專利名稱：：間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：織物的染色方法可分為浸染(間歇式染色)和軋染(連續(xù)式染色)兩種。目前，大部分印染企業(yè)均采用間歇式的染色方法，以適應(yīng)紡織產(chǎn)品小批量、多品種的市場(chǎng)需求。色差是染色產(chǎn)品的色澤與染色產(chǎn)品樣品色澤的偏差，是表征紡織產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。目前，連續(xù)式染色方法的在線測(cè)色技術(shù)的研究與應(yīng)用比較成熟，主要是連續(xù)式染色中織物在平幅狀態(tài)下完成染色，待測(cè)樣布可以達(dá)到常用測(cè)色儀器的要求，方便使用測(cè)色儀器實(shí)現(xiàn)色澤等參數(shù)的在線測(cè)量。間歇式染機(jī)則是在密封、高溫、高壓條件下進(jìn)行，織物在染機(jī)中都處于高速運(yùn)動(dòng)、巻曲的繩狀、濕潤(rùn)的狀態(tài)，因此，無(wú)法應(yīng)用現(xiàn)有的色澤檢測(cè)儀器在線直接檢測(cè)染機(jī)中織物的色澤。由于間歇染機(jī)難以在線檢測(cè)印染織物的色澤或色差，目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于間歇染色都采用人工色差檢測(cè)的方法，即只能在染色過(guò)程結(jié)束后，人工取樣，離線測(cè)量色澤或色差，采用人工確定補(bǔ)色配方的色差控制方式來(lái)減小色差。人工色差檢測(cè)和控制很大程度上依賴于對(duì)色員的經(jīng)驗(yàn)，存在檢測(cè)效果不穩(wěn)定、重現(xiàn)性差、周期長(zhǎng)等諸多缺點(diǎn)，同時(shí)，人工色差檢測(cè)由于檢測(cè)周期長(zhǎng)，無(wú)法反映染色過(guò)程的整個(gè)周期染料上染面料情況，從而無(wú)法準(zhǔn)確控制染料上染過(guò)程，造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、產(chǎn)品一次合格率低、成本增加、能源消耗增加、生產(chǎn)排放廢水量增加。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)間歇染色過(guò)程染機(jī)中任意時(shí)刻織物表面顏色的在線測(cè)量，從而可以及時(shí)控制校正染色過(guò)程的色差，提高染色產(chǎn)品質(zhì)量和一次合格率，降低生產(chǎn)成本和染色生產(chǎn)水資源消耗。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于實(shí)現(xiàn)間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法的系統(tǒng)。本發(fā)明提供的間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法，包括a)根據(jù)選定的染料、織物和染色工藝參數(shù)操縱染機(jī)進(jìn)行染色作業(yè)；b)根據(jù)a)選定的染料、織物和染色工藝參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)行以下操作bl)根據(jù)染色動(dòng)力學(xué)模型確定染色過(guò)程任一時(shí)刻染料上染率；b2)根據(jù)色澤軟測(cè)量模型確定織物色澤的光譜反射率，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為色澤三剌激值和RGR值；b3)根據(jù)b2)得到的RGB值顯示對(duì)應(yīng)的顏色；以及c)在染色作業(yè)過(guò)程中，對(duì)染機(jī)中的染液進(jìn)行在線采樣，實(shí)時(shí)測(cè)定染料的上染率；將實(shí)測(cè)得到的上染率輸入到計(jì)算機(jī)裝置，計(jì)算機(jī)裝置將實(shí)測(cè)的上染率與染色動(dòng)力學(xué)模型的預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，若偏差在誤差允許范圍之內(nèi)，不對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行校正，否則根據(jù)校5正算法對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?，以消除染色作業(yè)工況變化造成的誤差-進(jìn)一步的，所述染色動(dòng)力學(xué)模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為M，"=禮，"exp{65xlg5浮)-64xlg4浮)—Z>3xlg3(g)<3-62Xlg2(^f)-^xlg(,-W其中，Mt,n為t時(shí)刻第n種染料的上染率，Mw.n為第n種染料的平衡上染率，Dn為第n種染料的擴(kuò)散系數(shù)，t為染色時(shí)間，a為纖維半徑，(b。^b2b3b4b5)為擬合系數(shù)。染料平衡上染率模型為4,——3Mm=V,(c">0.5o/0)v^)為回歸系數(shù)，M<式中，(>0,n，"Ln,il2,n，li3,n，li的平衡上染率，cn為第n種染料的濃度。進(jìn)一步的，色澤軟測(cè)量模型包括(1)染料上染率與織物顏色反射率的關(guān)系式，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為1,n為第n種染料/°柳+MP柳1P"。1《.lK"1,3似,ZMOM'M16,1"6,3—其中，[P400，P420，LP700]T為反射率值矩陣'K"1.3MOMML"16,3-分別為回歸系數(shù)，qc2，c3分別為三種染料的初始濃度，Mu，Mu，Mt.3分別為三種染料t時(shí)刻的上染率c(2)織物顏色三剌激值與織物顏色反射率的關(guān)系式，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為P柳MP700—式中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>(X、Y、Z)為CIE色度系統(tǒng)三剌激值，k1Q為歸化系數(shù)，AA為波長(zhǎng)間距，；1Q，？10，S為CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的光譜三剌激值，其被測(cè)物體要求人眼觀察的視角在4°10°之間，p(入)采用CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體，[P400，P420，LP，]T為反射率值矩陣。(3)織物顏色三剌激值XYZ向RGB值的轉(zhuǎn)換方程，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>進(jìn)一步的，步驟c)中采用在線短期校正方法對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行校正，所述在線短期校正是根據(jù)某時(shí)刻染料上染率的真實(shí)值與模型的預(yù)測(cè)值之差為動(dòng)力，及時(shí)修正模型常數(shù)項(xiàng)，即根據(jù)誤差、累積誤差和誤差的增量對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型的常數(shù)項(xiàng)進(jìn)行PID校正；所述在線短期校正采用的短期校正算法，其表達(dá)式如下offset=、Xerr(t)+k2Xserr(t)+k3Xderr(t)—辨)其中，ser(f)=+e一—1)de"r(/)=e"r(/")—w(f—1)y(t)是某時(shí)刻染料上染率的真實(shí)值，辨)是模型的預(yù)測(cè)值，、、k2、k3是可調(diào)常系數(shù)；當(dāng)err(t)值在設(shè)定誤差允許范圍之內(nèi)，不對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行校正；當(dāng)err(t)值超過(guò)誤差允許范圍，以校正算法計(jì)算得到的offset值對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型常數(shù)項(xiàng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，以獲得準(zhǔn)確的染色動(dòng)力學(xué)模型。間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量系統(tǒng)，包括間歇式染機(jī)，用于對(duì)織物進(jìn)行染色；計(jì)算機(jī)裝置，其具有響應(yīng)用戶輸入染料、織物和染色工藝參數(shù)并根據(jù)染色動(dòng)力學(xué)模型確定染色過(guò)程任一時(shí)刻染料上染率的裝置；根據(jù)根據(jù)色澤軟測(cè)量模型確定織物色澤的光譜反射率，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為色澤三剌激值和RGR值的裝置；根據(jù)RGB值產(chǎn)生顏色顯示信號(hào)的裝置；根據(jù)測(cè)量的實(shí)際上染率和校正算法在線校正染色動(dòng)力學(xué)模型的裝置；采樣裝置，用于在染色過(guò)程預(yù)定時(shí)刻在線采集染液；以及染料上染率測(cè)量裝置，用于實(shí)時(shí)測(cè)量采集染液中染料上染率，并將測(cè)量值輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)校正染色動(dòng)力學(xué)模型。本發(fā)明的有益效果是可以實(shí)現(xiàn)間歇染色過(guò)程色澤在線測(cè)量，大幅度提高染色過(guò)程色澤檢測(cè)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，確保對(duì)產(chǎn)生的色差進(jìn)行及時(shí)校正，提高染色生產(chǎn)的一次合格率，降低生產(chǎn)成本和水資源消耗。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法的原理圖。圖2是間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是用于實(shí)現(xiàn)間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法的計(jì)算機(jī)程序流程圖。具體實(shí)施例方式參照?qǐng)Dl，本發(fā)明提供的間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法，包括a)根據(jù)選定的染料、織物和染色工藝參數(shù)操縱染機(jī)進(jìn)行染色作業(yè)；b)根據(jù)a)選定的染料、織物和染色工藝參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)行以下操作bl)根據(jù)反映染色過(guò)程中染料的上染率與染色時(shí)間關(guān)系的染色動(dòng)力學(xué)模型確定染色過(guò)程任一時(shí)刻染料上染率；b2)根據(jù)色澤軟測(cè)量模型確定織物顏色的反射率值，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為色澤三剌激值和RGR值；b3)根據(jù)b2)得到的RGB值顯示對(duì)應(yīng)的顏色；以及c)在染色作業(yè)過(guò)程中，對(duì)染機(jī)中的染液進(jìn)行在線采樣，實(shí)時(shí)測(cè)定染料的上染率，將實(shí)測(cè)得到的上染率輸入到計(jì)算機(jī)裝置，計(jì)算機(jī)裝置將實(shí)測(cè)的上染率與染色動(dòng)力學(xué)模型的預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，若偏差在誤差允許范圍之內(nèi)，不對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行校正，否則根據(jù)校正算法對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?，以消除染色作業(yè)工況變化造成的誤差。以下，對(duì)間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法所涉及的模型、算法進(jìn)行說(shuō)明1.染色動(dòng)力學(xué)模型，該模型用于描述染色過(guò)程中染料向纖維擴(kuò)散的特性。首先，根據(jù)希爾公式原有的函數(shù)關(guān)系以及威克斯達(dá)夫關(guān)于Mt/M①與Dt/V的關(guān)系對(duì)兩者進(jìn)行曲線擬合，得到模型數(shù)學(xué)表達(dá)方式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中，Mt,n為t時(shí)刻第n種染料的上染率，為第n種染料的平衡上染率，Dn為第n種染料的擴(kuò)散系數(shù)，t為染色時(shí)間，a為纖維半徑，(b。^b2b3b4b5)為擬合系數(shù)。染料平衡上染率模型為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式中，(ii。,n，h,n，ii2,n，ii3,n，P4,nv0,n，為回歸系數(shù)，M①,n為第n禾中染料的平衡上染率，cn為第n種染料的濃度。然后，選擇不同種類的染料、織物，在不同的工藝條件(即選擇不同的工藝參數(shù)，參數(shù)包括染色溫度、染機(jī)轉(zhuǎn)速、染液值、染料初始濃度和助劑用量等)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并建立模型參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。2.色澤軟測(cè)3該模型是以染料上染率與反射率的關(guān)系式、色澤三剌激值與反射率的關(guān)系式、三剌激值與RGB值的線性轉(zhuǎn)換模型為基礎(chǔ)，結(jié)合測(cè)色實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用多元線性回歸方法確定各個(gè)關(guān)系式和轉(zhuǎn)換方程的參數(shù)，得到的三種染料拼色的色澤三剌激值和RGR值的測(cè)色方程。(1)染料上染率與織物反射率的關(guān)系式根據(jù)庫(kù)貝爾卡_芒克(Kubelka-M皿k)單常數(shù)理論，庫(kù)貝爾卡-芒克(Kubelka-M皿k)方程，以及染色過(guò)程染料染料濃度與上染率的關(guān)系，可得到的染料上染率與織物反射率的方程，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為1<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>分別為回歸系數(shù)，Cl，c2，c3分別為三種染料的初始濃度，Mu，Mt,2，Mt,3分別為三種染料t時(shí)刻的上染率。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和回歸建?？纱_定方程中的系數(shù)矩陣。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)獲得1.1)選取染料配制成一定濃度的染液，分成若干份分別對(duì)選定的織物進(jìn)行染色，在染色過(guò)程的不同時(shí)間段，依次將織物從染液中取出，同時(shí)測(cè)定殘液的吸光度，計(jì)算在染色過(guò)程中不同時(shí)間的上染率。同時(shí)，將取出織物烘干并測(cè)量其表面反射率。1.2)將選定的染料按濃度梯度配制成若干份染液，按步驟1.1)分別對(duì)選定的織物進(jìn)行染色，測(cè)定各自的吸光度，計(jì)算對(duì)應(yīng)的上染率。同時(shí)，將取出織物烘干并測(cè)量其表面反射率。(2)織物顏色三剌激值與織物顏色反射率的關(guān)系式，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(X、Y、Z)為CIE色度系統(tǒng)三剌激值，、。為歸化系數(shù)，AA為波長(zhǎng)間距(一般地A入=20nm)，l。，？1Q，；。為CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的光譜三剌激值，其被測(cè)物體要求人眼觀察的視角在4。10°之間，p(入)采用CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體，[P咖，P42。，LP，]T為反射率值矩陣。(3)織物顏色三剌激值XYZ向RGB值的轉(zhuǎn)換方程根據(jù)Grassman定律，利用線性回歸方法，可得到CIE-XYZ色度系統(tǒng)向RGB三原色系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換方程，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為氣iei'2A，3_義=、1、2、35,3,16,2e3,3—z其中，回歸系數(shù)1,2e，2,1:，2'2，3,15.9761—0.85840.8483-5.52800.3877—3.60423.05123.66795.86453.染色動(dòng)力學(xué)模型的校正算法為了消除染色作業(yè)工況變化對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型造成的影響，保證測(cè)色的準(zhǔn)確性，必須對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行在線校正。本發(fā)明采用的校正方法是在線短期校正法，該方法是根據(jù)某時(shí)刻染料上染率的真實(shí)值與模型的預(yù)測(cè)值之差為動(dòng)力，及時(shí)修正模型常數(shù)項(xiàng)，即根據(jù)誤差、累積誤差和誤差的增量對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型的常數(shù)項(xiàng)進(jìn)行PID校正。在線短期校正法的算法，其表達(dá)式如下offset=、Xerr(t)+k2Xserr(t)+k3Xderr(t)—w)-辨)其中，wat(0=er(0+eAr(f-1)derr(/)=—e/r(/—1)y(t)是某時(shí)刻染料上染率的真實(shí)值，辨)是模型的預(yù)測(cè)值，kpk^b是為了保證模型的穩(wěn)定而設(shè)的可調(diào)常系數(shù)，用于對(duì)offset值進(jìn)行上下限幅；當(dāng)err(t)值在設(shè)定誤差允許范圍之內(nèi)，不對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行校正；當(dāng)err(t)值超過(guò)誤差允許范圍，以校正算法計(jì)算得到的offset值對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型常數(shù)項(xiàng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，以獲得準(zhǔn)確的染色動(dòng)力學(xué)模型。參照?qǐng)D2，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)上述織物色澤在線軟測(cè)量方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括間歇式染機(jī)，用于根據(jù)選定的染料、織物和染色工藝參數(shù)進(jìn)行染色作業(yè)。計(jì)算機(jī)裝置，具有處理單元、存儲(chǔ)單元和彩色顯示器，運(yùn)行根據(jù)上述模型、關(guān)系式、算法編制的VisualBasic應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序的流程如圖3所示。存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有各種染料的擴(kuò)散系數(shù)D、各種織物的纖維半徑a、以及通過(guò)各種染色實(shí)驗(yàn)測(cè)試所獲得的方程式系數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。該計(jì)算機(jī)裝置具有以下功能模塊根據(jù)用戶輸入的染料、織物和染色工藝參數(shù)，并根據(jù)染色動(dòng)力學(xué)模型確定染色過(guò)程任一時(shí)刻染料上染率的裝置；根據(jù)根據(jù)色澤軟測(cè)量模型確定織物色澤的光譜反射率，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為色澤三剌激值和RGR值的裝置；根據(jù)RGB值產(chǎn)生顏色顯示信號(hào)的裝置；以及根據(jù)測(cè)量的實(shí)際上染率和校正算法在線校正染色動(dòng)力學(xué)模型的裝置。采樣裝置，用于在染色過(guò)程預(yù)定時(shí)刻在線采集染液。該裝置包括小料缸，小料缸通過(guò)采集管道和閥裝置連接染機(jī)的料缸構(gòu)成采集染液的通道、通過(guò)回流管道、閥和泵裝置連接染機(jī)的料缸構(gòu)成將采集染液回送到染機(jī)料缸的通道。10染料上染率測(cè)量裝置，用于實(shí)時(shí)測(cè)量采集染液中染料上染率，并將測(cè)量值輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)校正染色動(dòng)力學(xué)模型。該裝置包括液相高效色譜儀，其通過(guò)液體輸送通道與采樣裝置連接，并通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸裝置與計(jì)算機(jī)裝置連接。該系統(tǒng)的工作原理是根據(jù)選定織物、染料和工藝參數(shù)(染機(jī)轉(zhuǎn)速、助劑用量、染料濃度值、ra值、染色時(shí)間、染色溫度等)設(shè)定染機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)行染色作業(yè)，將數(shù)據(jù)同時(shí)輸入到計(jì)算機(jī)裝置中，計(jì)算機(jī)裝置運(yùn)行程序根據(jù)染色動(dòng)力學(xué)模型確定染色過(guò)程任一時(shí)刻染料上染率，然后根據(jù)色澤軟測(cè)量模型確定織物色澤的光譜反射率，并轉(zhuǎn)化為色澤三剌激值和RGR值，最后通過(guò)顯示器顯示預(yù)測(cè)的織物色澤。在染色作業(yè)過(guò)程中，間隔一定時(shí)間從染缸采集部分殘液至小料缸，從小料缸提取適量殘液進(jìn)行過(guò)濾，利用高效液相色譜儀對(duì)該部分殘液進(jìn)行測(cè)試和分析，得到殘液的吸光度，按下式計(jì)算出上染率<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>式中，M為染料的上染率，A。為染色前染浴在最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度；A為染色殘液在最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度。將實(shí)測(cè)得到的上染率輸入到計(jì)算機(jī)裝置，計(jì)算機(jī)裝置將實(shí)測(cè)的上染率與染色動(dòng)力學(xué)模型的預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，若偏差在誤差允許范圍之內(nèi)，不對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行校正，否則根據(jù)上述校正算法對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?。上述?shí)施例僅用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明提出的方法和系統(tǒng)，但本發(fā)明并不局限于實(shí)施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法，其特征是包括a)根據(jù)選定的染料、織物和染色工藝參數(shù)操縱染機(jī)進(jìn)行染色作業(yè)；b)根據(jù)a)選定的染料、織物和染色工藝參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)行以下操作b1)根據(jù)染色動(dòng)力學(xué)模型確定染色過(guò)程任一時(shí)刻染料上染率；b2)根據(jù)色澤軟測(cè)量模型確定織物色澤的光譜反射率，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為色澤三刺激值和RGR值；b3)根據(jù)b2)得到的RGB值顯示對(duì)應(yīng)的顏色；以及c)在染色作業(yè)過(guò)程中，對(duì)染機(jī)中的染液進(jìn)行在線采樣，實(shí)時(shí)測(cè)定染料的上染率；將實(shí)測(cè)得到的上染率輸入到計(jì)算機(jī)裝置，計(jì)算機(jī)裝置將實(shí)測(cè)的上染率與染色動(dòng)力學(xué)模型的預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，若偏差在誤差允許范圍之內(nèi)，不對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行校正，否則根據(jù)校正算法對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?，以消除染色作業(yè)工況變化造成的誤差。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法，其特征是所述染色動(dòng)力學(xué)模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中，Mt,n為t時(shí)刻第n種染料的上染率，Mw,n為第n種染料的平衡上染率，Dn為第n種染料的擴(kuò)散系數(shù)，t為染色時(shí)間，a為纖維半徑，(b。b山2b3、b》為擬合系數(shù)；染料平衡上染率模型為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>y4,nv。,n，v^)為回歸系數(shù)，Mc式中，Oo,n，liLn，li2,n，li:上染率，為第n種染料的濃度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)測(cè)量模型包括(1)染料上染率與織物顏色反射率的關(guān)系式，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為1n為第n種染料的平衡方法，其特征是色澤軟<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中，[P400，p42。，LP7。。]T為反射率值矩陣(<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>分別為回歸系數(shù)，q，c2，c3分別為三種染料的初始濃度，Mu，Mt,2，Mt,3分別為三種染料t時(shí)刻的上染率；(2)織物顏色三剌激值與織物顏色反射率的關(guān)系式，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>式中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>(X、Y、Z)為CIE色度系統(tǒng)三剌激值，、。為歸化系數(shù)，AA為波長(zhǎng)間距，^。，^。，；。為CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者的光譜三剌激值，其被測(cè)物體要求人眼觀察的視角在4。10°之間，P(A)采用CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體，[P4。。，P42。，LP7。。]T為反射率值矩陣；(3)織物顏色三剌激值XYZ向RGB值的轉(zhuǎn)換方程，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法，其特征是步驟C)中采用在線短期校正方法對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行校正，所述在線短期校正是根據(jù)某時(shí)刻染料上染率的真實(shí)值與模型的預(yù)測(cè)值之差為動(dòng)力，及時(shí)修正模型常數(shù)項(xiàng)，即根據(jù)誤差、累積誤差和誤差的增量對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型的常數(shù)項(xiàng)進(jìn)行PID校正；所述在線短期校正采用的短期校正算法，其表達(dá)式如下offset=k丄Xerr(t)+k2Xserr(t)+k3Xderr(t)err(t)=y(t)-y%(t)其中，serr(t)=err(t)+err(t_l)derr(t)=err(t)_err(t_l)y(t)是某時(shí)刻染料上染率的真實(shí)值，y%(t)是模型的預(yù)測(cè)值，、、1^、1^是可調(diào)常系數(shù)；當(dāng)err(t)值在設(shè)定誤差允許范圍之內(nèi)，不對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行校正；當(dāng)err(t)值超過(guò)誤差允許范圍，以校正算法計(jì)算得到的offset值對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型常數(shù)項(xiàng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚垣@得準(zhǔn)確的染色動(dòng)力學(xué)模型。5.間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量系統(tǒng)，其特征是包括間歇式染機(jī)，用于對(duì)織物進(jìn)行染色；計(jì)算機(jī)裝置，其具有響應(yīng)用戶輸入染料、織物和染色工藝參數(shù)并根據(jù)染色動(dòng)力學(xué)模型確定染色過(guò)程任一時(shí)刻染料上染率的裝置；根據(jù)根據(jù)色澤軟測(cè)量模型確定織物色澤的光譜反射率，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為色澤三剌激值和RGR值的裝置；根據(jù)RGB值產(chǎn)生顏色顯示信號(hào)的裝置；根據(jù)測(cè)量的實(shí)際上染率和校正算法在線校正染色動(dòng)力學(xué)模型的裝置；采樣裝置，用于在染色過(guò)程預(yù)定時(shí)刻在線采集染液；以及染料上染率測(cè)量裝置，用于實(shí)時(shí)測(cè)量采集染液中染料上染率，并將測(cè)量值輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)校正染色動(dòng)力學(xué)模型。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量系統(tǒng)，其特征是采樣裝置包括小料缸，小料缸通過(guò)采集管道和閥裝置連接染機(jī)的料缸構(gòu)成采集染液的通道，通過(guò)回流管道、閥和泵裝置連接染機(jī)的料缸構(gòu)成將采集染液回送到染機(jī)料缸的通道。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量系統(tǒng)，其特征是染料上染率測(cè)量裝置包括液相高效色譜儀，其通過(guò)液體輸送通道與采樣裝置連接，并通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸裝置與計(jì)算機(jī)裝置連接。全文摘要本發(fā)明提供間歇染色過(guò)程織物色澤在線軟測(cè)量方法和系統(tǒng)，軟測(cè)量方法包括a)根據(jù)選定的染料、織物和染色工藝參數(shù)操縱染機(jī)進(jìn)行染色作業(yè)；b)根據(jù)a)選定的染料、織物和染色工藝參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)行以下操作b1)根據(jù)反映染色過(guò)程中染料的上染率與染色時(shí)間關(guān)系的染色動(dòng)力學(xué)模型確定染色過(guò)程任一時(shí)刻染料上染率；b2)根據(jù)色澤軟測(cè)量模型確定織物顏色的反射率值，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為色澤三刺激值和RGR值；b3)根據(jù)b2)得到的RGB值顯示對(duì)應(yīng)的顏色；以及c)在染色作業(yè)過(guò)程中，對(duì)染機(jī)中的染液進(jìn)行在線采樣，實(shí)時(shí)測(cè)定染料的上染率，將實(shí)測(cè)得到的上染率輸入到計(jì)算機(jī)裝置，根據(jù)校正算法對(duì)染色動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?。文檔編號(hào)G01N21/31GK101718684SQ20091011290公開(kāi)日2010年6月2日申請(qǐng)日期2009年11月23日優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日發(fā)明者周麗春,湯儀平,金福江申請(qǐng)人:華僑大學(xué)