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乌斯特均匀度测试仪


乌斯特均匀度测试仪 一
张 壬 俊
上 海市纺织科学 研究 院

的 阴极 上

,






,


,

细 保持 一 定 的 关 系

光 电 管 的 输 出 电流

则 与 条 干 的 粗 因 此 法 与 人 眼观 察 的 机
, ,

理相似


,

一 旦 光 电器 件 出 现


便很 容 易为 人
,

众 所周 知 从条子 到细纱 条 干 的均匀 度 是 一 个 很 重 要 的 问 题 细 纱 是 由每 一 个 体 纤 维 随 机 排 列 牵 伸 加 拈 而 纺 成 的 目前 的 纺 纱 设 备 还 不 能纺 出 绝 对 均 匀 的 细 纱 故 条
,



们 所 吸 取 而 群 起研 究 电 容 法是 利 用 空 气 电容 器 作 为 检 测 器
, ,



当 纱 条 通 过 两 块 金 属 极 板 之 间 的 电 场 因纤 维 材 料 的 介 电常 数 大 于 空 气 电 容量 增 加
,

干 的 粗 细 不 匀 现 象必 然 是 存 在 的 一 般 说 条 干 愈 是 均 匀 织物 的 质 量 愈 高 历 来 在 研 究 条 干 均 匀 度 与 牵伸 理 论 方 面 需 要 一 种 能
,



,

,

,

客 观 地 测 量 各 道 工 序条 干 不 匀 的 仪器 同时 由于 市 场 的 激 烈 竞 争 对 纱 布 的 质 量 有 更 高
, ,

要求

推 动 了 均匀 度 测 量 仪 器 的 发 展 测 量 条 干 均 匀 度 最 原 始 的方 法 是 把 纱 条 按 一定 的 长度 切 断 逐 次称重 此 法 意义
, ,



,

,

明 确 试 验 结 果直 接 代 表 单 位 长 度 的 重 量 变 异 但其 工 作 包括 称 重 计 算 极 为 繁 琐 耗
,
。 、
,

其 增加 的 量 则 与 纱 条 截 面 的 纤 维 量 基 本 上 成 正 比 这 两 种 方 法 大 致 在 同一 时 期 出 现 光 电式 还 可 能 早 一 些 但 可 惜光 线 通 过 物 质 其 强 度遵 照 指数规 律 随物 质厚 度 的增加 而 迅 土 速 衰 减 〔 〕 即 一 般 可 见光 射入 纱 条 时 其 强 度 很 快 就 接 近 零 这 样 透 过 纱 条 进 入 光 电管 的光 量 只 能 代 表 纱 条 的 直 径 严 格 地 讲 也 不 能 代 表 直 径 因 为 实 际 纱 条 的 截面 是 不 规 则 的 同 时 纱 条 周 围 的 蓬松 纤 维 也 能 挡 住 大 址


,



,

,

,



光线

,

因 此 光 电法 起 源 虽 早
〔 〕


,

但 始终未 能越

时 也有 一 种 方 法 是 把 纱 条 放 在 一 定 形 状 的 沟 槽 罗 拉 中加 压 用 带有杠 杆 的 机 械 装置 连 续 地 测 出条 干 的厚 度 我 们 通 常 在 纺 织 厂
,
, , ,



测 量 条 干 均 匀度 的方 法

至 于 利用 电 容 的原 理 来 它 的 最 大 优 点是 电 容 量 的 变 化 与 纱条 截面 纤 维 的 数 量 基 本 上 保
,

出实 验 室 范 围

中看 到 的 萨 氏 均 匀 度 仪 即 属 于 此 种 仪 器 〔 ’ 此 法 适 用 于 粗 大 疏 松 的 条 子 与 粗 纱 因它 们 能 在 沟 槽 中获得 一 定 的 成 形 使 厚 度与 重 量 保 持 一 定 的 关 系 其 结 果 具 有 一 定 的准 确 性 对 于 细 纱 则 因条 干 较 细 有 较 多 的 拈 度 等 固有性质 厚 度与重 量 之 间相 关性较 差 人 们 在 这 一 种 方 法 上 虽 花 费 过 较 大 的功 夫 如 利 用 光 学 系 统 代 替杠 杆 用 极 轻 的 机 械 感 触 元件 测 量 细 纱厚 度 感 触片 带 动 小 镜 子 偏
,



持 线 性关 系
,


,

,



,

,

测 量 的 结 果 代表 单 位 长度 内 重 量 的 变 化 这 是 目前 所 有 其 他 方 法 无法 比拟 的优 点 因 为 研 究 者 对 于 条 干 的 重 量不 匀 最 感 兴 趣 任 何 并 条 机 与细 纱 机 所 产 生 的 纱 条 每一 点 的单 位 长 度 内 重 量 都 发 生 变 化 在 细
, ,
,



,

,



纱 的情 况 下 它 将 引起 拈度 的 变化 直 径 的 变
,

,

,

,

,

,

化 以及 强力 的 变 化 不 过 这 些 都 是 由 于纤 维 不 规 则 排 列 而 造 成 的 重 量 不 匀 所 带来 的 第 二 工“ 位 效 应 〔 〕 虽 然 电 容式 也 存 在 着 一 些 难 以
,


转 光 线 照 射 于 感光 胶 片 上 进 行 记 录 但 都 因 机构 复 杂 昂 贵
,


“ 〔



”、 连
,

〕,

以致 来 不 及 成 熟



克 服 的 缺 陷 如 含 水 与 混 纺 不 均 匀 等 的影 响 但 终 究 由于 试 验 结果 能 代表 重 量 不 匀 故 在
, ,

,

被 电子 的 感 测 方法 所 取 代 三 十 年 代 电 子 工 业 逐 渐 向 通 信 广 播 以外
的 领 域 拓 展 引 起 了 人 们 寻 求 电子 感 测 方 法 “ 的 兴 趣 当 时 主 要 有 两 种 方 法 光 电法 〔 “ 〕
,

用 仪 器 测 量 纱 条 均 匀 度 的 发 展 过 程 中 电 容式

,





” ”〕 与 电容法 〔 光 电法 是 利 用 光 束透 视 细 纱 进 入 纤 维 的光 线 被 吸 收 条 干 愈 粗 被 吸 收 的 光 线愈 多 透 过 的光 线投 射在 光 电 管
, , ,





仍 居 优势 地 位 客观 地 测 量 纱 条 均匀 度 不 管对 理 论 研 究 或 实 用 都 有 其 重 要 意 义 历来 吸 引着 许 多 人 不 遗 余力 地 寻 找 各种 方 法 除光 电 式 与 电
,
,



,

,

容 式 以 外 尚有 振 动 法 气 流 法 同位 素 透 视 法 等 但 这 些 方 法 或 因 速 度 受 到 限制 或 因






,

机构 过 于 复 杂 因 而 至 今 尚未 能 以 产 品 形 式 推广 应 用 瑞 士 的策 尔威 格 公 司 约 在 二 次 大 战结 束 吐 年首 后 开 始研 究 电容式 均 匀 度侧 试 仪 批 产 品在 市场上 出售 其 后 在 针对 纺 织 工程 中所 产 生 的矛 盾 与 需 要 中不 断 前 进 扩 展 “ 至 今 已发 展成为一套完整 的 乌斯特 ” 均 匀 度 测 试 系 统 本 文 的 目 的 是 介 绍该 测 试 系 统 中 各 个 仪 器 的 用 途 性 能 电路 的 工 作 原 理 以 及 各 个 型 号 电路 的 发 展 概 况 对 于 一 般 电 路 作 概 念 性 的 叙 述 对 其 中与纺 织 工 艺 有 关 联 的 特 殊 问 题 则 作 比较 详 细 的 分 析
,




经 化 简后 得


,

—气 一劝 —


一 万一













,

其 中令








与纱 条 厚 度
拜的 关 系



,

为 了判 别 电 容 址



可将式



展开为级数




厂户






,





飞异护 少 了 旦

,



共 中犷 二 姓拼 是 扁 带 纱 条 处 于 电场 内 的
,





检测 方法
, ,

体 积 也 就 是 纤 维 重 量 严 格地 说 与 拜 的关 系 是 非 线性 的 只 有 当 的 数 。相 当
,



,

仪器 的检 测 头 子 是 两 块金 属 极 板 构成 的 空 气 电 容器 纱 条 通 过 两 块 极 板 之 的 电场 使 电容 量 产 生 与 极 板 间 纤 维 数 量 相 对 应 的 变 化 当 电 容器 内 无 纱 时 极 板 间 只 有 一 种 空 气 介 质 其 电 容量 为
,
, ,

小 即纱 条 的 直 径 与 极 板 距 离 之 比 相 当 小 时 等 式 在 右 端 二 次 项 以后 从 略 二 者 在 实 用 的
, , ,


,





意 义 上 保 持 了 良好 的 线 性 关 系
,

。 “ 〔 〕

观 察式 尚可 发 现 电 容 量 不 仅与 纱 条 的 重 量 有 关 而 且 与 纤 维 的 介 电 常 数有 关







兀 廷

式中

—空 气 的 介 电 常 数 近 似 等于 —两 块 极 板 间 的 距 离 — 当纱 条 进 入 电 容 器 后 极 板 间 存 在 两 种
,




极 板面 积

,

不 同 的含 水 将 具有不 同 的 介 电常数 所 以当 人 们 采 用 这 种 以 电容器 作 为 检 测 头 子 的 均 匀 度 仪器 时 很 自然 地 会 考 虑 到 因 纱 条 各处 含 水 不 同 而 影 响 测 试 结果 的正 确 性 问 题 图 是 与 表 示 电 容 量 同时 受 影 响 于 介 电 常 数


介质


为 简 便 起 见 设 纱 条 呈 扁 带形 状 所 示 此 时 电容 量 为
,
,

,



,


汀龟







十 下丁


下下







式中







,

— —

扁 带形 纱 条 的 厚 度 纤 维 的 介 电常数


的情形 参数填充因素 阴 目 丫 岁琳侃 以 爪 电 容器 极 板 的 宽 度 对 试 验 结 果 也 有 影 响 因 为 当纱 条 通 过 测 量 电 容 两 块 极 板 之 间 时 所 对 应 的 电 容 量 变 化 是 代 表 电场 内 所 有 纤 维 的 重 量 于 是 当 纱 条 不 匀 变化 的 波 长 小 于 或 接近 极 板 宽 度 时 电 容 童 的变 化 将 会 衰 减 而 不 能正 确地 代表 沿 长 度 的 重 最 变











,

,

,

叼 似 时 胜 肠 洲 动 叨 哥日 卜 曰 』 介 些

。卜



化〔

工“

。 〕

位 长 度 内 重 量 变 化 的 复本
到 以下几个 因素
,




我们 知道 一 个 理 想 的 检 测 方 法 使 电 容 址 的 变 化 完 全 成 为 纱条 单
,

就必须想



汤 冬 班 溅花 亥 亥
介 电常数

引入 纱 条 后 电 容 器 所 产 生 电 容增 量 应 与 纤 维 数 量 成 线 性 关 系 电 容 增 量 与纱 条 的含 水 量 无
,



电 容 增量 与 协 图 的关 系 , 注 阴影 区 为 电 容检 测 方 法 的变 化 范 围




电 容增 量 系 代 表 极 板 间 的 纤

维总重量


,

故 电 容器 的 极 板 宽 度 愈 小

愈好



根 据 上 述 因 素 对 于 具 体 的 测 量 电容器
,

,

产品

,

填 充 因 素 万不 是 一 个 很 重 要 的 参 数 一片 愈 沪‘ 夕“ 卜 以 爪 一外 囚 岁 伏 小 线性 愈好 并 且 受 含 水 量 的影 响 也 愈 小 但 增 加 极 板 距 离 要 减 低 测 量 电容 器 的 检 测 灵
,

‘ ’






,



,



,

,



敏 度 如 过 份 地 增 加 极 板 距 离 会 使 仪 器 带来 其 他 麻 烦 由于 同样 的 理 由 极 板 的 宽 度 也 不 能 随 心 所 欲地 减小




,



其 中 电子 管 电路 已 全 部 被 集 成 与 晶 体 管 电 路 所 取 代 并 在 仪 器 的 操 作 与 试 验 结果 的 计 算 方 面 增 加 自动 调 节 与 逻 辑控 制 电路 而 使 仪 器 的 使 用 趋 于 简 化 电路 的 变 革 涉 及 所 有 的 接 配 仪器如 等 乌 斯 特 测试 仪 一
,
,
、 。

一 于 年上 市 它 的 功 能 与 但 在 电路 结构 方 面 有 相 当大 的 改 革
,

,




如 进 一 步 研 究 尚可 发 现 非 均 匀 电 场 与 电 场 中两 种 介 质 所 产 生 的 折 射 现 象 均能 影 响 电容 量 的 变 化 因 此 种 影 响 远 较 上 述 各 项 因
,



,

此 型 仪 器 的 功 能 与 电路 结 构 基 本 上 与 乌 斯 特 一 相 同 但 在 操 作 与试 验 结 果 的 计算
,

素 所产生 的为 小

,

故本 文对它 不加 讨论



方面 较 之



更 为 方 便 例如试 验 细 纱 时 仪
, , ,








型 式与 功 能


乌 斯 特 均 匀度 测 试 系 统 有 以下 各 型 式 一 均匀度测 试仪

,

器 会 自动 换 管 进 纱 自动 调 零 计 算 一 组 试 样 的 平 均值 并 将 试 验 结 果 打 印 输 出 它 的 生 产 时 间 比卜 早 约 在 年 首 次 问世 一 乌斯特 测试 仪
,
,







包括

,

主机

,

简称



积分 仪

简称



一 的后 代 产 乌斯 特 一 为 乌 斯 特 年 中期 提 供 市 场 报 道可 在 据 乌斯 特 测 试 仪 一



疵 点仪


简称



均 匀度 仪 记 录 器
工、

这 一 仪器 已 在 电 容器 的 结 构 不 同 外


,

年 提 供 市场 除 测 量 其 特 性 与 电路 和 乌 斯
,

简称







相同



波 谱仪

简称


波谱仪记 录 器 简称 适 用 于短 纤 维 纺 试 纱 条 的 范 围是 克 米 一 是 由 记 录 器 绘 制 不 匀 曲线 二 均 线性 不 匀 或 变 导系 数
,




它 的功 能

,

从 积分 仪 得 出平


从 疵 点 仪得 出单 位 长 度 内 细 节 的数 量
,



粗节



棉结

乌斯 特 均 匀 度 测 试 系 统 主 要 包 括 以 两 个 系 列 共 个 型 式 的测 试 仪 器 系 列用 于短 纤 维 纺 而 系 列 用 于 长 丝 纺 历 经 三 十 余 年 随 着 电子 工 业 飞跃 发 展 之 势 逐 年 根 据 实 际 生 产 与研 究 工 作 的 需 要 研 制 配 接 仪 器 并 在 电路 结 构 方 面 不 断更 新 换 代 而 发 展成 为 今 日世 界上 完 整 的 一 套 纱 条 均 匀 度 测 试 系统 因 系 列应用面 广 数 量较 多 本 文 以下 各节 将 以 系 列 为 主 依 次介 绍
,

,



,

,

,

,



,

,

,



由波 谱 仪 提 供 波 谱 图 一 均 匀度 测 试 仪 一 适 用 于 长丝
,




纺 与
,
,



乌斯 特 均 匀 度 测试 仪 一




不 同之 点 在 于 作 为 检 测 单 元 的 电 容
电路 基 本 相 同


器 的 尺 寸不 同

其他 配 接仪

,

最 早 的均 匀度 测 试 仪

人 型是在
,

器 与功 能全 同 乌斯特 测 试 仪




年首 次 问世 的

。 年

,

因 电路 的设 计 与 性 能 较

,

仅 两 年 左 右 即为 的


型所代替
,



开始

舒年 对机械 结构 与 电
,

是 策 尔威 格 公 司 在 五 十 年 代 的 产品 与 其 他 各 配 接 仪 器 的 电路 大 部分 是 电子 管 电路 此 型 仪 器 的生 产 一 直 延 续 到 一 的后 继 年 乌斯特 测 试 仪 一 是
,
。 。



路 改 进 或 增 添 到 次 每 一 次 改动 改 型 号 的数 码一 次 故在 年
,

即更


型 停产 时


,

其型 号 已增到 的范 围 内
,





,





。。

我 国都 有 迸





个 测 量 电容器 型 则 将 测 量 电容 改 为 个 极 板 距 离 为
,



型有
















毫米



,

各 电容 器 测 量 的 纱 条 支 数 范 围 见 表





酗 峪

电容器


序号
、、 、 、

一 ,
一 ‘。





} 了



?





,


?

?

。艺



,

… 万 呈 了 呈 趾 只 二 兰

?




?





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‘ ‘一“ ‘ “ ‘

一 。 ”
?
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?

?

?

?

一“

?





一一














?



?

?

… … … 了 二 只 矛 资 户
,
,

一‘

,






主机

个 空 气 电容 器 并 联 组 成
、 、 、

,

即 前面 提 到 的
,




电容

见表

电容器

所 谓 主 机是 指 把 纱 条 截面 不 匀 转 换 为 电 信 号 的 一 个 仪 器 纱 条 进 入 测 量 电 容 器 由皮 辊罗 拉等速 牵 引 使纱条沿 长 度方 向的重 量 变 化 转 换成 沿 时 间 的 电容 量 变 化 然 后 经 过
, ,

的 一 端 接 地 另 一 端 接 到 一 个 高 频 振 荡器 的 因而 也 成 为 谐 振 电路 中 谐振 电路 电容 的 一 部 分 振 荡 器 属 于 电 感 三 点 式 决
,
, , ,

定 该 式 振 荡 器 频 率 的近 似 公 式 为


棍频

鉴 频 放 大 等 电路 的 转 换 与 处 理 而 最 终 产 生 代 表纱 条 不 匀 的 电 信 号 整 个 电 路
,








比较繁复
,

,

为 使 读 者 对 此 仪器 的 工 作 原 理 能
,
,

寸 去己
,

获得 简明的认识 以表 示工作原 理 的框 图为 基 础 作 概 念 性 的叙 述 必 要 时 对 于 几 个 特 殊 的方 框作 较 详 细 的介 绍


的 电容 量 发 生 变 化





也 随 之 叮起
,

变化


,

在 电容 变 量

极 其 微小 时
,

实用上
,

主 机 的 工 作 原理



是 主 机的方 框 图

,

测 量 电容

,

二者 完全 可 以看成是 线性关 系 因 为 的 四 个 电容器 适 用 于 细 纱 故 图 上 称 该振 荡 器 为 纱 一 振 荡 器







创 八 八材 止



吮 牡




士于











… …





乌斯 特






器一

方框图

振 电路 上

,

以 类 似 的 方 式 接 入 电 子 管 ⑩的 谐 同理 改 变 的 电 容 量 将 引起
, , ,

检 出 交 流 信号 的 包 络 这 是 一 种 代 表 纱 条 重 量 变 化 的 单 向 慢 变 信 号 其 幅 值与 重 量

, , ,

振 荡频 率 的 变 化 因 为 的 四 个 电容 器 适 用 条 子 与 粗 纱 故 图 上 称 该 振 荡器 为 条 子 一 振

荡器




混 频器 由 电 子 管

的 七极 管 部 分 担 任


,

纱 振 荡器 的 高 频 信 号 条 子 一 振 荡器 的 高 频 信 号
,

送 入 第三 栅 送 入第 一 栅
,

七 极 管 的 屏 极 电流 同 时 受
,


电子 管 为 一 非 线 性 元 件

控制 故 在 屏 极 输 出一 连
,





串的 高频 分 量


其 中只 有 输入 信 号 的 差 频 落在 屏 极 网络 的 通 带 内


并 具 有 实 用 上 相 当 准 确 的正 比 关 系 这 一 信 号再 通 过 平 均 值 细 调 量 程 开 关 选 择 开 关 与 输 出放 大 器 等 由 输 出 开 关 控 制 而 送 到其 他 各接 配 仪 器 中去 在 明 隙各方 框 的作 用 之 后 举 一 假 想 的 细 纱 分 粗 细 粗 三 段 解 释 各级 之 波 形 后 一 即可 对 主 机 的 工作原 理 一 目了然 图 参阅 假设 进入 的细 纱 分 细 时 粗 粗三段 在 细纱未进入
,

、 、

一 一对应



,



,

,





,

,



,







而 向后 一 级 传 送
, ,

现 设 或



,





,


,

在 测 量 电容 器 节微 调 电 容 ⑩ 可 使


,


空着时 调

,

此 时


假 设细 纱进入

的 任 一 个 电 容器
,

增加了


使纱 振荡
,

笋 。 尸 器 的 频率 降低 , 才 愈 大 差 频频 率 愈 高 由此 可 知 是 一 个 振 幅不 变而 频 率 随 纱 条 粗 细 而 变 化 的调
,



频 信 号 这 样 的 信 号必 须 要 通 过 一 鉴 频 器 才能 把 纱 条 的 重 量 变 化 表 现 出来
。 。



,

鉴 频 器 是 一 种 输 出 信 号 的 振 幅随 输 入 的

频 率 而 变 的 电路 侣 主 机所 采 用 的 是 一 电 路 如 图 所 示 当 电路 的时 种最 简单 的 间 常 数 小 于 输入 信 号 的 周 期 时 电 容 所 呈
,


,

,

,

, 、

的 阻 “ 不乖 “ 抗 。 》



,









二 此 时 电流
, ‘












‘。‘

片 主 要 决 定 二长 、 一熟 夕 瓜 。

。 。

鉴频 振 荡器 频 器 无输出 当细纱 下 降一 个 刀 率 段进 入 、 下 降一 个 因 段比 振 荡频 率 刀 刁 此 期间 段粗 故 在 条 子 一 振 荡器 的 频 率 不 发 生 变 化 仍 为 尸 与 尸 同时 进 入 混 频 器 ⑩ 后 差频 的频 率变化如 所示 与 段 的频 率 比 段来得高 通过 鉴频器 后 因 输 出 信 号 的 振 幅 随 频 率而 变 与 段的 振 幅也 比 段 来 得 大 这 就 是 所显示 的 情形 经 交 流 放 大 器 颐 放 大 后 其 波 形 即 如 所 示 在 此 可 以看 出 差 频 的振 幅 变 化 所 形 成 的 包 络 已 经 完 全 代 表 了纱 条 的 粗 细 情 况 经 检 波器 后 信 号 的 波 形 即如 所示 代 表 了 细 纱 的 粗 一 细 一粗
,





差频 段进入
,

,

,

,

,

,



,

,

,

,

,



,

,

,

,

,

,

,

,

,









一 育一 曰











,

量程开 关 由于 纱 条 的 重 量 不 匀 和 具 有 一 定 的 规 纱 条 的不 匀 率 随 着 支 数 的 不 同 有 很 大
,

的变动
,

,

一 般讲

,

支 数 愈高
、 、 。

,

不 匀 率 愈大




二 此式说 明 与 成正 比 其 中。 ‘ 。 口 二 输 出信号 也与 成正 比 图 故 田 是 代 表 差 频 的最 高 频 率 中
,
。 。 二 。






一」 呼

分 别代表 细纱 中设 、 粗 纱 条 子 的不 匀 情 况 图 中 代 表 细 纱 的 重 量 不 匀 以平 均 值 为 准 细 纱 最 粗 点 可 接近 十 最 细 点 可 到 达


现在 图



,

,



,













对 于 这 样 的 信 号 我 们 可 以不


加 修 正 而 通 过 输 出放 大 器
,

二《 渝 告




中 代 表 粗 纱 的 重 量 不 匀 以平 均 值 为 准 而 最 细 点也 可 达 一 点可 达 十
,



,

,

最粗


同 最 从

样图
, ,


,

代 表 棉条 的重 量不 匀

,

差 频 信 号 通 过 鉴 频 器 后 振 幅衰 减 甚 剧
,
,

为 了 增 加 信 号 的 电 平 在 鉴 频器 后 设 置 由 一 五 极 管与 一 三 极 管 组 成 的 阻 容放 大 器 输 出

端采 用 变 压 器 偶合方 式 交 流信 号 通 过 变 压 器 输 入 一 桥 式 检 波



中就 有 中就 有 是 属 于 固定 不 变 的 为 了 提 高 仪 器 的 精 度 和 易 于 观 察 我 们 可 以把 不 变 部 分 排 除 掉 量 程 开 关 就 是 为 此 而 设 在 电 路 中它 包 括 两
,


粗 点可 达 十 此 即可 看 出

最 细 点 也可 达



,

,



,

个波段开关
,

,

一 个 开 关 把 检 波 以后 的直 流 信
, ,
,

点 电压 分 别 为 一













,

的 比 率 同时另 一 个 开 号改变为 比 率 的相 反 电 压 削 去 关提供按 信 号 中 的 不 变 部分 实 际 电 路 如 图 所 示 三极管 ⑩与 组成 二级 直 偶 放 大 器 供使 用 者 观 察 纱 条 不 匀 的 指 示 器 。 的 屏 极 电路 一 。 的 电 流 表 串联 在 相 当于纱 条 中 指 示 器 中 的 中点 电流 是 阴 时 纱条 重 量 的 平 均 值 当 电 流是 阴 一 图 重 量和 当于 平 均值 的 线是 这 放大 器 的转 移 特 性 当输 出 端 的 电 曲 流为 时 输入 端 的
,

,

,

同时 稳 压 管 提 供 电阻 所 组 成 分 压 器 的 电压 经 调 整 使 接 入 另
,

,



一 只 最 程 开 关 四 个 触 点 的 电压
?

,

分 别为
,









,

施加于 最程 开 关
,

,

二 者极 性 相 反 栅 极 的 电压 是 二 者 的 叠 加 转 换 即 可 完 成 削 去不 变 部 分 而 放 大 不
, ,







,

匀 部 分 满 足 了 适 当 处 理 各 种 不 匀 率 的 要求
零点 的指 针漂移 仪 器 的零 点 是 指 指 示器 中 的
,



,



,








,


,





,

一 栅 极 电 压 分 别是 。 一 其 中直 方 图 描 写 最程 开 关 各 档偏压 与 信 号 的 叠加 情形 代表 纱条不 匀 的信号经 检 波 后 呈 现 于
,






指 针 停在 零 点 上 、 就 表 明测 量 电 容器 都没有纱条 在 使 用 时 要 长 时 间 维 持这 一 对 应 关 系是 不 容 易 的 因 为它 的先 决条 件是 差 频 等于 满


根 刻度 线

用 红 线标 明



,

,

,

足 这 个 条 件 应 该 做 到 两 个 振 荡 器 的 频 率 固定 不 变 或者 严 格 的 升 降 同 步 在 实 际 电路 中 高 频振 荡 器 的频 率随 时 都 在变化 主 要是 由
,
,

电阻







纱 条处 于平 均值 时 翩
。的 沁

,

所 组成 分压 器上 当 接入 量 程 开 关 的 四 个 触
,

,

于 仪 器 的 温 度 变 化 所 引起 的




虽 然 电路 中 已
,


呱 匹巫鲤巫 于 砂

采 用 了 具 有 温 度特 性 的 瓷 介 电 容 加 以 补偿 但 在 使 用 过 程 中 仍 经 常 发 现指 针漂 移


的 指 针 漂 移 情 况 约 为在 开 机 后 以 满度 为
, ,

的 一 小 时 内指 针 漂 移 大 于 计算
,









蜜罗贾 酬 产翌
细纱


粗纱



条 子 的 不 匀情 况

每一 大 格 等 于 从第 第二小时 内指针漂移小于 三 小 时 开 始 算 起 漂 移可 小 于 这是 指试验 细 纱 即选 择 开 关 放 在 时 的最 大 漂 移 这 种 主 要 由温 度 引 起 的 漂 移 是 一 种 比 较 缓 慢 的 变 化 恰好 与 纱 条 中 的 长 片 段 的 平


,
,


即以





,

,

均 值 混 和 起 来 在 使 用 中是 无 法 加 以 区 分 的 引起 的 后 果 与 平 均谊 发 生 变 化 完 全 等 同 在 测 试 细 纱 时 漂 移 在 试 验结 束 与 开 始 时 如 相
,
,



,

差 一 小格 条子


不 匀率 将产 生 移 加 倍 则 误 差 也 约 略加 倍 如漂
, ,



的误差


,

如在试验
,



尼 程 开 关 与输 出 放 大 器 的 电 路

棉 条 等 不 匀 率 较 小 的情 况下 此 种 因 的 倍率 漂 移 引起 的 误 差 将 按 增加 使 用 者 对 于 此 种 漂 移 应 特 别 加 以关 注 一 的发展 过 程 中 策 尔威 格 公 司 在 石
,



,

在 温 度 引起 漂 移 的这 个 问题上 并 未 作 出 引 人 注 川 的 改 进 这 可能是 因 为 在 工 艺 和 材 料
,


,

方面

,

限于 当 时 的 技 术 与 经 济 条 件


,

不 能作

更 进 一 步提高 的缘 故

健,





量 程 开 关 各 档 偏压 与信 号 的 叠 加 情形

带来 的 麻 烦 是 试 验 对 于 试 验 细 纱 因 漂 移 引起 的 误 差 尚不 致 过 分 严 重 但 对 于 条 子 以 及 均 匀 度 非 常好 的 条 干 引 起 的不 匀 率 误 差 将 会 达 到不 能允 许 的地 步
,

时 须 经 常调 零

,

,

,

,

,



牵 制 效应


测 试 仪 是 采用 混 频 方 法 来 产 生
,

差 频的

,

相 牵制 的现 象

这 一方法 普遍存在两 个 振 荡 器 互 卜 一般 称为 牵 制 效 应
,

叙 易

特 别 是 频 率 很 高 的 场 合 此 现 象尤 为 显 著 纱 一振 荡 器 的 输 出 注入 混 频器 第 一 三 栅 条 子 振 荡器 的 输 出 注入 第 一 栅 由 于 二 者 接 线 的 寄 生 偶 合 与 混 频管 内 空 间 电 和 的频率相 接 荷 偶 合 的 存在 当




当时 的 由 于 采 用 了差 频 方 法 在 技 术 上 很 难 加 装 保 护环 但 在 后 来 乌 斯 特 一 中移 动 纸 片 而 造 成 指 示 数 值 的 变 化 的 现 象 已 大 为 减 弱 这 可 能是 已经 加 装 了 保 护 环 或其 他 改 进 电 场 均 匀 的 措 施 畸变
,



,

,



,



含水 的不 均 匀 一 般 研 究 者 都知 道 纱 条 中含 有 一 定 的 水

,

近时

其 中较 强 的 振 荡 器 要 对 较 弱 的 振 荡 器 产 生 同 步 作 用 使 二 者 在 同一 频 率 上 振 荡 “ ” 此 时 差 频 等于 零 旋 转 无 纱调 节 旋 钮
,
,



,

,

,

调 节 指 针 的 零 点时


死区 ”

可 发现 转 动 角 度有 一 个 而 很 难 找 到 真 正 的 零 差 其 偏离 真
,
,

正 的 零 点所 造 成 的


的误 差
,

,

与指 针 漂 移

所 引起 的相 同 在 一 般 差 频放 大器 中
,

系采用在两个振
“ ”


荡器 后 面 各 加 阻 隔振 荡 器 来 减 小 死 区 。 则 利用 一个 由 如 图 所 示 乌斯特 。 与 分 布 电 容 组 成 的 消 牵制 的 阻 容 网络 把 死 区 压 缩 到 约 赫 左 右 即差
,

,

,

,

频可 从

赫开 始



份 水 的 介 电 常 数 比 纤 维 的 要 大 得 多 由于 纱 条 的 含 水 不 同势 必 造 成 介 电 常 数 的 显 著 不 同 实 际上 有 两 种 情 况 第一 种是 纱条 中的 水 分 沿 长 度 完 全 均 匀 也 就 是 保 持 介 电常 数 不变 可 以做 到 与 水分 无 关 第 二 种 情 况 例 如 是 纱条 中 的水 分 沿 长 度 并 不 均 匀 如外层 干里 层 湿 或外层 湿 而 里 层 干 这 种 介 电 常 数 的不 匀 将 叠 加 到 重 量 不 匀 中 去 对 于 目 前 的 电 容检 测 方 法 要 完 全 排 除 这 种 误 差 是 无 能 为 力 的 虽 然 策 尔威 格 公 司 在 使 用 工 手 册 〔 〕中声 称 凭 借 很 小 的 填 充 因 素 暗 示 可 减小 水 分 不 匀 的 影 响 但 在 实 际 使 用 中 尚 不 能忽视此种 不 利 因素 故试样在 试验之 前 必 须 存 放 一 定 的 时 间 使 纱 条 中 的 水 分 均 匀分 布 这 是 一 种 伴 随检 测 方 法 而 来 的 固 有 缺 陷
, ,


,

,

,

,

,

,

,



,

,

,

,






。 ⑧

口 口 口口

即 … … …
,

消牵 制 电 路
〔 〕 〔 〕 〔 〕 〔 〕



测量 电



,
,


不 均 匀 电场


,


《 《
,






在 第 节 中 我 们 曾经 提 到 电 容 的 检 测 方 法 必 须 做 到 电 容 增 量 和 进 入 电 容器 极 板 间 的 纤 维成 正 比 为 了 满足这 一 要求 除了使 填 充 因 素 要 很 小 外 还 要 有 一 个 均 匀 的 电场 从 物 理 学 可 知 造 成 实 际 上 接 近 均 匀 的 电场 极 板 的面 积 必 须 远 大 于 极 板 距 离 这 个 条 件 在 具 体 的 测 量 电 容器 中 如 图 所 示 只 有 在 电 容器 中 才 能 近 似 地 实 现 而 在 第 电 容器 中 较 难 达 到 以 第 个 电 容 第 器 为 例 极 板 宽 度 为 毫 米 距 离 为 毫米 这 样 的 电 容 器 的 边 缘 电场 就 会 产 生 如 图 所 示 的 畸 变 因此 同样重 量 的纱 条 因形 状 或 插 入 极 板 位 置 不 同将 产 生 不 同 的 电 容 增 量 均 早 在 四 十 年 代 末 期 英 国的 匀 度 仪 已 采 用 保 护 环 的方 法 消除 边 缘 电 场 的
, , , , ,









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连 。

〔 〕 〔 〕
《 》
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〔 〕 〔 〕 〔


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,

〕 国光 毋



战元 令编
, ,


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光学

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》,

人 民改 育
,

出版社
一 〔 〕

,


,

一 通



〔 〔

〕 〕 贤洁 王
, “





,

,





用 乌 斯 特 均 匀 度 试 验 仪 测量 纱 条
, 《上 海 纺 织 科 技 》

,

不 匀率
〔 生〕 《


” ,

。,



,



未完待 续


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