[發(fā)明專利]一種紗疵檢測方法及系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010198481.3
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN101851850A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王小娟
• 申請（專利權(quán)）人: 王小娟
• 主分類號: D06H3/08
• 分類號: D06H3/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紗線質(zhì)量檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紗疵的檢測方法及檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

紗疵檢測系統(tǒng)是紡織行業(yè)用來對紗線上的疵點進(jìn)行檢測，并按照疵點的粗、細(xì)程度進(jìn)行分析記錄的質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備，對于改善紡紗生產(chǎn)工藝，指導(dǎo)清紗器的應(yīng)用，獲取最佳清除效率，達(dá)到最佳產(chǎn)量、質(zhì)量的統(tǒng)一具有重要的作用。

目前紗疵檢測方法大致可分為基于電容傳感的方法、基于光電傳感的方法和基于圖像處理的方法等，其中電容傳感方法由于技術(shù)成熟、實現(xiàn)簡單，是目前最多使用的方法。它的原理是利用平板電容傳感器來獲取紗線信息。紗線在一個由兩塊平行極板形成的電容之間運(yùn)行，根據(jù)電容的物理定理可以知道一個電容器的電容量決定于兩塊平行極板的面積、板間距離、板間物質(zhì)的介電系數(shù)和板間電場的分布狀況。當(dāng)板間沒有紗線時板間介質(zhì)基本上是空氣，極板電容為C1。當(dāng)板間投入紗線時，極板電容為兩個不同電容的迭加形式，其中一個電容是由極板中空氣所占據(jù)的極板空間形成的電容，另一個電容是由紗線所占據(jù)的極板空間形成的電容。由于這兩個電容以并聯(lián)方式存在，所以可以認(rèn)為此時的極板電容C＝C1+C2，其中C1是以空氣為介質(zhì)的電容，C2是以紗線和空氣的混合物為介質(zhì)的電容。當(dāng)滿足一定的填充條件且忽略極板邊緣效應(yīng)時，電容器的容量與極板間的紗線質(zhì)量近似成正比。疵點從極板間經(jīng)過會引起電容量的改變，后接電橋電路即可將電容量的變化轉(zhuǎn)換為電壓信號的起伏，并通過控制模塊將電壓變化量與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)進(jìn)行比較判斷，從而實現(xiàn)對疵點的檢測。

目前電容傳感式的紗疵檢測方法都是相對測量。所謂相對測量是指紗線在檢測區(qū)運(yùn)行時，放大器的輸出不保存紗線平均值的電信號，這種信號處理稱其為相對測量。相對測量電路由電容傳感器和交流放大電路組成，它輸出的是表征紗線質(zhì)量變化的交流分量，與測量電路連接的控制單元接收到該交流分量后與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)進(jìn)行比較，判斷紗線上的紗疵，該方法可以檢測出跳變的紗疵，但是對逐漸變粗(或細(xì))的紗疵不能判別，所以不能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服現(xiàn)有電容傳感式紗疵檢測方法的不足，能夠有效檢測逐漸變粗(或變細(xì))的紗疵的檢測方法。本發(fā)明是通過使用絕對測量的方法來實現(xiàn)上述目的的，所謂絕對測量是指紗線在檢測區(qū)運(yùn)行時，放大器的輸出始終保存紗線的平均值電信號，這種信號處理稱其為絕對測量。在該方法中，放大器使用直流放大器或特殊型式的直流放大器。因此，它既保留了紗線的直流分量(即紗線的平均值電信號)，又保留了紗疵的交流分量。所以，絕對測量不僅能清除一般紗疵，更重要的是清除逐漸變粗和逐漸變細(xì)的長粗節(jié)和長細(xì)節(jié)紗疵。

采用絕對測量的方式就是保留紗線的平均值電信號。但由于紗線的粗細(xì)和材料的不同，使得原紗輸出的電壓差有20倍，若在此基準(zhǔn)上進(jìn)行紗疵鑒別，動態(tài)范圍較大，電路實現(xiàn)較困難。為了縮小動態(tài)范圍，從而降低電路復(fù)雜度，本發(fā)明對紗線進(jìn)行歸一化處理，即使不同紗線品種、不同支數(shù)的紗線原紗經(jīng)過放大電路放大處理后，輸出的平均電壓值相同，這樣對后續(xù)紗疵檢測帶來方便。

下面對本發(fā)明采用的歸一化的原理及實現(xiàn)方案作出簡要介紹：

原紗是指不含紗疵的正常紗線，即紗線平均值。任何一種紗線我們都可用支數(shù)、材料系數(shù)來描述。支數(shù)反映紗線的粗細(xì)程度，材料系數(shù)反映的是紗線的品種，如棉的名義材料系數(shù)為7.5，滌綸的名義材料系數(shù)為3.5。支數(shù)、材料系數(shù)共同決定紗線在通過某一探測機(jī)構(gòu)時輸出的平均電壓，即支數(shù)電壓。通過大量的試驗發(fā)現(xiàn)，在檢測機(jī)構(gòu)不變且恒溫恒濕的條件下，不同品種、不同支數(shù)的紗線，其支數(shù)—材料系數(shù)—支數(shù)電壓間存在如下關(guān)系：

(1)支數(shù)電壓一定時，材料系數(shù)與Lg(支數(shù))的值成正比；

(2)材料系數(shù)一定時，支數(shù)電壓與支數(shù)成反比

需要說明的是：紗線支數(shù)可以用Nm(公支)、Nec(英支)、New(毛英支)表示，上述關(guān)系只有在使用公支時才成立，以下所述支數(shù)均指公支。

由此可以得到在檢測機(jī)構(gòu)不變且恒溫恒濕的條件下，任意紗線支數(shù)電壓Vs與其支數(shù)Nx及材料系數(shù)Mx之間關(guān)系的經(jīng)驗公式如下：