专利名称：一种生丝抱合性能检测方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在外力作用下，检测生丝抱合性能的方法及其装置。
背景技术：
生丝抱合力是指将生丝内茧丝抱合在一起的力。抱合检验是检测生丝经受摩擦、弯曲、拉伸反复作用时，籍丝胶粘合而集束的各根茧丝单丝间产生分裂难易程度的性能，是生丝检验中重要的辅助检验项目之一，在生丝评级中占有相当重要的位置。随着无梭高速织机在丝绸行业的普及，生丝抱合力的重要性愈发突显。目前国内外普遍采用杜泼浪(Duplan)式抱合机对生丝抱合性能进行检验，1993年6月由纺织工业出版社出版的《制丝学》第二版(下册)第七章第七节“切断、强伸力和抱合”中，对杜泼浪式抱合机的结构作了介绍，该机由电动机通过蜗轮蜗杆带动偏心盘，使安装在盘上连杆一端的摩擦装置作往复运动，在被测生丝上进行往复摩擦。在摩擦装置活动端，挂上一串重锤，给予丝条以一定的张力。摩擦装置由上、下两个摩擦板组合而成，被测生丝夹在这两块摩擦板中间，上、下摩擦片相互交叉排列，使被测生丝在适当负荷下屈曲通过上下摩擦片之间，由人工观察生丝的分裂状况来判断、确定被测生丝的抱合性能成绩。可以发现，利用上述检测方法和检测装置，存在着明显的缺陷。首先，生丝的分裂状况由检验人员感官评价，不同的检验人员对标准的掌握有差异，而且主观上也有将抱合成绩控制在某一区域的倾向；其次，在检验过程中，上下刀片与丝条接触的部位基本不变，刀片不断磨损形成缺口后，丝条主要是在缺口中与刀片摩擦，缺口内光洁度高，摩擦时丝条受损少，丝条的抱合成绩高，但丝条有时跳出缺口与刀口非缺口部位摩擦，使抱合成绩产生波动；另外，该方法所得到的抱合成绩是对一批丝测定10次或者20次的平均成绩，检测精度不高，故在抱合成绩中不设最低抱合次数这一指标，而织造中经丝的起毛和断头往往发生在抱合力最薄弱处，因此，现行生丝的抱合性能检测方法不能客观地反映生丝的现状。由于上述种种原因，目前，对于生丝产品品质证书上的抱合成绩，国内外用户都多有疑义，抱合检验因此成为生丝检验项目中争议较大的一个项目，生丝抱合性能检验方法和仪器亟待改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种消除人为因素影响并能科学、客观、真实地反映丝条的实际抱合性能的检测方法和装置。
本发明所采用的生丝抱合性能检测方法是以一定长度的被测生丝作匀速循环运动中受到摩擦、弯曲、拉伸外力的反复作用，传感器实时检测丝径变化，根据所测得丝径的变化率与被测生丝循环次数或运动时间之间的关系，确定生丝的抱合性能。
在上述生丝抱合性能检测方法中，一种方案为设定外力作用下被测生丝的循环次数或运动时间，以测得所对应的丝径变化率为依据，确定生丝的抱合性能；另一种方案为设定丝径的变化率，以测得外力作用下被测生丝丝径的变化率达到该值时，被测生丝所循环的次数或运动时间为依据，确定生丝的抱合性能。
本发明所提供的一种生丝抱合性能检测装置，摩擦机构由上、下摩擦板组合而成，摩擦板上装有摩擦片，它还包括导丝机构、往复运动机构、传感器检测系统和计算机处理系统，导丝机构由传动器、导丝杆和张力轮组成，被测丝条由导丝杆支撑呈环状，传动器通过导丝杆带动丝条作匀速、循环运动，张力轮安装在两个导丝杆之间；往复运动机构推动摩擦机构缓慢移动，其方向与丝条的运动方向相交叉；传感器检测系统经接口与计算机处理系统相连。
上述所述的一种生丝抱合性能检测装置，在导丝杆上开有螺旋沟槽；往复运动机构由曲柄、滑块组成，曲柄由电动机驱动；传感器检测系统由光纤传导和共模抑制差模放大系统组成，它采用红外调制光源，分导光纤将红外光一分为二，并传导至光敏管上，其中一只为基准光敏管，丝条通过另一只光敏管与光纤之间的光路，信号经差动放大器放大后，由数据采集卡采集。
与现有技术相比，本发明所述的技术方案具有以下明显的进步和优点1.在检测过程中，由于被测丝条作循环运动，丝条顺序进入生丝抱合性能检测装置，使实时检测丝径的变化成为可能，因此，这种方法可以消除人为因素的影响，能准确地检测生丝抱合性能。
2.检测装置在丝条受摩擦的过程中，刀片在相对于丝条运动的方向交叉缓慢平稳移动，实现了刀口的均匀自磨，消除了刀口磨损带来的测量误差，提高了检测结果的准确性。
图1是本发明实施例一种生丝抱合性能测试装置的原理图。
具体实施例方式
下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的阐述。
实施例1生丝抱合性能检验装置由摩擦装置、导丝机构、往复运动机构、传感器检测系统和计算机处理系统组成。参见附图1，在丝条1两端打一结，呈环状绕在导丝杆2和3上，导丝杆上各开有10道螺旋沟槽，丝条绕在螺旋沟槽中，在导丝杆头端的最后一圈绕过张力轮6，给丝条施加一定的张力，导丝杆由电动机驱动作同向转动，带动丝条沿Y轴方向作匀速运动，并在张力轮和两个导丝杆间作循环运动；摩擦装置4安装的上下摩擦刀片放置在位于两层丝条之间的刀架上；往复运动机构为曲柄、滑块，曲柄由电动机驱动，推动摩擦装置在X轴方向上缓慢、平稳移动；传感器检测系统由光电检测探头5及NI数据采集卡组成，通过接口将所测信号传送到计算机进行分析处理。
所述装置的工作方式如下摩擦装置往复运动机构，保证摩擦刀片在与丝条运动(Y轴)方向垂直的(X轴)方向上缓慢、平稳移动，一方面使刀片与丝条的接触面缓慢连续变化，实现刀口自磨，保证刀口的稳定性和摩擦表面的摩擦因素始终一致；另一方面，在摩擦过程中，丝条沿Y轴方向运动，刀片在X轴方向移动，模拟了经丝在织机上因送经、打纬和开口所受到的钢筘、综丝和停经片的摩擦，使检测接近于生丝的织造过程，检测结果更切合实际、可信。
检测时，丝条屈曲通过上下摩擦刀片10次，当丝条受摩擦后，由光电检测探头检测丝条的直径变化，并通过接口将所测信号传送到计算机。
光电检测系统由光纤传导和共模抑制差模放大系统组成。采用红外调制光源，有效地抑制了可见光对检测系统的干扰，分导光纤将红外光一分为二，并准确定位传导至光敏管上，其中一只为基准光敏管，丝条通过另一只光敏管与光纤之间的光路，丝条的直径变化由差动放大器精确放大，被NI数据采集卡采集后，输送到计算机上进行分析处理。该项技术在公开号为CN1039653的中国发明专利“一种光纤分导式丝径测量仪”中已详细阐述。
一般，检测约50个周期后，计算丝径变化相对量。从理论上来说，丝径变化相对量越小则丝的抱合性能越好。
同时，对被测生丝取10到20个样品，按上述方法进行生丝抱合性能的检测，求出其平均值和最小抱合，从而可以衡量该批生丝的抱合性能。
实施例2由实施例1提供的生丝抱合性能检测装置，预先将抱合性能所对应的丝径变化率的信息输入计算机系统，在检测时，光电检测系统实时测得丝径的变化率，当达到所设定的值时，根据此时生丝运动的时间或所作的循环次数，确定生丝抱合性能，从理论上来说，时间越长或循环次数越多则丝的抱合性能越好。
本发明所述的生丝抱合性能检测方法及其装置，还同样适用于其它纺织纤维的抱合性能检测，如涤纶纤维、氨纶纤维、多股尼龙纤维等。
权利要求
1.一种生丝抱合性能检测方法，其特征在于一定长度的被测生丝作匀速循环运动中受到摩擦、弯曲、拉伸外力的反复作用，传感器实时检测丝径变化，根据所测得丝径的变化率与被测生丝循环次数或运动时间之间的关系，确定生丝的抱合性能。
2.根据权利要求1所述的一种生丝抱合性能检测方法，其特征在于设定外力作用下被测生丝的循环次数或运动时间，以测得所对应的丝径变化率为依据，确定生丝的抱合性能。
3.根据权利要求1所述的一种生丝抱合性能检测方法，其特征在于设定丝径的变化率，以测得外力作用下被测生丝丝径的变化率达到该值时，被测生丝所循环的次数或运动时间为依据，确定生丝的抱合性能。
4.一种生丝抱合性能检测装置，摩擦机构由上、下摩擦板组合而成，摩擦板上装有摩擦片，其特征在于它还包括导丝机构、往复运动机构、传感器检测系统和计算机处理系统，导丝机构由传动器、导丝杆和张力轮组成，被测丝条由导丝杆支撑呈环状，传动器通过导丝杆带动丝条作匀速、循环运动，张力轮安装在两个导丝杆之间；往复运动机构推动摩擦机构缓慢移动，其方向与丝条的运动方向相交叉；传感器检测系统经接口与计算机处理系统相连。
5.根据权利要求4所述的一种生丝抱合性能检测装置，其特征在于所述的导丝杆上开有螺旋沟槽。
6.根据权利要求4所述的一种生丝抱合性能检测装置，其特征在于所述的往复运动机构为曲柄、滑块组成，曲柄由电动机驱动。
7.根据权利要求4所述的一种生丝抱合性能检测装置，其特征在于所述的传感器检测系统由光纤传导和共模抑制差模放大系统组成，它采用红外调制光源，分导光纤将红外光一分为二，并传导至光敏管上，其中一只为基准光敏管，丝条通过另一只光敏管与光纤之间的光路，信号经差动放大器放大后，由数据采集卡采集。
全文摘要
本发明涉及一种生丝抱合性能检测方法及其装置。检测装置由摩擦、导丝、往复运动机构及传感器检测、计算机处理系统组成。检测时，生丝作匀速循环运动，经受摩擦、弯曲、拉伸的反复作用，由传感器实时检测丝径的变化，根据所测得丝径的变化率与生丝循环次数或运动时间之间的关系，确定生丝的抱合性能。它消除了人为因素对检测结果的影响，科学、客观、真实地反映了丝条的实际抱合性能，提高了检测结果的可信性和准确性。它还适用于其它纺织纤维的抱合性能检测。
文档编号G01N19/00GK1558206SQ20041001405
公开日2004年12月29日 申请日期2004年2月12日 优先权日2004年2月12日
发明者陈庆官, 孙鸿文 申请人:苏州大学