автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Совершенствование методов контроля линейной плотности влагосодержащих продуктов прядильного производства

005045466

На правах рукописи

5

Буйлов Павел Витальевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ВЛАГОСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ ПРЯДИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05.19.02 — Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

~ ? И ЮН ¿012

Иваново 2012

005045466

Работа выполнена на кафедре прикладной математики и информационных технологий федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия» (НГТА).

Официальные оппоненты:

Жуков Владимир Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой прядения ФГБОУ ВПО «Костромской государственный технологический университет»;

Ларин Игорь Юрьевич, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии текстильных изделий ФГБОУ ВПО «Ивановская государственная текстильная академия».

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна».

Защита состоится 03 июля 2012 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.061.01 при ФГБОУ ВПО «Ивановская государственная текстильная академия» по адресу: 153000, г. Иваново, пр.Ф. Энгельса, 21, ауд. Г-235, e-mail: rector@igta.ru, факс: (4932) 412108.

С текстами автореферата и диссертации можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Ивановская государственная текстильная академия», а так же на сайтах ВАК и ИГТА в сети интернет.

Автореферат разослан <31 » V v 2012 года.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Коробов Николай Анатольевич,

заведующий кафедрой прикладной математики и информационных технологий ФБГОУ ВПО «Ивановская государственная текстильная академия»

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Современные требования, предъявляемые потребительским рынком к необходимости поддерживать высокую конкурентоспособность продукции предприятий текстильной промышленности, вынуждает их постоянно проводить контроль стабильности протекания технологических процессов на всех этапах производства, начиная от приемки сырья и до выпуска готовой продукции. В прядильном производстве наиболее значимыми параметрами, определяющими стабильность протекания технологических процессов, а в итоге обеспечение качества, как полуфабрикатов, так и готовой продукции (пряжи), являются неравномерность линейной плотности и влажность материалов. Актуальность измерения показателей, характеризующих неравномерность линейной плотности и влажности, обусловлена тем, что прочность пряжи её обрывность и неравномерность по крутке находятся в тесной взаимосвязи с выделенными показателями, постоянный контроль которых непосредственно на оборудовании позволяет выдерживать оптимальные режимы протекания технологических процессов, своевременно обнаруживать и предотвращать выход брака готовой продукции. При решении задач автоматизации технологических процессов в прядильном производстве, контроля качества сырья и полуфабрикатов отдается предпочтение бесконтактным методам измерения, среди которых наибольшее распространение получил емкостный метод, основанный на измерении диэлектрических свойств материала (комплексной диэлектрической проницаемости материала и ее составляющих) на переменном токе высокой частоты. Достоинствами данного метода является высокая линейность характеристики, отсутствие инерционности и высокая разрешающая способность. Особенностью емкостных измерителей является зависимость результата измерения как от плотности, так и от влажности продукта. Ввиду того, что влага в продукте распределена неравномерно, указанная зависимость приводит к ложным срабатываниям датчиков, выявляющих наличие примесей и узелков, а также высокой погрешности измерения неравномерности линейной плотности полуфабрикатов прядильного производства

Таким образом актуальной задачей является совершенствование методов контроля линейной плотности влагосодержащих продуктов прядильного производства.

Работа выполнена в соответствии с планом государственных бюджетных НИР ИГТА на 2008 ... 2012 годы, а так же по гранту ИГТА 2009 года для молодых исследователей.

Цель работы. Целью диссертационной работы является улучшение качества продуктов прядильного производства за счет повышения информативности и точности емкостных методов контроля параметров технологических процессов.

Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие научные и технические задачи:

- изучено современное состояние проблемы контроля технологических про-V' -.он прядильного производства;

- выявлены основные источники погрешностей измерения емкостным методом;

- разработан программно-аппаратный комплекс для измерения диэлектрических характеристик влагосодержащих текстильных материалов;

- проведены экспериментальные исследования зависимости диэлектрической проницаемости текстильных материалов от величины адсорбированной влаги и частоты электромагнитного поля;

- разработана модель, описывающая поведение влагосодержащих текстильных материалов в переменном электромагнитном поле;

- выявлены способы компенсации влияния влажности исследуемого продукта на показания емкостных датчиков.

Методы исследования.

Объектом исследования являются продукты прядильного производства, областью исследования - их линейная плотность, а предметом исследования -методы и средства контроля линейной плотности, основанные на принципе измерения диэлектрической проницаемости влагосодержащих продуктов.

При выполнении работы применялись теоретические и экспериментальные методы исследований. В работе использован аппарат математического и компьютерного моделирования, теории вероятности и случайных процессов, математической статистики и метрологии в части обработки экспериментальных данных, теория создания автоматизированных комплексов. Экспериментальные исследования проводились с применением разработанного программно-аппаратного стенда. Техническая обработка результатов исследований, а также разработка моделей, производилась с помощью персонального компьютера. Полученные данные подвергались обработке на ЭВМ как с помощью известных методов и программ, предназначенных для обработки статистических данных (Matlab), так и собственными программными продуктами, написанными на языке программирования Visual Basic. Для сравнительных испытаний использовались стандартные лабораторные методы определения неравномерности по линейной плотности, а также измерительный комплекс «KJIA-М» (Россия).

Новые научные результаты, полученные в работе, состоят в следующем:

- разработан способ учета сорбированной материалом влаги при решении задач обнаружения пороков пряжи емкостным датчиком;

- исследовано влияние влажности материала на результат измерения неравномерности линейной плотности продуктов прядения емкостным методом в« широком диапазоне рабочих частот датчика;

- обоснована необходимость применения многочастотных емкостных датчиков, работающих в широком диапазоне частот, для измерения неравномерности линейной плотности продуктов прядения;

- разработаны способы компенсации влияния влажности продукта на результаты измерения неравномерности линейной плотности продуктов прядения емкостным методом;

- создан метод определения массы и линейной плотности влагосодержащего

продукта по дисперсии его диэлектрической проницаемости;

- предложен метод измерения влажности продукта по дисперсии его диэлектрической проницаемости;

- получены экспериментальные зависимости диэлектрической проницаемости хлопка, льна, лавсана от частоты электромагнитного поля.

Обоснованность основных научных положений и выводов обеспечивается корректным использованием методов планирования эксперимента и статистической обработки данных, методов математического моделирования. Достоверность полученных моделей подтверждается их согласованностью с экспериментальными данными.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- разработана программа для определения влажности материала по дисперсии его диэлектрической проницаемости (свидетельство № 2012610550 от 10.01.12);

- результаты исследований использованы при разработке и изготовлении прибора для измерения влажности льнотресты;

- разработано устройство для измерения основных показателей качества продуктов прядения (линейной плотности, влажности, неравномерности линейной плотности). На данное устройство получен патент на полезную модель (№114521).

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на: заседании кафедры прикладной математики и информационных технологий; научном семинаре ИГТА по проблемам повышения эффективности технологических процессов текстильной и легкой промышленности; межвузовских научно-технических конференциях аспирантов и студентов «Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск-2008 ... 2010, 2012), ИГТА, Иваново, 2008 ... 2012 г.; меж-дународЕюй конференции «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности», Витебск, 2009 г.; всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции развития информационных технологий в текстильной науке и практике», Димитровград, 2012 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 работ, из них, три статьи в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», два свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ; один патент на полезную модель; остальные - тезисы конференций.

Личный вклад автора в получение результатов, изложенных в диссертации. Вклад автора состоит в участии во всех этапах процесса, разработке экспериментальной установки, постановке эксперимента и получении экспериментальных данных, обобщении результатов и формулировке выводов, подготовке основных публикаций по выполненной работе, разработке прототипа прибора для измерения линейной плотности и влажности волокнистого материала.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения и четырех глав. Материал представлен на 173 страницах машинописного текста, содержит 42 рисунка, 14 таблиц, список литературы из 110 наименований и включает пять приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы и определ< цель исследования, а так же приведена общая характеристика работы, ко) рая отражает её научную и практическую значимость.

В первой главе рассмотрено современное состояние проблемы контр, показателей качества текстильных материалов.

На основании обзора опубликованных научно-технических источни сделан вывод о том, что емкостные датчики получили широкое распростра ние для контроля показателей качества текстильных материалов. Достоинст ми емкостных преобразователей, обеспечившими им широкое распространен являются: преимущества бесконтактного метода измерения, линейность хар теристики, высокое быстродействие и разрешающая способность. Проблеме измерения параметров качества текстильных материалов емкостным мето; занимались такие ученые, как Андросов В. Ф., Каминский Д. Ключининкас А. Ю., Козлов А. Б., Разумова Е. А., Расторгуев А. Турчинин А. М., Хавкин В. П. и другие. Установлены основные факто влияющие на результат измерения емкостным методом, среди которых в г вую очередь выделяется влажность материала. Показано, что применяемы настоящее время емкостные преобразователи, работающие на одной фикси ванной частоте, принципиально не способны учесть влияние сорбирован! материалом влаги на результат измерения. Существующие способы сниже влияния влажности материала на результат измерения, заключающиеся в к диционировании пробы в течение 24 часов, малоэффективны, приводят к : чительному увеличению времени измерения, а также исключают возможне их применения непосредственно на технологическом оборудовании.

Известно, что диэлектрическая проницаемость свободной воды в знг тельной мере зависит от частоты электрического поля и описывается уравне ем П. Й. В. Дебая:

* £п - ^ -г.

1 + }03Т '

где 8 - комплексная диэлектрическая проницаемость; сх, - диэлектричес проницаемость на бесконечно большой частоте и нулевой частоте (на поете ном токе) соответственно; н' - частота электрического поля, Гц; г - время лаксации, равно времени, в течение которого после снятия внешнего поля ляризация уменьшается в 1/е раз, с.

Ряд исследователей дополнили теорию Дебая и предложили соотно ния, описывающие поляризацию в гетерогенных системах. Наибольшее пространение получила диаграмма Коул-Коула, соответствующая уравнент

р — Р - ----

(1 -г ¡СОТ) '

где а - эмпирическая постоянная (0<а<1), описывающая расширение релаксационной области.

Поиском зависимостей, связывающих диэлектрическую проницаемость многофазной смеси с диэлектрическими проницаемостями и объемными концентрациями ее компонентов, занималось большое количество ученых, таких как Бруггеман, Вагнер, Винер, Клаузиус, Лихтенекер, Моссотги, Оделевский' Пальмер и другие. Однако, полученные ими формулы применимы лишь к грубой модели «сухое вещество - сухая влага» и не учитывают влияние видов и форм связей компонентов на диэлектрические свойства системы. Одним из первых на необходимость учета данного фактора указал Куриленко О. Д.

Проведенный анализ научных работ по исследованию проблемы контроля показателей качества текстильных материалов емкостным методом позволил выявить основные направления теоретических и экспериментальных исследований, выбрать соответствующие методы и поставить задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям диэлектрических свойств влагосодержащих текстильных материалов. Приведена модель конденсатора с волокнистым влагосодержащим диэлектриком. Показано, что эквивалентная диэлектрическая проницаемость подобного диэлектрика определяется по формуле:

где е - диэлектрическая проницаемость смеси волокнистого влагосодержащего материала с воздухом; Ки К2, Къ - соответственно доля воздуха, воды и волокна в объеме конденсатора; е в, е вол - относительная диэлектрическая проницаемость соответственно воды и волокна.

В приведенном выражении значение диэлектрической проницаемости воды зависит от ее фазы, а также формы связи с твердым веществом. Показано, что в настоящее время не существует единой модели, определяющей поведение влагосодержащих текстильных материалов в переменном электрическом поле. Обоснована необходимость экспериментальных исследований, для проведения которых разработан и изготовлен автоматизированный измерительный комплекс, включающий в себя изолированную испытательную камеру, в которой автоматически поддерживалась фиксированная температура и заданная влажность, и электронную схему, измеряющую сопротивление емкостного датчика переменному току на определенных заранее заданных частотах. Измеренные значения сохранялись в памяти персонального компьютера для дальнейшей обработки. Перед началом измерения производилось кондиционирование образца при определенной влажности воздуха. В качестве объектов исследования выбраны образцы хлопковых, льняных и лавсановых волокон. Разработана компьютерная программа для автоматического сбора и обработки результатов испытаний. Программный продукт зарегистрирован Российским агентством по

патентам и товарным знакам в Реестре программ для ЭВМ (свидетельство 2010616566 от01.10.2010 г.).

Проведена оценка инструментальной погрешности измерения разра( танным комплексом. Получены результаты испытаний измерительного кс плекса, проведена первичная статистическая обработка полученных данных, данным испытаний рассчитан оптимальный объем выборки и доверительн интервал для доверительной вероятности а = 0,95 с учетом козффициеі Стьюдента.

Получены экспериментальные частотные зависимости диэлектрическ проницаемости конденсатора с диэлектриком из хлопкового (рис. 1), льняне и лавсанового волокна для различных значений влажности и массы пробы.

Рис. 1. Зависимость диэлектрической проницаемости конденсатора с диэлектриком из хлопкового волокна от частоты при 1-25 С, т=0,4 г

Анализ полученных данных показал, что величина диэлектрической п ницаемости уменьшается с увеличением частоты, скорость изменения зави от влажности материала. Сказанное позволяет сделать вывод, что емкост! датчики с низкой рабочей частотой наиболее чувствительны к измене! влажности материала, а следовательно, обладают большей погрешностью из рения массы, линейной плотности, а также неравномерности по линей плотности продукта.

Третья глава посвящена разработке модели поведения влагосодержаг текстильных материалов в переменном электрическом поле. Для получе математической модели влагосодержащего диэлектрика рассмотрены проце сорбции влаги в равноиссных ус.г ¡г"-х. Показано, что текстильные волокна

носят к классу проницаемых набухающих материалов. Сорбция в них происходит в несколько этапов. Вначале заполняются микропоры, соизмеримые с размерами молекул сорбата. Затем происходит заполнение промежуточных и мак-ропор. При малых величинах адсорбции на твердых поверхностях молекул волокна происходит формирование первого адсорбированного слоя молекул воды. При этом энергия связи молекул сорбента и сорбата велика, что обуславливает низкую подвижность молекул воды, а значит, и низкую диэлектрическую проницаемость. Образование второго слоя приводит к уменьшению энергии связи и, следовательно, к большей подвижности молекул воды, что обуславливает увеличение значения диэлектрической проницаемости. При дальнейшей сорбции основную роль в поляризации играют последующие слои адсорбированных молекул воды. Их число и подвижность возрастают. Поэтому значение е стремится к величине диэлектрической проницаемости свободной воды.

Рассмотренные особенности сорбции воды волокнистыми материалами позволяют представить содержащуюся в волокне влагу в виде совокупности пленок. Под пленкой понимается слой сорбированных молекул воды, имеющих однородную структуру и обладающих изотропными свойствами. Диэлектрические характеристики каждой пленки зависят от энергии связи молекул воды с сорбционными центрами, от толщины пленки, а также от степени ее удаления от центра волокна. Свойства воды в пределах каждой пленки описываются диаграммой Коул - Коула (формула 2), коэффициенты которой (г и а) зависят от энергии связи молекул воды с сорбционными центрами. Сказанное позволяет представить математическую модель, описывающую диэлектрическую проницаемость системы «волокно - сорбированная влага»:

£ = + (4)

где т, - время релаксации 1-й пленки; а, - постоянная (0 < а < 1), описывающая расширение релаксационной области для /-й пленки.

Показано, что полученная модель с высокой точностью описывает экспериментально измеренные зависимости диэлектрической проницаемости влаго-содержащего материала от частоты электрического поля. Проверка адекватности модели показала, что рассчитанные значения критерия Фишера не выходят за рамки доверительного интервала для всех полученных данных. В отличие от моделей, предложенных Дебаем, Казанским М. Ф., Коул-Коулом, данная модель более универсальна (применима не только для хлопка, как модель, предложенная Казанским М. Ф.).

Проведено исследование влияния изменения массы влагосодержащего материала на характер изменения частотной зависимости диэлектрической проницаемости при постоянной влажности материала. Показано, что при увеличении массы пробы происходит смещение характеристики вверх, - в сторону большего значения диэлектрической проницаемости. Крутизна характеристики практически не меняется. Предложена математическая модель, позволяющая начислить массу влагосодержащего материала по величине его диэлектриче-

ской проницаемости на высокой и низкой частоте. Для построения математи ской модели применялась обобщенная линейная двухфакторная регрессия:

У=Ь]+ Ь2 А',2 + ЬгХг + АД, + ЬьХг + ЪеХ,Хг, (

где Y - масса волокна; Хи Х2 - величина диэлектрической проницаемости со ветственно для наименьшей измеренной частоты (2 кГц) и наивысшей из ренной частоты (10 МГц).

Полученная модель позволяет, измерив величину диэлектрической п ницаемости влагосодержащего материала на низкой (2 кГц) X] и высо] (10 МГц) Х2 частоте, определить полную массу материала и сорбирован! влаги. При этом данная модель применима как для хлопкового волокна, та для льняного и лавсанового, однако при смене материала используются разл ные значения коэффициентов модели.

Измерение диэлектрической проницаемости на нескольких частотах зволяет вычистить массу сухого волокна, не прибегая к предварительному сушиванию пробы. Для определения массы сухого волокна используется та! линейная двухфакторная регрессионная модель.

Проведено исследование влияния влажности продукта на характер из нения частотной зависимости диэлектрической проницаемости. Показано, крутизна диэлектрической характеристики зависит от влажности материал особенностей строения, пористости отдельных волокон. Большой размер пс структуре волокна способствует образованию комплексов с водородной связ что приводит к увеличению диэлектрической проницаемости волокна, особ но в области низких частот. Вышесказанное хорошо иллюстрируется резул тами экспериментальных исследований (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость эквивалентной диэлектрической проницаемости емкостного датчика от частоты для хлопкового,

.т.ч.'-.' ' '"'г зол окна т-0,5г

По результатам проведенных исследований разработана модель, позволяющая вычислить значение массы сорбированной материалом влаги по диэлектрическим характеристикам влагосодержащего материала. Разработана программа для определения влажности материала по дисперсии его диэлектрической проницаемости. Программный продукт зарегистрирован Российским агентством по патентам и товарным знакам в Реестре программ для ЭВМ (свидетельство № 2012610550 от 10.01.12).

В четвертой главе разработаны способы учета погрешностей, обусловленных сорбированной материалом влагой, при использовании емкостных методов технического контроля технологических процессов прядильного производства.

Разработан способ исключения ложных срабатываний исполнительного механизма нитеочистителей с емкостным датчиком при прохождении через датчик материала с повышенной относительно среднего уровня влажностью. Предложенный способ основан на измерении эквивалентной диэлектрической проницаемости датчика на двух частотах - высокой (порядка нескольких мегагерц) и низкой (порядка единиц килогерц). При прохождении порока через пластины датчика его диэлектрическая проницаемость, измеренная на низкой и высокой частотах, увеличивается практически пропорционально. В случае прохождения через пластины участка пряжи повышенной влажности диэлектрическая проницаемость датчика, измеренная на низкой частоте, увеличивается в значительно большей степени, чем измеренная на высокой. Указанная особенность используется для исключения ложных срабатываний исполнительного механизма нитеочистителя.

Проведен анализ влияния влажности материала на результат измерения линейной плотности. Показано, что влажность материала влияет на результат измерения по емкостному методу гораздо в большей степени, чем по весовому. При измерении линейной плотности материала весовым методом измеренное значение массы равно сумме массы сухого материала и массы влаги. При измерении линейной плотности материала емкостным методом изменение емкости, вызванное наличием в датчике волокнистого влагосодержащего диэлектрика, зависит не только от массы волокна, находящегося между пластинами, но и от его диэлектрической проницаемости, а также от массы и диэлектрической проницаемости воды и определяется по формуле:

где твол - масса волокна, г; IV- влажность волокна; £о - диэлектрическая постоянная, Ф/м; д,- объемная плотность воды, кг/м3; ¿-расстояние между обкладками датчика, м; - относительная диэлектрическая проницаемость воды; /частота, на которой производится измерение, Гц; р,:,„ - объемная плотность волокна, кг/м3; £„,„ - относительная диэлектрическая проницаемость волокна.

С увеличением рабочей частоты датчика диэлектрическая проницаемое! сорбированной материалом воды уменьшается, что приводит к уменьшен« погрешности измерения. Очевидно, минимальная погрешность измерения, об}-словленная влиянием влаги, будет наблюдаться при работе датчика на сверхви: соких частотах. Диэлектрическая проницаемость воды при этом минимальна равна ех=5,2. На рис. 3 показана структура сигнала при весовом и емкостнс методах измерения для данного предельного случая. На рисунке: Ь - относи тельная доля сигнала датчика, обусловленная сухим диэлектриком (волокном) с - относительная доля сигнала датчика, вызванная наличием воды в продукт -Влажность материала принималась равной 5%. Как видно из приведенных ди , грамм, увеличение рабочей частоты датчика полностью не устраняет различг между емкостным и весовым методом измерения.

а) б)

Рис. 3. Структура сигнала при весовом (а) и емкостном (б) методах измерения линейной плотности

Компенсировать влияние влажности можно при условии измерения ди электрической проницаемости материала на нескольких частотах. Показан! что применение регрессионной модели, полученной в третьей главе, позволяв вычислить значение массы сухого продукта и массы влаги по величине диэлег. трической проницаемости на высокой (10 МГц) и низкой (2 кГц) частотах, г. следовательно, учесть влияние сорбированной материалом влаги на результг измерения линейной плотности. Точность определения линейной плотност: влагосодержащего волокнистого материала с использованием регрессионно: модели в несколько раз выше, чем максимальная, теоретически получение точность измерения емкостным методом с использованием одночастотног. датчика, и сравнима с точностью измерения весовым методом. Недостатко двухчастотного метода является необходимость построения регрессионной мс дели, что требует предварительных трудоемких измерений. Однако рассчитак ная единожды регрессионная модель для данного материала позволяет изме рять массу влагосодержащего материала, массу сухого материала с высоко" точностью, а также вычислить влажность исследуемого материала.

Показано, что информацию о массе волокна, и о количестве сорбированной им влаги также можно получить по единственной частотной зависимости, не прибегая к построению регрессионной модели. Отмечено, что изменение диэлектрической проницаемости. гг -сдое..' .-ыос наличием в измерительном кон-

денсаторе волокнистого влагосодержашего диэлектрика, определяется по выражению:

(7)

где Ает

У Р.

—(е.а, — изменение диэлектрической проницаемости, обуслов-

ленное наличием в датчике сухого волокна; Д£^({) :

тв

Ур,

диэлектрической проницаемости, обусловленное наличием в датчике влаги.

На графике зависимости Леф (рис. 4) рассмотрена криволинейная трапеция, ограниченная кривой Аеф на участке аЪ. Внутри этой трапеции выделен прямоугольник с основанием аЪ и высотой А£еог. Данный прямоугольник обусловлен наличием в датчике сухого волокна, диэлектрическая проницаемость которого не зависит от частоты. При постоянных значениях V, /?„„„, £„,,, его высота растет прямо пропорционально массе волокна твт (сухого вещества). Криволинейная трапеция сс1е/, расположенная над выделенным прямоугольником обусловлена наличием в волокне сорбированной влаги, диэлектрическая проницаемость которой зависит от частоты электрического поля. Рассмотренная криволинейная трапеция разделена на криволинейный треугольник и прямоугольник. Для этого из точки Аё(Ъ) проведена линия, параллельная горизонтальной оси, до пересечения с прямой, проведенной из абсциссы а. Площадь 5 трапеции сск/ равна сумме площадей прямоугольника Б„р и криволинейного треугольника Бтр.

ДеШ

1.2

1.15

1.1

1.05

а —хлопок, га-0,4 г., \У=4,4 %1

і \ і \ і \ і ; \ I > і і

Дсд,л(П

и .....5,П......* = I И ІТшГ~1Чч4Щ

1 і ( ;,..... 1 С \Ш І 1 ІІІІШ М ИІІІІІ : : і- і 1 •И-ШН........;.......і-.....гИтШ...........І......Н-НШ!

' ~ "1 ---- 1 и і :! ПN і І і І ШП і і | і Имі \ і І і Пі І И Иі і і і і і Мі і : і ;: М ; і ; ; і; і і І ;і І ! і і: м і І И 1! і N І і N і іЬіі

1

юа 10' 10' 10"

Рис. 4. Графическая модель влагосодержашего диэлектрика

10 Т, Гц

Величины площадей Б,,,,, и функционально взаимосвязаны. При стрев^ лен ии влажности материала к нулю, кривая Леф вырождается в прямую линик параллельную оси абсцисс. При этом обе площади Бтр и Бпр стремятся к нулю, на графике остается только прямоугольник ас/Ь, обусловленный наличием датчике сухого волокна. Таким образом, функциональная зависимость межд и Б„п - прямая, т. е. при увеличении Х,,,, увеличивается и 5рр. Проверка выяе ленной зависимости по' данным эксперимента показала, что она является пр* мой пропорциональной со свободным членом, равным нулю. Делением площе дей Бщр и 5„р на ширину основания получены эквивалентные диэлектрически проницаемости частотно зависимой и частотно независимой Аеч,1в составляю щих Дгв(0:

Ае (8

Э Ч?в 1 1

о-а

Ъ-а

где к\ - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрически размеров датчика, коэффициента передачи измерительного устройства и плот ности волокна.

Из формулы (7) масса сухого вещества (волокна):

= кгАет = А,(Де<6)-*, -^ч, (1С

Ъ-а

где к2 - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрических ра: меров датчика, плотности и диэлектрической проницаемости волокна.

Масса воды в продукте прямо пропорциональна эквивалентной диэлек трической проницаемости Аевф\

тв'=к3Ь£,(Л = к3-^, (11

Ъ-а

где к} - коэффициент пропорциональности, зависящий от параметров измери тельного устройства.

Зная массу волокна и массу воды, нетрудно рассчитать массу влагосс держащего волокна:

т = т +т„ = к1А£(Ь) + (к2-к!к1)——. (12

Ъ-а

Разработанный метод определения массы волокна и сорбированной вс локном влаги применен в спроектированном устройстве для измерения линей ной плотности влагосодержащих материалов. На устройство получен патент н полезную модель (свидетельство №114521). Функциональная схема устройств на рис. 5. Исследуемый продукт аротягизают о^тлпдхрми ем

костного датчика Сх. Устройство управления (УУ) устанавливает наименьшую частоту генератора (Г) из заранее заданной сетки частот (1кГц). Переменное напряжение с генератора поступает на делитель, образованный емкостями датчика Сх и эталонного конденсатора С0. Сигнал с эталонного конденсатора С0 усиливается, детектируется, преобразуется в цифровой код и сохраняется в памяти устройства управления.

Рис. 5. Функциональная схема устройства для измерения линейной плотности

Далее устройство управления устанавливает следующую частоту из сетки и измеряет диэлектрическую проницаемость мате риала для данной частоты. Таким образом, в результате перебора всех заранее заданных частот (в диапазоне от 1 кГц до 10 МГц) в памяти устройства управления сохраняется выборка значений, описывающих зависимость диэлектрической проницаемости исследуемого материала от частоты. После измерения зависимости диэлектрической проницаемости материала от частоты устройство управления вычисляет массу влаги, массу материала, а так же влажность материала. Испытание разработанного устройства проводилось на хлопковой и льняной лентах. Результаты испытаний для хлопковой ленты плотностью 3,33 ктекс на отрезках длиной 50 м приведены в табл. 1. Сравнивались результаты измерения массы, линейной плотности и неравномерности линейной плотности весовым и емкостным методами. При измерении неравномерности емкостным методом использовался автоматизированный измерительный комплекс КЛА-М, датчик которого работает на фиксированной частоте 1,7МГц, а также разработанное устройство.

Таблица 1

Результаты измерения неравномерности линейной плотности _хлопковой ленты плотностью 3,33 ктекс _

Статистические характеристики Масса отрезка, г Масса сух. отр., г Масса воды, г Влажность, %

весовой емкостный весовой разраб. ус-во весовой разраб. ус-во весовой разраб. ус-во

КЛА-М разраб. ус-во

Ср. знач. 167,3 174,91 167,66 160,2 160,64 7,01 7,02 4,42 4,37

Дисперсия 50,05 185,96 56,17 49,93 52,30 0,93 1,20 0,42 0,46

К-нт вар. 4,23 7,80 4,47 4,41 4,50 13,7 15,62 14,61 15,59

Анализ данных эксперимента показал, что результаты измерения, пол ченные разработанным прибором, близки к результатам, полученным весовь методом. Кроме того, при помощи разработанного устройства можно измери массу влагосодержаицего материала, а также определить массу сухого матери ла и массу сорбированной влаги без высушивания образца. Погрешности изм рения неравномерности линейной плотности разработанного устройства и в сового метода сопоставимы.

Таким образом, разработанное устройство совмещает достоинства 0601 методов измерения - высокую точность измерения неравномерности линейю плотности, характерную для весового метода, и малое время измерения, хара терное для емкостного метода, а также имеет возможность определить лине ную плотность материала. Кроме того, разработанное устройство позволяет о ределить влажность материала, не прибегая к сушке образца. Результаты ди сертационного исследования внедрены в производство на ООО «Юникс-Лен».

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

1. Результаты экспериментальных исследований зависимости диэле трической проницаемости влагосодержащего волокнистого материала от в л а) ности материала и частоты электрического поля показали, что она увеличивае ся при увеличении влажности и уменьшении частоты поля.

2. Предложена модель, в которой сорбированная волокном влага пре ставлена совокупностью тонких изотропных пленок, диэлектрические характ ристики которых описываются диаграммой Коул-Коула, а общая диэлектрич екая проницаемость системы «волокно - сорбированная влага» определяет! суммой проницаемостей каждой из пленок.

3. Построены регрессионные математические модели, позволяющие в! числить массу обезвоженного материала и массу влаги по значению диэлектр! ческой проницаемости влагосодержащего материала, измеренной на низке (1 кГц) и высокой (10 МГц) частотах.

4. Разработан способ учета сорбированной материалом влаги при реш нии задач автоматического обнаружения пороков пряжи емкостным датчиком.

5. Проведен анализ влияния сорбированной материалом влаги на резул тат измерения линейной плотности емкостным методом, где в итоге получен формулы для определения погрешностей, связанных с сорбированной матери лом влагой, в результатах измерения.

6. Разработан способ учета влияния влагосодержания материала на р зультат измерения линейной плотности, основанный на использовании регре сионной модели.

7. Построена графическая модель влажного диэлектрика, позволяющ: вычислить массу сухого материала и массу сорбированной материалом вла1 без предварительного построения регрессионной модели, а также разработаь устройство для измерения линейной плотности влагосодержащих материале использующее графический способ учета влияния влажности, экспериментал ные иселего.-' ?>лг>' готового показали высокую точность измерения, сопостав: м«1:- ■.. ".-соч.,- ' . 1 ,

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Научные статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах

1. Буйлов, П. В. Модель конденсатора с волокнистым влагосодержащим диэлектриком / П. В. Буйлов, Н. А. Коробов // Изв. вузов. Технолог™ Сильной промышленности. - 2011. -№ 3. - с. 107... 110. ильной

2. Коробов, Н. А. Учет влагосодержания волокнистого материала при измерении его массы емкостным методом / Н. А. Коробов, П. В. Буйлов // Изв вузов

Хехнология текстильной промышленности. -2011.-№ б. -С. 17 21

3. Буйлов, П. В. Перспективы использования емкостного метода контроля показателей качества текстильных материалов / П. В. Буйлов, Н. А. Коробов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2012. - № 2. -С. 157..,159.

Свидетельства, патенты и тезисы докладов

N-0 9П,4^?П^Г^ЬСТВ0 06 0фИЦИаЛЫЮЙ регистрации программы для ЭВМ № 2012610550. Программа для определения влажности материала по дисперсии его диэлектрической проницаемости / П. В Буйлов, Н. А. Коробов. - Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ. 10.01.12.

лг отл^с^Т0™0 °б °Фнциалыюй Регистрации программы для ЭВМ № 2010616566. Программа для исследования диэлектрических свойств текстильных материалов / П. В Буйлов, Н. А. Коробов. - Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ. 01.10.10. •уснро

6. Патент на полезную модель. Свидетельство №114521. Устройство для измерения линейной плотности влагосодержащих материалов / П В Буйлов Н А Коробов. - Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации. 27.03.12.

7. Буйлов, П. В. Исследование и обоснование выбора оптимальных параметров емкостного датчика плотности ленты / П. В. Буйлов, Н. А. Коробов // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК -2008): сб. матер, межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов / ИГТА. - Иваново, 2008. - Ч. 2. - С. 199-200.

8. Буйлов, П. В. Экспериментальные исследования диэлектрических свойств текстильных материалов / П. В. Буйлов, Н. А. Коробов, Г. И. Чистоборо-дов // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК - 2009): сб. матер, межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов / ИГТА. - Иваново, 2009. - Ч. 2. - С. 238-239.

9. Буйлов, П. В. Использование сигма-дельта АЦП в измерительной цепи емкостного датчика неровноты нити / П. В. Буйлов // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК - 2010): сб. матер, межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов / ИГТА - Иваново 2010. - 4.2.-С. 39-40.

10. Буйлов, П. В. Исследование диэлькометрического метода измерения технологических параметров текстильных материалов / П. В. Буйлов // Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности: материалы международной научной конференции. - Витебск, 2009. - С. 48-50.

11. Буйлов, П. В. Автоматический измеритель влажности и плотности волокнистого материала / П. В. Буйлов, Н. А. Коробов // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск-2012): сб. матер, межвуз. науч.-техн. конф. аспирантов и студентов. - Иваново: ИГТА, 2012. - Ч. 2. - С. 7-8.

12. Буйлов, П. В. Совершенствование методов контроля влажности материалов в технологическом процессе / П. В. Буйлов, Н. А. Коробов // Современные тенденции развития информационных технологий в текстильной науке и практике: сб. матер, всероссийской научно-технической конференции. - Димитровград: Димитровградский инженерно-технологический институт, филиал МИФИ, 2012. -С. 67-69.

Подписано в печать 28.05.2012. Формат 1/16 60x84. Бумага писчая. Плоская печать. Усл. печ. л. 1,09. Уч.-изд. л. 1.0. Тираж 80 экз. Заказ №4255

Редакционго-издательский отдел ФГБОУ ВПО «Ивановская государственная текстильная академия» Ивановский инновационный институт ЗАО «ИКУБ» 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21

Введение

Общая характеристика работы

Глава 1. Проблемы контроля в текстильном производстве

1.1. Анализ основных характеристик сырья, влияющих на протекание технологических процессов производства пряжи

1.2. Обзор существующих методов и систем оценки показателей качества текстильных полуфабрикатов

1.3. Обзор существующих методов и систем повышения качества пряжи

1.4. Основные типы применяемых датчиков

1.5. Анализ существующих решений емкостных преобразователей

1.6. Факторы, влияющие на точность измерения емкостным методом

1.7. Влага в твердых материалах

1.8. Поведение коллоидного капиллярно-пористого диэлектрика при воздействии внешнего электромагнитного поля

1.8.1.Диэлектрические характеристики воды

1.8.2. Существующие модели влагосодержащих твердых материалов

1.8.3. Диэлектрические характеристики капиллярно-пористых материалов

Выводы по главе

Глава 2. Экспериментальные исследования диэлектрических свойств влагосодержащих текстильных материалов

2.1. Макроскопическая модель конденсатора с волокнистым влагосодержащим диэлектриком

2.2. Планирование научного эксперимента

2.2.1. Выбор объекта исследования

2.2.2. Подготовка пробы

2.2.3. Конструкция испытательного стенда

2.2.4. Разработка измерительного комплекса

2.2.5. Оценка инструментальной погрешности

2.3. Первичная статистическая обработка экспериментальных данных

2.3.1. Проверка соответствия распределения результатов испытаний нормальному закону

2.3.2. Проверка однородности дисперсий

2.3.3. Определение оптимального объема выборки

2.4. Анализ полученных данных 75 Выводы по главе

Глава 3. Построение модели поведения влагосодержащих текстильных материалов в переменном электрическом поле

3.1. Сорбция воды в равновесных условиях

3.2. Математическая модель влагосодержащего волокнистого диэлектрика

3.3. Исследование влияния массы продукта на характер изменения частотной зависимости диэлектрической проницаемости

3.3.1. Модель для определения массы влагосодержащего материала

3.3.2. Модель для определения массы сухого материала

3.4. Исследование влияния влажности продукта на характер изменения частотной зависимости диэлектрической проницаемости

Выводы по главе

Глава 4. Разработка способов компенсации влияния влажности материала на результат измерения емкостным методом

4.1. Учет влияния сорбированной материалом влаги при решении задач обнаружения пороков пряжи емкостным датчиком

4.2. Анализ влияния влажности материала на результат измерения линейной плотности

4.3. Разработка способов учета влагосодержания волокнистого материала при измерении его массы емкостным методом

4.3.1. Учет влагосо держания с использованием регрессионной модели

4.3.2. Учет влагосодержания с использованием геометрической модели

4.4. Разработка устройства для измерения линейной плотности влагосодержащих материалов

Выводы по главе

Выводы по диссертационной работе

Сложившиеся в настоящее время рыночные отношения требуют от отечественных предприятий высокой конкурентоспособности производимой продукции. Основными направлениями при решении задачи повышения конкурентоспособности являются - снижение себестоимости, а также повышение качества готовой продукции. Существенным фактором для повышения качества продукции предприятий текстильной промышленности, наряду с внедрением новых технологий, и автоматизации технологических процессов производства, является оптимальная организация технического контроля на всех этапах производства.

Технический контроль является неотъемлемой частью технологического процесса и разрабатывается вместе с ним. Своевременное обнаружение изменения режима работы технологического оборудования позволяет предотвратить выход брака, более рационально и экономно использовать сырье, получить из него максимальное количество продукта наиболее высокого качества. В настоящее время разработано и производится большое количество различных типов экспрессных и лабораторных приборов, испытательного оборудования для текстильной, легкой, химической и нефтехимической промышленности. Однако большинство из них либо не обеспечивают требуемой точности измерения (как правило, приборы для экспрессной оценки показателей качества), либо требуют значительных трудозатрат (приборы, предназначенные для лабораторных испытаний).

Применение систем автоматизации позволяет поддерживать оптимальные режимы работы технологического оборудования, повысить качество и объемы выпускаемой продукции. Развитие информационной техники привело к комплексной автоматизации производства, что сделало актуальной разработку измерительных систем непрерывного неразрушающего контроля показателей качества технологического процесса. Одним из важнейших элементов любого измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы является первичный преобразователь - датчик, преобразующий контролируемую величину в удобный для использования сигнал. От точности датчика и стабильности его параметров зависит корректность полученных результатов измерения, адекватность вырабатываемых управляющих воздействий систем автоматического управления.

В современных измерительных системах отдается предпочтение бесконтактным методам измерения. Среди них большое распространение получил емкостный метод, основанный на измерении диэлектрических свойств материала (комплексной диэлектрической проницаемости материала и ее составляющих) на переменном токе высокой частоты. Достоинства данного метода - высокая линейность, отсутствие инерционности, высокая разрешающая способность. Особенностью емкостных измерителей является зависимость результата измерения, как от плотности, так и от влажности продукта. Вопросам получения основных расчетных соотношений емкостных датчиков посвящен ряд исследований, однако в настоящее время проблеме влияния влажности на результат измерения не уделено должного внимания. Так, не существует модели, описывающей поведение текстильных влагосодержащих материалов в переменном электромагнитном поле. Нет ни эмпирических, ни математических формул, позволяющих оценить влияние влажности материала на погрешность измерения емкостным датчиком. Для уменьшения погрешности измерения, согласно ГОСТ Р ИСО 16549-2008, рекомендуется выдержать пробу не менее 24-х часов при стандартных атмосферных условиях для кондиционирования и испытаний [1]. Данное требование значительно увеличивает продолжительность измерения и не всегда позволяет устранить погрешности измерения, обусловленные влиянием влаги. Кроме того, указанный недостаток затрудняет установку емкостных датчиков непосредственно на технологическое оборудование.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Современные требования, предъявляемые потребительским рынком к необходимости поддерживать высокую конкурентоспособность продукции предприятий текстильной промышленности, вынуждает их постоянно проводить контроль стабильности протекания технологических процессов на всех этапах производства, начиная от приемки сырья и до выпуска готовой продукции. В прядильном производстве наиболее значимыми параметрами, определяющими стабильность протекания технологических процессов, а в итоге обеспечение качества, как полуфабрикатов, так и готовой продукции (пряжи), являются неравномерность линейной плотности и влажность материалов. Актуальность измерения показателей, характеризующих неравномерность линейной плотности и влажности, обусловлена тем, что прочность пряжи её обрывность и неравномерность по крутке находятся в тесной взаимосвязи с выделенными показателями, постоянный контроль которых непосредственно на оборудовании позволяет выдерживать оптимальные режимы протекания технологических процессов, своевременно обнаруживать и предотвращать выход брака готовой продукции. При решении задач автоматизации технологических процессов в прядильном производстве, контроля качества сырья и полуфабрикатов отдается предпочтение бесконтактным методам измерения, среди которых наибольшее распространение получил емкостный метод, основанный на измерении диэлектрических свойств материала (комплексной диэлектрической проницаемости материала и ее составляющих) на переменном токе высокой частоты. Достоинствами данного метода является высокая линейность характеристики, отсутствие инерционности и высокая разрешающая способность. Особенностью емкостных измерителей является зависимость результата измерения, как от плотности, так и от влажности продукта. Ввиду того, что влага в продукте распределена неравномерно, указанная зависимость приводит к ложным срабатываниям датчиков, выявляющих наличие примесей и узелков, а также высокой погрешности измерения неравномерности линейной плотности полуфабрикатов прядильного производства.

Таким образом актуальной задачей является совершенствование методов контроля линейной плотности влагосодержащих продуктов прядильного производства.

Работа выполнена в соответствии с планом государственных бюджетных НИР ИГТА на 2008 . 2012 годы, а так же по гранту ИГТА 2009 года для молодых исследователей.

Цель работы.

Целью диссертационной работы является улучшение качества продуктов прядильного производства за счет повышения информативности и точности емкостных методов контроля параметров технологических процессов.

Задачи исследования.

Для достижения поставленной цели решены следующие основные научные и технические задачи:

- изучено современное состояние проблемы контроля технологических процессов прядильного производства;

- выявлены основные источники погрешностей измерения емкостным методом;

- разработан программно-аппаратный комплекс для измерения диэлектрических характеристик влагосодержащих текстильных материалов;

- проведены экспериментальные исследования зависимости диэлектрической проницаемости текстильных материалов от величины адсорбированной влаги и частоты электромагнитного поля;

- разработана модель, описывающая поведение влагосодержащих текстильных материалов в переменном электромагнитном поле;

- выявлены способы компенсации влияния влажности исследуемого продукта на показания емкостных датчиков.

Методы исследования.

Объектом исследования являются продукты прядильного производства, областью исследования - их линейная плотность, а предметом исследования -методы и средства контроля линейной плотности, основанные на принципе измерения диэлектрической проницаемости влагосодержащих продуктов.

При выполнении работы применялись теоретические и экспериментальные методы исследований. В работе использован аппарат математического и компьютерного моделирования, теории вероятности и случайных процессов, математической статистики и метрологии в части обработки экспериментальных данных, теория создания автоматизированных комплексов. Экспериментальные исследования проводились с применением разработанного программно-аппаратного стенда. Техническая обработка результатов исследований, а также разработка моделей, производилась с помощью персонального компьютера. Полученные данные подвергались обработке на ЭВМ как с помощью известных методов и программ, предназначенных для обработки статистических данных (Matlab), так и собственными программными продуктами, написанными на языке программирования Visual Basic. Для сравнительных испытаний использовались стандартные лабораторные методы определения неравномерности по линейной плотности, а также измерительный комплекс «KJIA-М» (Россия).

Новые научные результаты, полученные в работе, состоят в следующем:

- разработан способ учета сорбированной материалом влаги при решении задач обнаружения пороков пряжи емкостным датчиком;

- исследовано влияние влажности материала на результат измерения неравномерности линейной плотности продуктов прядения емкостным методом в широком диапазоне рабочих частот датчика;

- обоснована необходимость применения многочастотных емкостных датчиков, работающих в широком диапазоне частот, для измерения неравномерности линейной плотности продуктов прядения;

- разработаны способы компенсации влияния влажности продукта на результаты измерения неравномерности линейной плотности продуктов прядения емкостным методом;

- создан метод определения массы и линейной плотности влагосодержа-щего продукта по дисперсии его диэлектрической проницаемости;

- предложен метод измерения влажности продукта по дисперсии его диэлектрической проницаемости;

- получены экспериментальные зависимости диэлектрической проницаемости хлопка, льна, лавсана от частоты электромагнитного поля.

Обоснованность основных научных положений и выводов обеспечивается корректным использованием методов планирования эксперимента и статистической обработки данных, методов математического моделирования. Достоверность полученных моделей подтверждается их согласованностью с экспериментальными данными.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- разработана программа для определения влажности материала по дисперсии его диэлектрической проницаемости (свидетельство № 2012610550 от 10.01.12);

- результаты исследований использованы при разработке и изготовлении прибора для измерения влажности льнотресты;

- разработано устройство для измерения основных показателей качества продуктов прядения (линейной плотности, влажности, неравномерности линейной плотности). На данное устройство получен патент на полезную модель (№114521).

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на: заседании кафедры прикладной математики и информационных технологий; научном семинаре ИГТА по проблемам повышения эффективности технологических процессов текстильной и легкой промышленности; межвузовских научно-технических конференциях аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск - 2008 . 2010, 2012), ИГТА, Иваново, 2008 . 2012 г.; международной конференции «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности», Витебск, 2009 г.; всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции развития информационных технологий в текстильной науке и практике», Димитровград, 2012 г.

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 12 работ, из них, три статьи в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», два свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ; один патент на полезную модель; остальные - тезисы конференций.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения и четырех глав. Материал представлен на 173 страницах машинописного текста и содержит 42 рисунка, 14 таблиц, список литературы из 110 наименований и включает пять приложений.

1. Ефремов, А. С. Оптимизация процесса трепания при обработке льнотресты в зависимости от её влажности и отделяемости : авто-реф. дис. . канд. техн. наук : 05.19.02. / А. С. Ефремов; Костромской гос. тех. ун-ет. М., 2008. - 16 с.

2. Катков, А. А. Управление режимом работы мяльно-трепального агрегата в зависимости от влажности льнотресты : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.19.02. / А. А. Катков; Костромской гос. тех. ун-ет.-М., 2008. 16 с.

3. USTER TESTER 5-S800 Technical data. Электронный ресурс. Режим доступа: http://vvww.uster.com/fileadmiiVcustomer/Knowledge/ TextileKnowHow/Qualitymanagement/UT5-S800TechnData-e.pdf. Дата обращения: 15.04.2012.

4. Коробов, Н. А. «Паспорт на Комплекс лабораторный автоматизированный KJLA-M» / Н. А. Коробов, Н. А. Румянцев; Ивановская гос. текст, акад. М., 1998.

5. Автоматизированная система контроля неровноты по линейной плотности пряжи и нитей (типа ЛП-метр). Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.metrotex.ru/pribor5977.html. Дата обращения: 15.04.2012.

6. Комплекс для контроля качества продуктов прядения «ТЕКСТЕСТЕР-1». Электронный ресурс. Режим доступа: http://mgtu-sistema.ru/projects/1099582341 /1099582341 .php. Дата обращения: 23.02.2009.

7. Комплекс для измерения неравномерности продуктов прядения Yarn Eveness Tester ET-2000S PLUS. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.patwa.co.in/productdetail.php?d=l. Дата обращения: 23.02.2009.

8. Измеритель неравномерности KET-80V/C. Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.keisokki.com/en/products/ket.html. Дата обращения: 23.02.2009.

9. Портативный измерительный комплекс QQM-3. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.usti.cz/vubas/qqm/ Дата обращения: 14.09.2010.

10. Анализатор пороков пряжи и нитей АП-1. Электронный ресурс. -Режим доступа: http://uni.itbu.ru/WWW/Serv/serv.nsf/127672689ef6 2а3&3256с3е003с76аа/099678076а3е652ьс3256с9с0040133е?0реп0о cument. Дата обращения: 14.09.2010.

11. Справочник по хлопкопрядению. / под редакцией H. М. Нешатаева.- M. : Легкая и пищевая промышленность. 1984г. 472с.

12. А. с. 2006029 РФ. Датчик контроля неровноты полуфабрикатов продуктов прядения / В. М. Иливанов, Ю. В. Кандрин, Г. В. Поляев и др. -№ 5050388/12-26; заявл. 30.06.1992; опубл. 15.01.1994.

13. А. с. 2015218 РФ. Датчик для контроля линейной плотности волокнистого продукта / В.М. Иливанов, Ю.В. Кандрин, Г.В. Поляев и др. -№ 5044142/12-26; заявл. 26.05.1992; опубл. 30.06.1994.

14. Грядовский, А. А. Исследование неровноты продуктов прядения пневмоакустическим способом / А. А. Грядовский, Э. В. Кондрац-кий // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. -1979.-№3.-С.31.

15. Богуславский, Л. А. Пневматический датчик для измерения неровноты пряжи. / Л. А. Богуславский // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1971. - № 3. - С.76.

16. Ленточные машины TD. Trützschler. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.truetzschler.de/fileadmin/images/Downloadbereich /StreckeRU-1 .pdf. Дата обращения: 15.04.2012.

17. Ленточные машины RSB-D 45 и SB-D 45. Rieter. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.rieter.com/en/spun-yarn-systems /products-services/spinning-preparation/sbrsb-d-45-draw-frame. Дата обращения: 15.04.2012.

18. Молчанов, А. С. Технологические измерения и КИП в текстильной промышленности. / А. С. Молчанов, Я. М. Ребарбар, В. П. Хавкин. -М. : Легкая индустрия, 1969. 315 с.

19. Расторгуев, А. К. Основные уравнения электростатических и электромагнитных датчиков / А. К. Расторгуев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1986. - №6. - С.72.

20. Расторгуев, А. К. Емкость полевых датчиков при изменении плотности текстильного продукта / А. К. Расторгуев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1987. - №3. - С.77.

21. Расторгуев, А. К. Расчет формы электродов полевых датчиков / А. К. Расторгуев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1987. - №6. - С.83.

22. Разумова, Е. А. Трехслойный электростатический датчик параметров текстильного продукта / Е.А. Разумова, А. К. Расторгуев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1987. -№2. - С.81.

23. Расторгуев, А. К. Определение чувствительности емкостных датчиков систем контроля текстильного продукта / А. К. Расторгуев // вузов. Технология текстильной промышленности. 1992. - №4. - С.83

24. Власов, Е. И. Частотное преобразование сигнала емкостного датчика массы текстильного продукта / Е. И. Власов, А. К. Расторгуев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1992. - №4. - С.87.

25. Каминский, Д. М. О диэлектрической проницаемости волокнистой массы / Д. М. Каминский, В. И. Тарабаев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1973. - №4. - С.72.

26. Андросов, В. Ф. К расчету диэлектрической проницаемости волокнистых дисперсных систем / В. Ф. Андросов, Г. А. Петренко, Я. С. Шаповалов и др. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1974. - №5. - С.67.

27. Козлов, А. Б. Уменьшение влияния технологических факторов на погрешности измерения влажности диэлькометрическим методом / А. Б. Козлов // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1980. - №2. - С.77.

28. Ключининкас, А. Ю. Исследование влияния влажности на результаты измерения запыленности воздуха емкостным прибором / А. Ю. Ключининкас // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1982. - №2. - С.83.

29. Разумова, Е. А. Применение полевых датчиков с измерительной цепью постоянного тока для контроля текстильного продукта / Е. А. Разумова // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1985. - №5. - С.79.

30. Разумова, Е. А. Выбор параметров электростатических датчиков при измерении линейной плотности текстильного продукта / Е. А. Разумова // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1987. - №7. - С.84.

31. Турчинин, А. М. Электрические измерения неэлектрических величин. / А. М. Турчинин. Изд. 4е перераб. М.— Л., «Энергия», 1966.

32. Ветчинин, Д. Д. Цифровая измерительная система емкостного датчика линейной плотности прядильного продукта / Д. Д. Ветчинин // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1992. - №4. - С.91.

33. Расторгуев, А. К. Емкость полевых датчиков при изменении плотности текстильного продукта / А. К. Расторгуев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1987. - №3. - С.76.

34. Расторгуев, А. К. Система автоматической стабилизации частотного преобразователя в устройствах контроля текстильного продукта / А. К. Расторгуев, К. А. Расторгуев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1992. - №5. - С.93.

35. Волович, Г. И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств. / Г. И. Волович М. : Изд. д. «Додэка-ХХ1», 2005 г.

36. Лыков, А. В. Явление переноса в капиллярно-пористых телах. / А. В. Лыков М. : Государственное издательство технико-теоритической литературы, 1954.

37. Казанский, М. Ф. Анализ форм связи и состояния влаги, поглощенной дисперсным телом, с помощью кинетических кривых сушки / М. Ф. Казанский // «ДАН СССР», 1960, № 5.

38. Долгов, С. И. Исследование подвижности почвенной влаги и ее доступность для растений. / С. И. Долгов М. : Л., 1948.

39. Лебедева, В. К. Исследование кинетики испарения жидкости из элементарных капилляров и капиллярнопористых тел. текст. : авто-реф. дис. . канд. техн. наук / В. К. Лебедева. М., 1949. 20 с.

40. Казанский, В. М. Применение термограмм и энергограмм сушки для определения влаги слабой химической связи с дисперсными телами. / В. М. Казанский // ИФЖ, 1968, № 6.

41. Сурова, Л. К. Исследование кинетики сорбции и десорбции влаги ошлихтованной хлопчатобумажной пряжей средних толщин / Л. К. Сурова, И. И. Конышев, А. Г. Чесноков. // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1974. - №3. - С. 109.

42. Корнюхин, И. П. Сорбция и десорбция влаги текстильными материалами при различных температурах / И. П. Корнюхин, С. А.Алексенко // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1982. - №1. - С.72.

43. Пелевина, Н. С. Исследование сорбции паров воды волокнами льна различных сортов / Н. С. Пелевина, Ю. В. Жердев, Ф. X. Фазлыев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1986. - №5. - С. 16.

44. Корнюхин, И. П. Экспериментальное исследование и аналитическое описание процесса сорбции влаги тканями / И. П. Корнюхин, А. А. Савельев // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1991. - №5. - С.91.

45. Берлинер, М. А. Измерение влажности. / М. А. Берлинер. Изд. 2е перераб. и доп. М., «Энергия», 1973.

46. Мосин, О. В. Современная модель воды. Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.o8ode.ru/article/water/watermodel.htm. Дата обращения: 15.04.2012.

47. Потапов, А. А. Ориентационная поляризация: Поиск оптимальных моделей / А. А. Потапов // Новосибирск: Наука, 2000.

48. Анисимкин, В. И. Адсорбция водяных паров на кварце, палладии и сплаве палладия с никелем. / В. И. Анисимкин, С. А. Максимов, Ч. Калиендо и др. // Поверхность. 1998, С. 73 78.

49. Маэно, Н. Наука о льде / Н. Маэно М.: Мир, 1988.

50. Чураев, Н. В. Тонкие слои жидкостей / Н. В. Чураев // Коллоидный журн. 1996. Т. 58, № 6. С. 725-737.

51. Чураев, Н. В. Развитие исследований поверхностных сил / Н. В. Чураев // Коллоидный журнал 2000. Т. 62, № 5. С. 581-589.

52. Симаков, И. Г. Поверхностные акустические волны в многофазной системе / И. Г. Симаков, Г. Б. Доржин // Акустика неоднородных сред. Новосибирск: Институт гидродинамики СО РАН, 1999. Вып. 115. С. 132-135.

53. Доржин, Г. Б. Акустическое исследование адсорбированных слоевжидкостей / Г. Б. Доржин, И. Г. Симаков // Акуст. журн. 2002. Т. 48, № 4. С. 499-503.

54. Солодуха, А. М. Степенные показатели релаксационных процессов в неоднородных диэлектриках. / А. М. Солодуха, Г. С. Григорян. // Конденсированные среды и межфазные границы, Том 9, № 3, 2007г. с. 263—265.

55. Dielectric behaviour of water at microwave frequencies. / E. H. Grant et al. // J1 Chem. Phys., 1957, №1.

56. Гомбоев, P. И. Низкочастотная диэлектрическая проницаемость воды в адсорбционном слое / Р. И. Гомбоев, И. Г. Симаков // Труды БШФФ Иркутск: Институт солнечно-земной физики СО РАН. Т. 2. 1999. С. 361-365.

57. Берлинер, М. А. Применение диаграммы Коул-Коула во влагомет-рии СВЧ / М. А. Берлинер, Б. Н. Лелянов, В. А. Иванов // «Известия вузов. Сер. Приборостроение». 1973, № 4.

58. Palmer, L. S. On the dielectric constant of the water in wet clay. / L. S. Palmer// Proc. Phys. Soc, 1952, B65.

59. Симаков, И. Г. Исследование диэлектрической релаксации воды в граничной фазе / И. Г. Симаков, Р. И. Гомбоев // Труды БШФФ / Иркутск: Институт солнечно-земной физики СО РАН. 2006. С. 232 -235.

60. Худолей, J1. J1. Исследование электрофизических свойств сыпучих материалов с целью построения автоматических измерительных систем, текст. : автореф. дис. . канд. техн. наук / JI. J1. Худолей. Одесса, 1970. 20 с.

61. Ларионов, А. К. Влажность грунтов и современные методы ее определения. / Ларионов А. К., Алексеев В. М., Липсон Г. А. М. : Гос-геолтехиздат, 1962.

62. Романовский, И. А. Исследование электрических свойств влажных дисперсных тел в связи с различием форм связи влаги. : автореф. дис. канд. техн. наук / И. А. Романовский. Киев, 1969. 18 с.

63. Деревянко, А. И. Исследование электрических явлений в гетерогенных системах. : автореф. дис. . канд. техн. наук / А. И. Деревянко. Киев, 1969.-20 с.

64. Казанский, В. В. Исследование диэлектрических свойств, методов и средств измерения влажности хлопка-сырца. : автореф. дис. . канд. техн. наук / В. В. Казанский. Ташкент, 1970.

65. Буйлов, П. В. Модель конденсатора с волокнистым влагосодержа-щим диэлектриком / П. В. Буйлов, Н. А. Коробов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 2011. - № 3. -С.107.110.

66. Севостьянов, А. Г. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности / А. Г. Севостьянов М.: МГТУ им А. Н. Косыгина 2007г. 648 с.

67. Яворский, В. А. Планирование научного эксперимента и обработка экспериментальных данных. / В. А. Яворский. Методические указания к лабораторным работам. М. : МФТИ, 2006.

68. LMH6624/LMH6626 Single/Dual Ultra Low Noise Wideband Operational Amplifier. Datasheet. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.symmetron.ru/datasheet/ns/LMH6624.pdf. Дата обращения: 15.04.2012.

69. Морозевич, А. Н. Гармонические сигналы в цифровых системах контроля и испытаний. / А. Н. Морозевич, Б. Б. Трибуховский, А. Н.Дмитриев. Минск, НАВУКАI ТЭХН1КА, 1990.

70. RC-генератор синусоидальных колебаний. Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/op/funop1422 .htm. Дата обращения: 15.04.2012.

71. Генераторы синусоидальных колебаний. Электронный ресурс. -Режим доступа: http://radiomaster.ru/stati/radio/gen.php. Дата обращения: 15.04.2012.

72. Коновалов, Е. Н. Широкополосный синусоидальный генератор. / Е. Н. Коновалов. // Радиолюбитель №12, 1994.

73. Федюков, А. К. Генераторы синусоидального сигнала низкой частоты для измерительной аппаратуры и устройства АРУ. Электронный ресурс. Режим доступа: http://fedjukov6.narod.ru/LOWFREQ OSC.htm Дата обращения: 15.04.2012.

74. Мерфи, Е. Все о синтезаторах DDS / Е. Мерфи, К. Спэттери // Компоненты и технологии. 2005. № 1.

75. Кушинг, Р. Прямой цифровой синтез (DDS) и преобразование квадратурных сигналов в диапазоне 800-2500 МГц с одной боковой полосой (SSB). Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.analog.com.ru/pubwireless.htm Дата обращения: 15.04.2012.

76. AD5932 Programmable Frequency Scan Waveform Generator. Datasheet Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.analog.com/static/imported-files/DataSheets/AD5932.pdf Дата обращения: 15.04.2012.

77. TDA9210 150 MHz pixel video controller for monitors. DatasheetЭлектронный ресурс. Режим доступа: http://www.electronshik.ru/ pdf/ST/TDA9210.pdf. Дата обращения: 15.04.2012.

78. TDA9535 9.5NS triple high voltage video amplifier. Datasheet Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.electronshik.ru/pdf/ST/ TDA9535.pdf. Дата обращения: 15.04.2012.

79. ГОСТ Р ИСО 5479-2002 Статистические методы. Проверка отклонения распределения вероятностей от нормального распределения. -М.: Изд-во стдарт., 2002.

80. Волков, В. А. Коллоидная химия Электронный ресурс. Электронный учебник Режим доступа: http://www.xumuk.ru/colloidchem/ Дата обращения: 15.04.2012.

81. Гамаюнов, Н. И. Осмотический массоперенос. / Н. И. Гамаюнов, С. Н. Гамаюнов, В. А. Миронов. Монография. Тверь: ТГТУ, 2007. 228 с.

82. Гамаюнов, H. И. Исследование сорбированной воды на дисперсных материалах калориметрическим методом / Н. И. Гамаюнов, Б. В. Евдокимов // Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем. Киев: Наукова думка, 1979. Вып. 11. С. 55.

83. Гамаюнов, Н. И. Исследование свойств сорбированной воды в органических набухающих материалах / Н. И. Гамаюнов // Успехи коллоидной химии. Киев: Наукова думка, 1983. С. 65.

84. Буйлов, П. В. Модель конденсатора с волокнистым влагосодержа-щим диэлектриком / П. В. Буйлов, Н. А. Коробов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 2011. - № 3. -С.107.110.

85. Иглин, С. П. Математические расчеты на базе MATLAB. / С. П. Иглин - Санкт - Петербург, «БХВ-Петербург», 2005г.

86. Matlab.Exponenta. Список функций Statistics Toolbox. Электронный ресурс. Режим доступа: http://matlab.exponenta.ru/statist/book2/ll/ Дата обращения: 15.04.2012.

87. Справочник бумажника Текст. : в 3-х томах. Т. 2 / ВНИИБ ; Ред. С. А. Пузырев. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. : Лесная промышленность, 1965. 854 с

88. Коробов, Н. А. Учет влагосодержания волокнистого материала при измерении его массы емкостным методом / Н. А. Коробов, П. В. Буйлов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. -2011.-№6-С. 17.21.

89. Буйлов, П. В. Перспективы использования емкостного метода контроля показателей качества текстильных материалов / П. В. Буйлов, Н. А. Коробов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 2012.-№ 2 - С. 157. .159.

90. А. с. 114521 РФ. Устройство для измерения линейной плотности влагосодержащих материалов / П. В Буйлов, Н. А. Коробов. заявл. 08.12.2011; опубл. 27.03.2012.