專利名稱：一種基于傳感器的直徑測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于傳感器的直徑測量方法，特別是涉及一種基于傳感器的光電法測量透明或半透明物體的直徑測量方法。
背景技術(shù)：
目前纖維細(xì)度測量方法主要有稱重法、氣流儀法、顯微投影儀法、纖維圖像法、輪廓掃描法、振動法等。當(dāng)纖維處于靜止?fàn)顟B(tài)時，這些方法雖然都能夠準(zhǔn)確的測得纖維的直徑，但是他們都有很大的局限性，即不能在紡絲過程中對纖維直徑進(jìn)行測量。傳感器法測量纖維直徑的基本原理，是基于傳感器中受光器對光線的接收作用，選用適當(dāng)?shù)墓庠春透叻直媛实腃CD，將受光器接收到的光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電信號，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，傳輸至計算機，最后利用計算機中的輔助軟件對其進(jìn)行處理，得出纖維的細(xì)度。目前運用傳感器測量物體寬度的系統(tǒng)，其只能測量較大物體，對于細(xì)小的纖維精度不高，也只能測量不透明的物體，對于透明纖維的測量，由于透明纖維具有一定的透光率，也會帶來測量誤差，這些都直接影響了系統(tǒng)檢測纖維直徑的精度。纖維直徑是確定纖維品質(zhì)和使用價值最重要的品質(zhì)之一，在紡絲過程中如何確定所紡纖維的直徑，使所紡成絲的直徑是我們所需要的，成了目前需突破的難點。因此，急需研究一種新型的高精度纖維在線測量系統(tǒng)，以解決現(xiàn)存的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于傳感器的直徑測量方法，特別是涉及一種基于傳感器的光電法測量透光率不為O的物體的直徑測量方法。鑒于上述需要解決的問題，本發(fā)明首要是解決將采集到的電壓值轉(zhuǎn)換為纖維直徑，并考慮透明纖維透光的特性，本發(fā)明在進(jìn)行數(shù)值轉(zhuǎn)換之前，先進(jìn)行聚丙烯纖維取樣，用光學(xué)顯微鏡測得直徑值，校正系統(tǒng)的測量值，并且根據(jù)不同透明材料的透光性不同，對獲得的值再次進(jìn)行校正，有效的將測量過程中的誤差值降到最低。本發(fā)明研制的系統(tǒng)具有高精度、可靠性好、響應(yīng)速度快、可在線測量，檢測范圍廣等特點。為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明的一種基于傳感器的直徑測量方法，采用包括傳感頭和傳感器放大器的激光透過式檢測傳感器，所述傳感頭分為發(fā)射器和接收器，被測物垂直所述發(fā)射器和所述接收器的中心連線并使被測物位于所述發(fā)射器發(fā)出的光束中，所述傳感器放大器的顯示屏顯示的讀數(shù)為被測物的測量直徑；將所述被測物的測量直徑按以下公式計算，即得到被測物的直徑；
權(quán)利要求
1.一種基于傳感器的直徑測量方法，采用包括傳感頭和傳感器放大器的激光透過式檢測傳感器，所述傳感頭分為發(fā)射器和接收器，其特征是:被測物垂直所述發(fā)射器和所述接收器的中心連線并使被測物位于所述發(fā)射器發(fā)出的光束中，所述傳感器放大器的顯示屏顯示的讀數(shù)為被測物的測量直徑；將所述被測物的測量直徑按以下公式計算，即得到被測物的直徑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于傳感器的直徑測量方法，其特征在于，所述的公式中的系數(shù)和常數(shù)按以下步驟計算得出: 步驟一:取聚丙烯纖維1000根，測量每根纖維的直徑，獲得測量值； 步驟二:再用光學(xué)顯微鏡測得全部聚丙烯纖維的直徑，作為標(biāo)準(zhǔn)值； 步驟三:利用Matlab中的最小二乘法線性擬合所述測量值和所述標(biāo)準(zhǔn)值，得到所述系數(shù)和所述常數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于傳感器的直徑測量方法，其特征在于，所述的被測物的橫截面為圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于傳感器的直徑測量方法，其特征在于，所述的傳感器為激光傳感器發(fā)射器中的光源為激光二極管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于傳感器的直徑測量方法，采用包括傳感頭和傳感器放大器的激光透過式檢測傳感器，所述傳感頭分為發(fā)射器和接收器，被測物垂直所述發(fā)射器和所述接收器的中心連線并使被測物位于所述發(fā)射器發(fā)出的光束中，所述傳感器放大器的顯示屏顯示的讀數(shù)為被測物的測量直徑；將所述被測物的測量直徑換算后即得到被測物的直徑；所述被測物的透光率大于0且小于1。該方法在不接觸被測物的情況下，不僅適合測量可透光物體，而且特別適合測量直徑較細(xì)的物體，具有測量精度高、可靠性好、成本低、檢測范圍廣等特點。
文檔編號G01B11/08GK103162634SQ20131004665
公開日2013年6月19日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者楊勝林, 文欣, 李光, 金俊弘, 胡雅萍, 李慧遙, 宋唯立, 王文峰, 沈凱 申請人:東華大學(xué)