CN201653386U - 单根蚕丝检测传感器 - Google Patents
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Abstract
一种在活蛹缫丝过程中检测出单根桑蚕的缧节(糙点)和断点，为桑蚕选种提供依据的单根蚕丝检测传感器。其特点是利用单根蚕丝在红外光照射下所形成的投影对蚕丝进行检测，因此本实用新型具有包括有红外发光管、光电三极管和运算放大器的光路检测单元、用于检测断点的电压比较电路单元和用于检测缧节(糙点)的电压比较电路单元，运算放大器的输出端同时与用于检测断点的电压比较电路单元输入端和用于检测缧节(糙点)的电压比较电路单元输入端相接，由两个电压比较电路单元分别向外输出检测信号。其优点是在活蛹缫丝过程中检测出单根桑蚕丝的缫节(糙点)和断点，为桑蚕选种提供依据。
Description
技术领域
本实用新型是涉及一种在活蛹缫丝过程中检测出单根桑蚕的缧节(糙点)和断点，为桑蚕选种提供依据的单根蚕丝检测传感器。
背景技术
活蛹缫丝就是将活蛹蚕茧的丝抽出，对蚕丝的缧节(糙点)和断点计数，以评价蚕丝的质量，选出优质蚕种。传统方法是用肉眼观测数出缧节(糙点)和断点，不仅费时费力，同时还存在主观偏差因素，即：不同检测员或同一检测员在不同时刻，因判断力不一致而导致的结果偏差。采用单根蚕丝检测传感器在活蛹缫丝过程中对蚕丝实时检测，就可以快速地以统一标准测出蚕丝的缧节(糙点)和断点，获得客观准确的检测结果。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种可对运行中的蚕丝进行缧节(糙点)和断点进行检测的单根蚕丝检测传感器。
本实用新型的解决方案是这样的：利用单根蚕丝在红外光照射下所形成的投影对蚕丝进行检测，因此本实用新型具有包括有红外发光管、光电三极管和运算放大器的光路检测单元、用于检测断点的电压比较电路单元和用于检测缧节(糙点)的电压比较电路单元，运算放大器的输出端同时与用于检测断点的电压比较电路单元输入端和用于检测缧节(糙点)的电压比较电路单元输入端相接，由两个电压比较电路单元分别向外输出检测信号。
将红外光照射在运行中的蚕丝上，蚕丝的阴影投射在光电管上，光电管产生的电压与蚕丝的投影面积成反比例关系，而蚕丝的投影面积与蚕丝的直径成正比例关系，则光电管产生的电压即与蚕丝的直径成反比例关系；当有缧节的蚕丝通过检测光路时，由于直径的突变而导致其投影面积突变，此时光电管产生的电压也随之突变，将此突变信号放大并与设定值比较即可判定其是否缧节(糙点)。
蚕丝在运行通过检测光路时会产生幅度很小的毛糙信号，将此毛糙信号放大并检测出来作为判定断点的依据：如果毛糙信号存在，则蚕丝正在运行，没断，如果毛糙信号消失，则蚕丝已断。
本实用新型的优点是在活蛹缫丝过程中检测出单根桑蚕丝的缧节(糙点)和断点，为桑蚕选种提供依据。
附图说明
附图是本实用新型的实施例。
附图1是本实用新型红外发光管D1与光电三极管Q2检测时的结构示意图。
附图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型具有包括有红外发光管D1、光电三极管Q2和运算放大器U1A的光路检测单元、用于检测断点的电压比较电路单元和用于检测缧节(糙点)的电压比较电路单元，运算放大器U1A的输出端同时与用于检测断点的电压比较电路单元输入端和用于检测缧节(糙点)的电压比较电路单元输入端相接，由两个电压比较电路单元分别向外输出检测信号。
本实施例中：
在附图1所示的结构中，活蛹1上的蚕丝2连接到转动的滚筒4，在蚕丝2的两侧分别安装有红外发光管D1和光电三级管Q2，蚕丝2位于红外发光管D1的红外光区域5内，在红外发光管D1前端安装有毛玻璃6，在光电三级管Q2的前端安装有滤光片3。
所述的检测断点的电压比较电路单元具有由运算放大器U4D构成的断点检波放大器，对接收的信号进行检波放大；由运算放大器(U4B)构成的比较器与断点检波放大器连接，对检波后的信号进行比较；其中所述的断点检波放大器是采用反相负值检波放大器。
所述的检测缧节(糙点)的电压比较电路单元具有由运算放大器U4A构成的缧节(糙点)检波放大器，对接收的信号进行检波放大；由电压比较器U3A构成的比较器与缧节(糙点)检波放大器连接，对检波后的信号进行比较；其中所述的缧节(糙点)检波放大器是采用正值检波比较放大器。
为增加控制精度，本实施例还具有恒定光强控制电路，恒定光强控制电路是连接到红外发光管D1；其中所述的恒定光强控制电路的输入端是与运算放大器U1A的输出端连接。
本实施例的工作原理是：
红外发光管D1、光电三极管Q2组成光路检测单元。Q2接收到D1发射的红外光后，在其发射极产生相应的电压，此电压通过电阻R14输入至运算放大器U1A进行放大，U1A放大后的电压信号分成三路：分别连接至：恒定光强控制电路、断点检测电路、缧节(糙点)检测电路。
恒定光强控制电路：有运算放大器U1D和U1B构成负反馈使得在蚕丝的直径没有变化时D1的发光强度恒定不变；有电阻R7、R8、稳压二极管D2、电容C2构成的大时间常数滤波器使得D1的发光强度对蚕丝直径的渐变不敏感，只对突变敏感。
断点检测电路：U1A输出的电压信号经电容C17耦合至由运算放大器U4D构成的反相负值检波放大器进行检波放大，将蚕丝运行时产生的毛糙信号中的负电压信号反相放大成正电压信号，此正电压信号在由运算放大器U4B构成的比较器中与电位器R30调定的设定电压进行比较，当U4D输出的电压高于设定电压时，U4B输出高平电压，经两个非门U2A和U2D整形后输出，并同时点亮发光二极管D26。
缫节(糙点)检测电路：U1A输出的电压信号进入由运算放大器U4A构成的正值检波比较放大器，将蚕丝缫节导致的正突变电压信号检出并与由C1端输入的糙点直径设定电压比较，如正突变电压高于设定电压，U4A输出高电平电压，此高电平电压通过电阻R45对电容C20充电，C20的电压在比较器U3A中与C3端输入的糙块长度设定电压进行比较，如高于设定电压，U3A输出低电平电压，此低电平电压信号即为检测到的蚕丝上的缫节(糙点)信号。
本实施例中，C1端：与一稳定电压源连接，此电压为糙点直径设定电压，改变此电压可以改变判定糙点的大小标准。
C2端：与一稳定电压源连接，此电压为蚕丝直径设定电压，改变此电压可以改变光电三级管Q2的输出灵敏度。对不同直径的蚕丝设定不同的C2端电压值，可保证糙点检测结果的一致性。
C3端：与一稳定电压源连接，此电压为糙点长度设定电压，改变此电压可以改变判定糙点的长度标准。
A7端：传感器的信号输出端，当检测到糙点时为低电平状态，否则为高电平状态。根据此端状态可判定是否有糙点。
A0端：传感器的信号输出端，正常走丝时为高电平状态，不走丝或断丝时为低电平状态。根据此端状态可判定是否断丝。
Claims (7)
1.一种单根蚕丝检测传感器，其特征在于具有包括有红外发光管（D1）、光电三极管（Q2）和运算放大器（U1A）的光路检测单元、用于检测断点的电压比较电路单元和用于检测缧节的电压比较电路单元，运算放大器（U1A）的输出端同时与用于检测断点的电压比较电路单元输入端和用于检测缧节的电压比较电路单元输入端相接，由两个电压比较电路单元分别向外输出检测信号。
2.根据权利要求1所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于具有恒定光强控制电路，恒定光强控制电路是连接到红外发光管（D1）。
3.根据权利要求2所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于所述的恒定光强控制电路的输入端是与运算放大器（U1A）的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于所述的检测断点的电压比较电路单元具有由运算放大器（U4D）构成的断点检波放大器，对接收的信号进行检波放大；由运算放大器（U4B）构成的比较器与断点检波放大器连接，对检波后的信号进行比较。
5.根据权利要求4所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于所述的断点检波放大器是采用反相负值检波放大器。
6.根据权利要求1所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于所述的检测缧节的电压比较电路单元具有由运算放大器（U4A）构成的缧节检波放大器，对接收的信号进行检波放大；由电压比较器（U3A）构成的比较器与缧节检波放大器连接，对检波后的信号进行比较。
7.根据权利要求6所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于所述的缧节检波放大器是采用正值检波比较放大器。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN102787370A (zh) * | 2011-05-17 | 2012-11-21 | 山东省蚕业研究所 | 一种使用压电陶瓷检测缫丝机茧丝断丝的装置 |
| CN104330056A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-02-04 | 西南大学 | 一种准确测量单根蚕丝横截面积的方法及其应用 |
| CN106441127A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 洞头默克蒂森工业自动化有限公司 | 一种管材直径及表面凹凸检测仪 |
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2009
- 2009-12-18 CN CN2009203178195U patent/CN201653386U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN106441127A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 洞头默克蒂森工业自动化有限公司 | 一种管材直径及表面凹凸检测仪 |
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