4
75 Fibre Chemistry, Vol. 38, No. 1, 2006 PRODUCTION CONTROL CONTROL OF THE LINEAR DENSITY OF FIBRES I. D. Pupyshev and D. E. Krivobokov UDC 677.4.021.125.27 The error of measurement of the linear density of cord PCA fibre by a standard method of measurement and using a system of the ASKN type was estimated and analyzed. Control of the linear density of a fibre using the ASKN system is more accurate, effective, and informative than the standard method of measurement. Recommendations are made on calibration and testing the ASKN system using simulators and a production control variant using a portable instrument with system functions is proposed. The proposed method of estimating and analyzing errors of measurement can also be used for controlling other properties of PCA fibres and operating conditions, as well as for other types of fibres. In developing and introducing technical means of measurements on complex technological objects, tens of controllable and uncontrollable factors that predetermine the quality of the commercial product intervene. This is one reason why only one of the four articles developed is widely used [1]. To increase the profitability of new devices for technical measurements, the correct and substantiated estimation of the error of both the measurement tool itself and the tools for checking it are of determining importance. We will consider this question on the example of management of production control of the linear density of polycaproamide (PCA) fibre [2]. For automation of control of the linear density of fibres, Khimavtomatika Barnaul PCBA SIA developed and introduced an automatic control system of the ASKN type at manufacturers of cord PCA fibre (Fig. 1). The linear density of the fibre is measured on the spinning machine at the outlet from the spinning shaft before oiling disk 3. The first transducer 5 of the capacitor type (sensor) is positioned on the carriage, which automatically moves along guide 1 over all of the machines work sites 4, taking measurements. The technical execution is complex but original. The developers and customers spent a great deal of time, effort, and resources for this purpose. However, the end result was unsatisfactory: most of the companies that introduced the ASKN system stopped using it. The main reason was the lack of error analysis for the measurements made with the system and the standard method of calibrating and checking it. Large differences were observed between the results of measurements with different methods. The ASKN system was found culpable, since the control method incorporated in the GOST [2] and its use are mandatory for all enterprises that manufacture PCA fibre. The problem could have been consigned to oblivion, but a system of the ASKN type has been operating continuously for 20 years at the Kemerovo Synthetic Fibre Plant and Barnaul PCBA is now developing a new modification of the system on a new elementary base for the Kemerovo plant by contract. The basic technical characteristics are as follows: 700-1200 tex range of measurement of the linear density, ±10 tex basic absolute error of measurement. The advantage of the system in comparison to the standard method of measurement is evident in our opinion and in the opinion of the developers of the system: automatic, effective control at all spinning machine positions, the contactless sensor with a capacitor primary transducer does not affect fibre formation, there are no fibre wastes, if necessary, the linear density can be measured for the entire spinning pack at any position of the machine, the information obtained can be used for diagnosing operating of the spinning equipment, etc. We will show how valid the opinion of the developer is and how justified use of the ASKN at the Kemerovo plant is. We begin with an analysis of the errors of measurement. Altai State Technical University, Barnaul. Translated from Khimicheskie Volokna, No. 1, pp. 57-60, January-February, 2006. 0015-0541/06/3801-0075 © 2006 Springer Science+Business Media, Inc.

Control of the linear density of fibres

Embed Size (px)

Citation preview

��

������������ ����������������������

���������������

�������� ����������������� � ����

������������������������� !�"#"$"� ��������� ����

����������������������������������������� ���� ����!�"�������� ���������������������������������

����#���� ����������"$%��� &��'�������������������� (�������������������������������� ����������������#���

"$%�� � ���� ������� � ������� ���� ��)��� ���� ��������)�� ���� ��� �������������� �������������

*� ���������������������� ���������������������#����"$%��� ��������#�����������������&���� ����

������� )�����������#���&�������� ����������'��� � ���� ��� ������ ���&��&������ ����&��&������������

��������#��������� (��#��������������������� �������������������� ���������#������&��&����������!�"

������������&������#� ��������������'����������������� &�������������

����������������������������������������������� �����������������������!����������������"#����$������� ����������"��

���������������"��� �����������������������������%�����&�� �����������������������������������'������������������(�&����&����

� ����� ��������������������������(����&������) *��'������������������ ���"����&�� ���(��������� �������������������������$����

��������������"����������������������� ������������ �"������������������������������ ��������������� �������+������������ ������������

������������,��(������������������%����������������!������� ������������� ��������������������� ������������������&��

���&�����������-.�/0� �"���)�*

1��������������� ���������� ������������������&�� � �"���$�2�����������+��3�������.�3/�4�/�������������������������

����������������������&������ �����/425��&���������� ���������� ������.�/� �"���-1��� 0��'����������������&�� ����� �"�����

����������������������������������������������� �������������������� ��"� ��������������+�6��'��� ������������������� ����

�����������&���-������0������������������������������$�(�����������������&������������������� ����������� ������������7��(��+

������$���+������������������'��������������!�����������������!�"�������������'�����������������������������������������

������ �����$�� ���$��������������� �����������������8�(����$����������������(���������� �����&9�������� �������������������

���������������/425��&�����������������������'���������������(����������+�� �����������&���� �������������������������(���

�����&������������������������������ �����"���������������+��������:������� ��������(�����"�������"��(�����������������

�������������(������ ���������������'���/425��&�����(��� ����������"��$���������������������������������������������

;<4'�)�*�������������������������&� ���������������������������� �������.�/� �"����'������"���������������"�������������

����"������$�"������&������ �����/425��&�������"�������������������������&� ������&������������2��������4&��������1�"���.����

����3�������.�3/������(����������������(����� ��������� ������&������������(����������&�"���� �������2��������������"&

����������'���"�������������������������������������� ����(�9�����= ������!�������� �������������� ������������������&$�> ����!

"������"�������������� ��������������'�������������� ������&������������������������������������������� ���������������

������������������������������������������� ����������������� ������&����9�����������$�� ��������������������������������������

���������$������������������������(����������������������&���������������������� ���� �"��� ��������$�������������� �"���(�����$

� ���������&$������������������&�����"����������� ��������������������������+������&����������� ������������$������� ��������

�"�����������"������� ������������������������� ���������������%�������$����

,��(�������(���(�������������������� ������������������������(�#���� ��������� �����/425��������2������������������,�

"�����(�����������&����� ������������� ������������

/�����4�����'������������������&$�3��������'���������� ����%�� ��+�������+����5�� $������=��$�?�����&=1�"����&$

����

�� �=�� @��@6A� =�����B������4��������4������C3��������D����$����

��

'���������������� ����������������������������������������������� ����(�����������������)6*9

,��

��

��

��

��

��

�� γ+γ+γ+γ+γ+γ+γ=γ

(�����γ ��������������� �����������&�����������E�γ

���������� ������������ �����������&�����������������������E�γ

6�����������������

��������� ���������������������� �����������&��������E�γ��������������� ����������������������-��������&�����������0E�γ

��������

������� ���������+�����������E�γ��������������� ����������"���������������E�γ

����������������������"&������"#������������

'���������� ���������+��������������������������� ��������������������� ������������E���������� ���������������������

����"�������������������������������� ��������������:�������!�������������������������������

'������������ ������������������������������ �������������� ������������������&�� ��� �"���������������� ������������ ��

������=����� �"���� ����������������)�*��/���������%�����$����� ����(���� �������(����� ����������γ�9������������� �����(������$����

�������&�� ����������������������� ����������� �"����������������������������"������������������"��������������� ����� �"��$����

�����������������������������'���"�������������������������� �������������� �������������������������������������� �"��$����

����������� ��������&���$���������������������������������������'������������ ��������������������� �"���"&���������(��+

�������������������������������������������������(������������������ �=�F�� ����������� ����� �"��$���$���> �F��'��������"��

������� �������������� ���������������"�������"&����������������> 6F�)*��'���������� �����(������%�����������>��F������ ����

����$�(������������������� ��� ���������� ����� �"������(������$��������������������> �F�)�*��'��������� ������������������� ����

���&������������������������������������� ��������������&���� � �"�������������������������������� ����������������������������$

����������������"���������� ��������&��������� ��������� ��������(��������������4���������� ������� ������������������������

��������������������&�������������������"������������������$�����

γ��G���±��F

/������������������$����������/425������������&�� ��������������� ������&�������������+���"&��������������������

(�������������������� �����������������������=����� �"����������������$������������������� ������&���������!��������� ����� ��

��������� �����������������$�(�������������� >��F�������������������������������������$�(����������������� ����� �"���������

�%����"�������������+�����������������"���������� ���������� ������"����������'������������ ������%������ ���������������������

�������������������������� �"������������������������������������� ����� �"�����������%����"������������'���

%...' ��� ±=γ:��������������������������������������� ������&����

'��������"��=��������������������������������������� ������ ���������������+$���������������%�����$����������� ���������������

� ����������������������!��������'�������� ��������γ $�γ

�$�γ

6$�γ

$�����γ

���������������������"������&�������������������������

����������-����������������0�"&���+������������������ ������&���������������������������� �����������������������������������

�� ����������������������������������������������"��������H����������� ��������������������!������AF��1��������������������γ�$

��������������������� ����� ����� ����(����"����� ������9������������������� �����������!� �"����������������������������(�������

�&�������������������������$���������������� ��������&���$���������������� ����� ����������������������

1��� ����������� ������������ �����/425��&���������

����������������9�� 0�I����J������E��0� �"��E�60�������

���+E�0����������������E��0���"���������� ������&���������

��������������������������������������E��0��&���������������

����������������

��

����!������������������������ �����������������������������$�(����������� ����(���9��������������������������������� ����

������������ ������KA�� ������������������ ����� ����������� ����$���������������������� ��������&������������������� ����

�����������6�=�°����������������������� ����� ����� �"���)�*��/������������������ �������$�������!������� �������������

������������� ����������������������������������66°����������������� ���������!� �"������������������������������ ��A°��)�*��'���

������������ ������������������������������������������������������� ���������!� �"����������������� ������� �"����������������������

� ��������������� �����������������/����������������������������������������������������������������� ���������� �6A°�$����

��!������� ��������������������������� �������� ����� ����� ������������������������� ���������!� �"������� °��'����������

������������� �����/425��&����� ��������� ����� ����� �"����������������������������������������(�������������"&����������

���� �"�����������������$��%���������������������������������������������'������������������(��� �!���"&� �������������������

"��(������� ��� ��������������'���������� ������������� ���������������������"����&����������!�����>��F

'�������������� ��������&����� ������������������������������ ��������������������������� �����/425�����������

,����������������&�� ��������&����������������� ���(=���������=(�������������������������&�(��������������������������$����

������� �����������������������!������F

,�����������"�������%���������� ����������������� ��������������������������9������ �����������������������������

"��(�������������������� ����������"��=����������������������$����� ���������������������������� �"���������������������(

'��������������= ��%����&������������ ����� ����������������������������������"���!������$�"������&�������� ������&�� ���

�����������&�� ����������������������������&�� ����� �"��$�������������� ����������������"&��������������������������������

�&����7�������������������,������������%���������� ������� ����� ����������� ����� ���������������������&��������������

���������"��=������������������������������������������� ���$������������ ������������������(���������!�����>��F

H��������������������� �������������� �����������!� �"������������������������������������������"��=����������������������

-��(= ��%����&����������0���������"���� ��� ����������������8�(����$�����������L�������������������� ���������������$�����

����������"�����������

3�������������"���$������������������������� �����/425���

γ��G�± �F

�������������������� �����/425��&����9�������������> �F$���(����� ��������> F�-> ����!0$�������������� �������

> �F�) *��'����������������������"���(����������������� �����������������������

:����������&L�������������� �������������"&�����������������������������������/425��&����

����������������������(������������������������(�������������� �������������� ���>��F$������&��������������$��%���

�����F$�(����"�������������������� �"���(�����������&�"����F����������,���������������������� ������������$��������������

(��������"������������'��������"���������������� ���������������%�������>��F��'�������(����� ��������������������&�� ����� �"��

����������!�����>6F��/�������������������������������%���������$������������ ��������������������"�������������$�������

�!���������������$��(��������������������������(����� �����������������������������H�������������"����������������������&����

��������� &��������������������%�����������8�(����$������������������������� ����������������������������&�� ��� �"������������

(������������$������������ ��������������������������)�$��*

'����������������������� ������&������G�> F��8�(����$�� ������&������������"������(�������������������������

�����������$����������������� ������&�����(����������������&�(������������������������"��������������9

%.... ������ �� ≈+±=γ'���������γ�(��������������������&������������������(����� ��������������������&�� ������=����� �"���� �>6F$�(�������

��������"��

��� ����(�� ���������"�������������"���������������+��������/425��&�������������������������������� ������������

����������������������������%�����������8�(����$��������������������������� �����+���$���������"�������������� ��������

�����������������+�����������������������������&��'�������� ������ ���������������(�������"���������������������$� ����!�����$

����������������$�����"�������������� �������������������"�����1�"���������� ������������ �������&�������������� �������

��������&���� ����(��������� �"�����������������������������'���������������������������������������$�����(���������������������

��������������$��������������� ������&�����(����"���%������������������������� ������������������� �"��

'��� ��������� �������������/425��&���������"���!��������,��(��������������(�������"����!������

��,���������� ������&������� ��������������&�� ��������$������&�������������� ���������(���������"������� �������������

����������� ������������������9�����"����&�� ����&��������� ����"&���������������$���������&�� � �"�����+���������������

���+�$��������� ����������� ����������������$����

�A

���,��(������������������������������� ���������&����7����������(���������%����������)A*9

%, ��⋅Δ

=,

,%

(�����%�������������������&���� �������� ������������������&�� ����� �"��������������������E������������������������������������

�������������������(��+�����������������������E���������������������������� ������������ ���������������������

4�����������������������������(���"��������������������� ���������������� �"���%�����&������!���������������"����

���������� �"�������������������������������)K*

/�������� ������.�/� �"������� ��������$�������������������������������������������������������������� ��$������������

��������� ����������������������� ����������&��'��������������������������"��

,����������� ����(���� ��� ���������������� ���������"�����H!��������������������������������������������������������

������������������������ ��������$��������$������������� �����������������!�����.�/� �"�������(��������������������&� ��%����&

� ������������������������������������������&�) $��$� �*��'(�����������������������������������"��� ��������������������&�� ��

�"��9�����"����&�� ����&��������� ����"&����������������������������&�� � �"�����+��������������������������+������ �!��

����������$�������������������������"������������/���������%�����$������������������&�����"��������������������� ��%�����&�����

���������� ���������������$������������������ �������������� ���"�������������$����� ������$����������������������"�������������

(�����������������(�������� �� �������������� ������������������ ����������������$��!�������$������� �������������/425

�&������'����������������&����������� �����!����� �"�����4����������������������������&�"��������������������������$�"������&

���������������������������)K*

'�������������������� ��������������������&L��������������� ����������������������"������� ��������������������

������������ �.�/� �"����������������������������������������� ����������&����� � �"���

�� ������

�� ����.��&����$�%�������+��$�5���$��K=��-���60

��� ;<4'��� ��=�K����-�������������.��������/�������������������� +�����

��6 �����.��&����$���/����������$������$�%�������+��$�5��6$��=�K�-����0

�� ����.��&����$�M��4�3&������$������$�%�������+��$�5���$���=���-����0

��� 5�N�������$�/�N�D�������$������$�! �� �� ��� ���������#�.������������� �����������0���������������)��

O������*$�:��+�&����������&�$�D����(�- K�K0

��� ����.��&���������/�M��������$�%�������+��$�5���$���=��- KK�0

��� ����.��&�����������/�P���"��$�%�������+��$�5���$���=�K�- KK�0

��A ����.��&���������<���2�������$�%�������+��$�5��6$�=��- KKK0

��K ����.��&���������M��/�5�����$�%�������+��$�5���$���=�A�- K��0

� ����.��&����$�N���;��������$������$�%�������+��$�5�� $���=���- K��0

H�N�2�L7���$�N�5�;��������$������$�%�������+��$�5���$� K=���- K��0