[發明專利]一種生絲颣節電子檢驗方法及其裝置

無效

• 申請號: 201210178489.2
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102680366A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 孟凱;肖坤楠;徐昳荃
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N15/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種紡織纖維材料的光電檢驗方法及其測量裝置，特別涉及一種用于生絲颣節檢驗的方法及其裝置，屬于纖維材料的光電檢驗技術領域。

背景技術

生絲颣節可分為特大颣、大颣、中颣和小颣四種，長度大到幾十毫米以上，小到2毫米以下。生絲颣節會在織綢過程中引起切斷，還會在織物上產生顯著的斑點，有損織物外觀。因此颣節檢驗是生絲品質檢驗中不可缺少的項目。隨著我國生絲檢驗標準向國際化發展的趨勢，傳統的人工黑板檢驗法因存在人的主觀性影響大和檢驗速度慢等問題已很難跟上時代要求，絲綢行業迫切希望生絲颣節檢驗能夠實現客觀公正、高精度、高效率的電子檢驗。?生絲颣節電子檢測儀器按檢測原理主要分為電容式、圖像處理式、光電式三種。由于電容器極板所形成的測量場的長度至少為8mm，因此其采樣長度要遠大于生絲颣節電子檢驗1mm的標準；圖像處理式颣節檢測儀因需大量的樣本參數作對照且圖像分析耗時太長，所以還難以進入實質性應用階段。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種能夠實現高精度、高效率進行生絲颣節電子檢驗的方法及裝置。

實現本發明目的所采用的技術方案是提供一種生絲颣節電子檢驗裝置，它包括光電測量系統、數據采集系統和處理系統；所述的光電測量系統包括兩個均勻的平行光場，其中的一個為測量光場，另一個為本底光場，對應的硅光電池分別接收入射光場；硅光電池的輸出信號經差分放大電路處理后輸入至數據采集系統，再經處理系統進行處理，所述的處理系統包括去除干擾模塊和信號處理模塊，去除干擾模塊采用自適應相干模板法對采集到的信號在時域上進行處理，再采用三次樣條插值擬合處理后，經信號處理模塊得到生絲颣節的波形，記錄颣節個數，判別生絲颣節類型，輸出檢驗結果。

所述的平行光場包括GaAs激光二極管和透鏡。

所述的硅光電池，其光接收面上粘貼一鋼片，鋼片的中間開有一個寬度為0.1～0.3mm的狹縫。

一種利用上述裝置對生絲颣節進行電子檢驗的方法，包括如下步驟：

（1）搭建兩個均勻的平行光場，將待檢生絲至于測量光場中，待檢生絲沿平行光線的垂直方向運動；?

（2）對應的硅光電池分別接收兩個平行光線的光強信號；

（3）將兩個硅光電池輸出的電壓信號進行差分放大處理后輸入至數據采集系統；

（4）采集數據系統將信號輸入到處理系統，采用自適應相干模板法對采集到的信號在時域上進行處理，再采用三次樣條插值擬合處理，濾去干擾，得到生絲颣節的波形；記錄颣節個數，判別生絲颣節類型，輸出檢驗結果。

本發明的原理是：兩個同樣的光源分別經透鏡轉換后形成兩個均勻的平行光場，并照射到兩個同樣的硅光電池上，生絲以一定的速度垂直通過其中一個光場，其粗細不勻會使該光場中的硅光電池的光接收量不斷變化，從而使其產生的電壓不斷變化。將兩個硅光電池產生的電壓信號經過差分后放大輸出，通過數據采集卡將模擬電壓信號轉換為離散數字信號輸入到計算機中，對信號進行處理后得到生絲颣節的波形，根據颣節波形判定其個數和種類并記錄輸出。

與現有技術相比，本發明所述的技術方案具有以下明顯的進步和優點。

1、采用了高響應性的硅光電池作為光電轉換元件，配合高采樣率的數據采集卡，在生絲以較高速度運行時，可有效采集到生絲颣節波形進行判定，準確檢驗出颣節的個數和種類，使生絲颣節的檢驗更加高效、準確。

2、構建兩個平行，待檢生絲只通過其中一個硅光電池的接收面上方，將兩個硅光電池輸出電壓的差值作為傳感器的輸出電壓，有利于消除本底噪聲，能有效提高檢測信號的精度。

3、硅光電池的光接收面上粘貼有鋼片，鋼片上開有一狹縫，能使硅光電池光接收面寬度不再由本生PN結區寬度決定而是由鋼片狹縫的寬度決定，該采樣寬度有效保證了生絲颣節的檢測精度。

4、采用對時域信號進行自適應相干模板法和三次樣條插值擬合處理的方法，濾去工頻干擾、諧波干擾、高頻干擾和白噪音等干擾，有效提高了信號采樣精度，保證了颣節波形的不失真，提高了判定颣節個數和種類的準確性。

5、現有的颣節檢驗方法只能判定颣節的大小而不能判定種類，本發明提供的檢驗方法和裝置能測得颣節波形，從而可進一步判定颣節種類。

6、本發明基于硅光電池的光電式方法因其優秀的響應性和光接收面積小，配合上虛擬儀器的采集技術，將特別適用于大小不同的生絲颣節的檢驗。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的一種生絲颣節檢驗裝置光電檢測系統的結構示意圖；