagyrészt hosszú hullámú ingadozások fordulnak elő, csökken a vonatkozási értéken történő áthaladások száma, azaz a mérési biztonság járulékosan növekszik. A találmány tárgyát kiviteli példák kapcsán, rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra egy mérőkészülék elvi vázlatát mutatja. A 2. ábra egy első mérőjel diagramját ábrázolja. A 3. ábra a 2. ábra szerinti mérőjel szabályozott diagramját szemlélteti. A 4. ábra egy további mérőjel diagramját ábrázolja. Az 5. ábra a további mérőjel szabályozott diagramját ábrázolja. A 6. ábra az elvi vázlat egy lehetséges változatát mutatja. A 7. ábra a mérőkészülék egy kiviteli alakjának perspektivikus nézetét ábrázolja. Az 1. ábrán bemutatott elvi vázlaton az 1 mérőszerv az áthaladó 13 vizsgált anyag keresztmetszet egyenetlenségeinek megfelelő LJ1 villamos jelet szolgáltat. Ezt az Uj villamos jelet jelerősítő és átalakító 2 fokozatra vezetjük, amelynek kimenő jele x/x értékű U2 mérőjelet szolgáltat. Itt az x jel a középértéktől való pillanatnyi eltérést jelenti, míg az x jel az U, villamos jel középértéke. Ez az U2 mérőjel áthalad egy első 3 multiplikátoron, amelyben ezt a jelet egy értékkel szorozzuk, amelyet mint tényezőt 7 integrátor kimenetéről kapjuk. A 3 multiplikátor szabályozott U3 mérőjelét egyrészt 4 egyenirányítóra vezetjük ; az ott előállított U4 egyenfeszühséget 5 csomóponton 6 előírt értékkel kapcsolatba hozzuk, és a 7 integrátorba vezetjük. A 7 integrátor kimenetéről kapott ezen U7 integrátor értéket — mint már említettük — egyrészt a 8 vezetéken keresztül 3 multiplikátor bemenő értékeként használjuk, másrészt mérési értékként, amelyet a 9 mért érték kijelzőben leolvashatóvá alakítunk át. A szabályozott U3 mérőjelet ezenkívül 10 leágazási pontról hiszterézis tulajdonságú 11 triggeráramkörre vezetjük, amely olymódon van kialakítva, hogy a szabályozott U3 mérőjel egy vonatkozási értéken való áthaladását számlálja. A szabályozott U3 mérőjel jellege fonalak, előfonalak és szalagok keresztmetszeteinek egyenetlenség vizsgálatainál olyan, hogy all triggeráramkörben növekvő és csökkenő mérési eredmények számára a vonatkozási érték különbözik egymástól, azaz előre meghatározott sávszélességű hiszterézisnek kell lennie. Ezt a későbbiekben a 2—5. ábrák kapcsán részletezni fogjuk. A 11 triggeráramkör egy számlálófokozatot táplál, amely legalább egy előre meghatározott számú számlálási lépés elérése után 12 számlálási eredmény kijelzőt vezérel. Emellett a számlálási lépések számát úgy választjuk meg, hogy a 12 számlálási eredmény kijelző eredményének megjelenésekor a 9 mérési érték kijelzőben megjelenő mérési érték statisztikai biztonsága előre meghatározott tűrésen belül van. A számlálási eredmény kijelzés egy előnyös kiviteli alakja úgy van kialakítva, hogy egy első számlálási eredmény kijelzés akkor történik, amikor például 128 számlálási lépés történt, míg egy második — az elsőtől különböző — számlálási eredmény kijelzés akkor következik be, ha további 384 számlálási lépés történt, vagyis összesen 512, ami azt jelenti, hogy a számlálási lépések négyszeres számát regisztráljuk. Amennyiben az első esetben a mérési eredmény kijelzés bizonytalansága például még 8% volt, úgy a második esetben — minthogy ekkor a négyszeres vizsgált anyagmennyiség vesz részt a kijelzési értékben — ez 4%-ra csökken. Egy még hoszszabb vizsgálat azonban a bizonytalanságot alig csökkentené tovább, minthogy a mérési eredményre ható zavaró befolyások nem engednek meg nagyobb pontosságot. Ilyen nagyobb pontosságot azonban nem is kívánunk, minthogy a találmány szerinti készüléket nem precíziós készülékként kívánjuk alkalmazni, hanem ellenőrző és megfigyelő készülékként, és itt a kijelzésnek ez a megbízhatósága kielégítő. A 2. ábrán közelítőleg szinusz alakú U2 mérőjelet ábrázoltunk az idő függvényében, úgy, ahogy ez a jelerősítő és átalakító 2 fokozat kimenetén megjelenik. A 7 integrátorban kapott egyenetlenségnek megfelelő U7 integrátorértékkel történt többszörözés után a szabályozott U3 mérőjelet kapjuk. A mérőjel ezen szabályozásának az a célja, hogy különböző egyenetlenségekkel jelentkező mérőjeleket közepes amplitúdóra transzformáljuk, úgy, hogy a 11 triggeráramkörben a szabályozott U3 mérőjel átmeneteinek számlálására biztosított hiszterézist, vagyis a 101 és 102 vonatkozási értékek potenciálértékeit konstans értéken lehessen tartani. Ezeket a 103 átmeneteket a 3. ábrán körökkel jelöltük. Ebben az esetben, amikor közelítően szinusz alakú szabályozott U3 mérőjeleink vannak, nem feltétlenül szüksé5 10 15 20 25 30 35 4C 45 50 55 60 65 2
