Design and realisation of a yarn tension sensor using strain gauge type load cells

Abstract

Yarn tension sensors are used extensively in industrial applications as well as in laboratories for research purpose. In many textile processes like warping, winding, unwinding and knitting, yarn is subjected to cyclic forcing due to motion of mechanisms and nature of the process. This causes a cyclic change in yarn tension and frequency of tension signal depends on process speed. Therefore, it is required that yarn tension sensor detects even small tension changes caused by the process and rejects higher frequency variations called noise. This paper examines the general techniques used in constructing yarn tension sensors and then explains the design and realisation of a yarn tension sensor using strain gauge type load cell. After constructing the sensor, tension measurements are carried out at different yarn speeds up to 800 m/min and tension signals are analysed. After comparing the measured tension signals with the tension signals recorded by a commercial tensiometer, some suggestions are given for improving the measurement precision of the developed yarn tension sensor at high speeds.

İplik gerginlik sensörleri laboratuvarlarda araştırma amaçlı olduğu gibi endüstriyel uygulamalarda da oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Örme, bobinden sağım, bobine sarım ve çözgü hazırlama gibi birçok tekstil prosesinde iplikler prosesin doğası ve mekanizmaların hareketinden dolayı tekrarlı zorlamalara maruz kalırlar. Bu durum iplik gerginliğinde tekrarlı değişimlere sebep olur ve gerginlik sinyali frekansı proses hızına bağlı olarak değişir. Bundan dolayı gerginlik sensörünün iplik gerginliğinde meydana gelen en küçük bir değişimi dahi algılaması ve gürültü olarak isimlendirilen daha yüksek frekanslı değişimleri sinyalden uzaklaştırması gerekmektedir. Bu makale iplik gerginlik sensörlerinde kullanılan genel teknikleri incelemekte ve daha sonra direnç esaslı yük hücreleri kullanılarak gerginlik sensör tasarım ve geliştirilmesini açıklamaktadır. Sensör geliştirilip üretildikten sonra 800 m/dak‟ya kadar iplik hızlarında gerginlik ölçümleri gerçekleştirilmekte ve ölçülen gerginlik sinyalleri analiz edilmektedir. Çalışma kapsamında geliştirilen sensör ile bir ticari iplik gerginlik sensörü ile eş zamanlı yapılan gerginlik ölçümleri karşılaştırılmakta ve geliştirilen gerginlik sensörünün yüksek hızlarda daha hassas bir gerginlik ölçümü yapabilmesi için yapılması gereken iyileştirmeler öneri olarak verilmektedir.