專利名稱：便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種紗線監(jiān)測(cè)裝置，具體地說(shuō)涉及一種便攜式紗線質(zhì) 量在線監(jiān)測(cè)裝置背景技術(shù)紗線質(zhì)量的好壞一般由直徑不均勻程度等因素決定。因此對(duì)于紗線的 直徑不均勻程度檢測(cè)將直接影響到布匹的質(zhì)量。傳統(tǒng)的紗線檢測(cè)方法都是 離線檢測(cè)，只有現(xiàn)場(chǎng)抽樣在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，在時(shí)間上具有滯后性，更重 要的是在連續(xù)生產(chǎn)中不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致大量后續(xù)產(chǎn)品出 現(xiàn)質(zhì)量缺陷。同時(shí)，傳統(tǒng)的檢測(cè)裝置對(duì)環(huán)境的溫度和濕度要求較高，否則 影響其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，以克 服公知技術(shù)中存在的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置， 其包括一激光發(fā)射器，其光軸位置上安裝一激光接收器，組成檢測(cè)傳感器， 且激光發(fā)射器和激光接收器之間留有空隙；一計(jì)算機(jī)，為數(shù)據(jù)采集單元，該計(jì)算機(jī)電性連接上述激光接收器；一底座，垂直地安裝有一支架，上述檢測(cè)傳感器安裝在該支架上，計(jì) 算機(jī)安裝在底座上。所述的便攜式紡紗質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其中檢測(cè)單元由兩套于同一垂 直面上呈90度角安裝的激光發(fā)射器和激光接收器組成。所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其中兩組激光發(fā)射器和激光接 收器的光軸聚焦在同一點(diǎn)上。所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān) 的可視半導(dǎo)體激光器。所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān) 號(hào)放大器。所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān) 帶裝置。本實(shí)用新型的效果如下1) 用在棉紡工廠的紗線在線監(jiān)測(cè)，對(duì)紗線采樣信號(hào)進(jìn)行分析，在不 影響現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，得出紗線實(shí)時(shí)條干均勻度(Cv值〉，以指導(dǎo)生 產(chǎn)。2) 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)既能檢測(cè)棉條的有關(guān)參數(shù)，又能檢測(cè)粗紗和細(xì)紗的有關(guān) 參數(shù)，并能隨時(shí)對(duì)人機(jī)界面的圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行打印，以便協(xié)助技術(shù)人員對(duì) 設(shè)備運(yùn)行狀況和產(chǎn)品質(zhì)量及時(shí)地進(jìn)行分析和判斷。3) 不受車間的溫濕度的影響。


圖1是本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a、 b、 c是圖1所示的監(jiān)測(cè)裝置在X軸方向的檢測(cè)原理示意圖；圖3是本實(shí)用新型的雙組檢測(cè)傳感器的裝置示意圖；圖4a、 b、 c為本實(shí)用新型監(jiān)測(cè)裝置在Y軸方向的檢測(cè)原理示意圖；圖5是本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)裝置工作原理示意圖；圖6是本實(shí)用新型的檢測(cè)流程原理示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖l，為本實(shí)用新型監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該監(jiān)測(cè)裝置由采 集數(shù)據(jù)的檢測(cè)傳感器l、數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)2共同構(gòu)成。其中，檢測(cè)傳感 器1是由激光發(fā)射器11和激光接收器12組成(可采用的型號(hào)比如但不限測(cè)裝置，其中激光發(fā)射器為650nm波長(zhǎng)測(cè)裝置，其中激光發(fā)射器電性連接一信測(cè)裝置，其中支架為上下和左右活動(dòng)。 測(cè)裝置，其中計(jì)算機(jī)連接一顯示屏。 測(cè)裝置，其中計(jì)算機(jī)連接一打印機(jī)。 測(cè)裝置，其中底座為一個(gè)小車或一人攜于ZX-010型)。激光發(fā)射器11采用650nm波長(zhǎng)的可視半導(dǎo)體激光器，最 小測(cè)量直徑0.1)am，分辨率4^m，激光接收器12的測(cè)量寬度為10mm。激光接收器12安裝在激光發(fā)射器11的光軸位置，以接收激光發(fā)射器 11發(fā)出的激光。在激光發(fā)射器11和激光接收器12之間留出一工作間隙 13，以容置待檢測(cè)的紗線。上述檢測(cè)傳感器1通過(guò)一支架20固定在一底座3上，該支架20可采 用拉桿式(即類似拉桿天線可收縮的結(jié)構(gòu))，使之可作上下活動(dòng)和左右旋 轉(zhuǎn)。由于梳棉機(jī)、并條機(jī)、粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)不同，棉條、粗紗、 細(xì)紗的工藝路徑也不同，因此要求安裝傳感器的支架具有自由度。對(duì)此， 本實(shí)用新型將該支架20的橫桿22設(shè)計(jì)成若干段，每段之間用螺栓連接固 定，可通過(guò)橫桿22調(diào)整檢測(cè)傳感器1的位置。同時(shí)為便于移動(dòng)，在底座3 下安裝有車輪，設(shè)計(jì)成可推拉移動(dòng)的小車或一可由操作人員隨身攜帶的裝 置(公知技術(shù)，圖中未示出)。底座3上放置一計(jì)算機(jī)2，該計(jì)算機(jī)2為一可編程控制器(嵌入控制 器)并電性連接上述激光接收器12的信號(hào)輸出端，以對(duì)激光接收器12采 集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的信息傳送至臺(tái)式電腦或筆記本電腦。請(qǐng)結(jié)合圖2，當(dāng)檢測(cè)傳感器1的工作間隙中沒有待檢測(cè)紗線條，即沒 有光束被截取時(shí)，計(jì)算機(jī)2顯示被測(cè)物(即紗線)直徑為0.000mm，線性 輸出為4.0mA (圖2a所示)；當(dāng)被測(cè)物(圖中陰影線表示部分)的直徑為 5.000mm時(shí)，有一半光束被截取，顯示直徑為5.000mm，線性輸出為12.0mA (圖2b所示)；當(dāng)被測(cè)物的直徑為10.000mm時(shí)，全部光束被截取，顯示 直徑為10.000mm，線性輸出為20.0mA (圖2c所示)。再請(qǐng)參閱圖3，為了全面反映待檢測(cè)紗線的外形尺寸，本實(shí)用新型還 提出采用兩套檢測(cè)傳感器，即在X和Y軸方向各安裝一套同樣型號(hào)的檢測(cè)傳感器i和r。兩套檢測(cè)傳感器i和r是于同一垂直面上呈9o度角安裝(即正交)。其中檢測(cè)傳感器1從x軸方向?qū)喚€進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)傳 感器1'則從Y軸方向?qū)喚€進(jìn)行檢測(cè)(請(qǐng)參閱圖4a、 b、 c)，其檢測(cè)過(guò)程與從x軸方向檢測(cè)相同。兩套檢測(cè)傳感器i和r的聚焦在紗線的同一 個(gè)點(diǎn)上。在該兩套檢測(cè)傳感器i和r上的激光接收器12和12'的信號(hào)輸出端各連接一信號(hào)放大器121和121'(如圖3所示)。與計(jì)算機(jī)2的連接參如圖5所示。兩路檢測(cè)傳感器信號(hào)分別送到模擬量輸入/輸出單元的兩個(gè) 輸入端，嵌入控制器對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，每208個(gè)數(shù)據(jù)為一組，分組記 錄。嵌入控制器找出每組數(shù)據(jù)的最大值、最小值，計(jì)算出平均值，最大值 為粗節(jié)，最小值為細(xì)節(jié)，嵌入控制器對(duì)粗節(jié)和細(xì)節(jié)進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。嵌入控制器根據(jù)CV值的計(jì)算公式計(jì)算出每208個(gè)數(shù)據(jù)(即樣本)的CV值?？紤]到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的梳棉機(jī)、并條機(jī)、粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)以及絡(luò)筒機(jī)的控 制系統(tǒng)中普遍使用電力電子器件，如變頻器和交流伺服驅(qū)動(dòng)器，造成了場(chǎng) 和路兩方面對(duì)監(jiān)測(cè)裝置的干擾，為了可靠地進(jìn)行監(jiān)測(cè)，本實(shí)用新型釆用可 編程控制器(嵌入控制器)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、判斷、 生成曲線圖和歷史趨勢(shì)圖。采用可編程控制器(嵌入控制器)，對(duì)來(lái)自檢測(cè)傳感器的信號(hào)進(jìn)行分 析處理，并將信息顯示在觸摸屏上。嵌入控制器的特點(diǎn)是特別適合于工廠 環(huán)境，運(yùn)行可靠。嵌入控制器可存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)還可將信息傳送給臺(tái) 式電腦或筆記本電腦。在實(shí)際動(dòng)作時(shí)，本實(shí)用新型的計(jì)算機(jī)2采用嵌入式一體化工控機(jī)，內(nèi) 裝嵌入式操作系統(tǒng)WinCE，由工控組態(tài)軟件MCGS生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 與工控機(jī)固化在一起的觸摸屏單元2'，使上位機(jī)操作極為方便。 工控機(jī)的軟件部分包括完成數(shù)據(jù)處理算法、檢測(cè)曲線的實(shí)時(shí)顯示和打 印、歷史曲線的顯示和打印、報(bào)警值顯示和打印、CV值等。本實(shí)用新型 的軟件采用智能控制算法和最小二乘法，通過(guò)數(shù)據(jù)采樣，根據(jù)不同的紗線 速度，設(shè)定相應(yīng)的采樣周期，獲得紗線的實(shí)時(shí)采樣值。其主要流程步驟如 圖6所示步驟一待檢測(cè)的紗線經(jīng)過(guò)檢測(cè)傳感器時(shí)，由激光接收器采集其數(shù)據(jù)；步驟二數(shù)據(jù)經(jīng)信號(hào)放大器放大；步驟三放大后的信號(hào)進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換；步驟四對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算；步驟五將數(shù)據(jù)分組進(jìn)行比較；步驟六顯示檢測(cè)結(jié)果。綜合以說(shuō)明可以得知，本實(shí)用新型可分別監(jiān)測(cè)棉條、粗紗和細(xì)紗cvo/。、粗節(jié)最大值、細(xì)節(jié)最小值、平均值、瞬時(shí)值、千米粗節(jié)個(gè)數(shù)和細(xì)節(jié)個(gè)數(shù)、曲線圖、歷史趨勢(shì)圖等等。便于使用、調(diào)整和維護(hù)。在觸摸屏上現(xiàn)場(chǎng)可在線連續(xù)顯示曲線圖、歷史趨勢(shì)圖，可監(jiān)測(cè)1分鐘、1小時(shí)、8小時(shí)、24小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的CV%、粗節(jié)最大值、細(xì)節(jié)最小值、平均值、瞬時(shí)值。由歷史趨勢(shì)圖上可發(fā)現(xiàn)周期性的機(jī)械缺陷，協(xié)助技術(shù)人員判斷和處理 故障。
權(quán)利要求1. 一種便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括一激光發(fā)射器，其光軸位置上安裝一激光接收器，組成檢測(cè)傳感器，且激光發(fā)射器和激光接收器之間留有空隙；一計(jì)算機(jī)，為數(shù)據(jù)采集單元，該計(jì)算機(jī)電性連接上述激光接收器；一底座，垂直地安裝有一支架，上述檢測(cè)傳感器安裝在該支架上，計(jì)算機(jī)安裝在底座上。
2、 如權(quán)利要求l所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于， 所述檢測(cè)單元由兩組于同一垂直面上呈90度角安裝的激光發(fā)射器和激光 接收器組成。
3、 如權(quán)利要求2所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于， 所述兩套激光發(fā)射器和激光接收器的光軸聚焦在同一點(diǎn)上。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征 在于，所述激光發(fā)射器為650nm波長(zhǎng)的可視半導(dǎo)體激光器。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征 在于，所述激光接收器電性連接一信號(hào)放大器。
6、 如權(quán)利要求l所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于， 所述支架為上下和左右活動(dòng)。
7、 如權(quán)利要求l所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于， 所述計(jì)算機(jī)連接一顯示屏。
8、 如權(quán)利要求l所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于， 所述計(jì)算機(jī)連接一打印機(jī)。
9、 如權(quán)利要求1所述的便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于， 所述底座為一個(gè)小車或一人攜帶裝置。
專利摘要一種便攜式紗線質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，包括一激光發(fā)射器，其光軸位置上安裝一激光接收器，組成檢測(cè)傳感器，且激光發(fā)射器和激光接收器之間留有空隙；一計(jì)算機(jī)，為數(shù)據(jù)采集單元，該計(jì)算機(jī)電性連接上述激光接收器；一底座，垂直地安裝有一支架，上述檢測(cè)傳感器安裝在該支架上，計(jì)算機(jī)安裝在底座上。檢測(cè)單元可由兩組于同一垂直面上呈90度角安裝的激光發(fā)射器和激光接收器組成。本實(shí)用新型可分別監(jiān)測(cè)棉條、粗紗和細(xì)紗CV％、粗節(jié)最大值、細(xì)節(jié)最小值、平均值、瞬時(shí)值、千米粗節(jié)個(gè)數(shù)和細(xì)節(jié)個(gè)數(shù)、曲線圖、歷史趨勢(shì)圖等。便于使用、調(diào)整和維護(hù)。
文檔編號(hào)G01N21/88GK201083694SQ20072017441
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者李建國(guó), 王合山 申請(qǐng)人:李建國(guó);王合山