专利名称：自动公量检验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种纺织测试仪器，适用于纺织材料，特别是生丝的公量和回潮率指标的检测。
公量检验和回潮率测定主要包括了烘丝和称重两大过程，目前国内普遍采用的检测手段是八兰烘箱或专用烘丝炉和机械天平，存在着操作麻烦，工作量大，人为误差也大等缺陷。《丝绸》1985第9期报道了日本横滨生丝检验所自制的一套公量自动检验设备，采用连续运转的热风干燥机为主机，并配有五只电子天平，其中一只天平在机外，用来称大绞丝原重量，四只天平在机内称量烘干过程中的大绞丝。从资料报道情况来看，该设备虽然在自动化程度方面有较大的提高，但与我国当前的公量检验和回潮率测定的现状不太适应，也主要由于其结构庞大、复杂，造价高，难以被普遍采用。
因此本实用新型的目的在于根据纺织材料公量和回潮率检测标准的要求，以现有的八兰烘箱为改造对象，使之成为自动化、智能化且烘与称一体化的公量检验仪器，大幅度减轻劳动强度，消除人为误差，操作简便、可靠、并具备自动采集、贮存、处理和显示、打印输出检验测试所需的各项参数之功能。
本实用新型在现有八兰烘箱的基础上，增设一个具有温度补偿、基准校准、非线性补偿之功能的高精度电子天平和转兰定位光电检测器、提兰定位光电检测器及提兰机械驱动执行机构，并采用一个Z－80专用微机系统对仪器工作的全过程实时控制，测定结果实时处理、显示、打印输出，从而达到上述目的。
以下结合附图详细说明本实用新型。
附
图1为仪器结构及微机控制原理图。
1、Z80专用微机系统2、输入输出接口3、电压频率转换器，作A／D转换4、非线性补偿电路5、基准校准电路6、温度补偿电路7、电子天平8、温度控制系统9、鼓风、加热系统10、提兰机械驱动执行机构11、提兰定位光电检测器12、转兰驱动机构13、转兰定位光电检测器14、打印机15、数码显示块16、键盘17、八兰烘箱首先由键盘(16)上“总清”键起动Z80专用微机系统(1)，消除内存，进入初始化状态，这时通过输出输入接口(2)由提兰定位光电检测器(11)检测称兰初始位置，如没到位则由提兰机械驱动执行机构(10)动作，调整称兰到位。然后接通加热、鼓风系统(9)和转兰驱动系统(12)，使烘箱(17)内八只称兰在转盘上旋转，开始始烘。当烘至一定时间后，Z80专用微机系统(1)发出对每只称兰进行称重的指令，这时首先通过输出输入接口(2)接通转兰定位光电检测器(13)，对第一只称兰定位，停止转兰驱动机构(12)和鼓风、加热系统(9)的工作，开启提兰机械驱动执行机构(10)作提兰动作，通过电子天平(7)称重，并在数码显示块(15)显示，同时将数据在Z80专用微机系统(1)中内存。此后再由提兰机械驱动执行机构(10)作放兰动作，开启转兰定位光电检测器(13)对第二个称兰进行定位，再提兰、称重、放兰、显示与内贮，照此过程直至第八个称兰完成一个称重周期。继续旋转称兰并加热，再按上述步骤进行第二周期称重，通过Z80专用微机系统(1)比较两组称重周期的内存数据。如此再重复几次，直到当相继的二次称重周期的差异小于规定值时，可认为称重达到不变重量，称重过程结束，这时停止提兰和转兰驱动机构(10、12)，并在Z80专用微机系统(1)内进行数制转换，将运算得出的24位无符号位二进制整数转换成十进制带小数点数，从打印机(14)打印出各只称兰上试样的净重和公量条份，并发出“结束”信号。
在每次称重过程中，Z80专用微机系统(1)给出一个延迟程序，判断数据是否稳定。这时Z80专用微机系统(1)内与电压频率转换器(3)输出端相接的定时／计数器(图中未示)的0通道置成计数状态，接收电压频率转换计数脉冲，通道(1)置定时状态，定时向Z80专用微机系统(1)中的CPU(图中未示)申请，定时输入通道0的计数值，累积并输入内存。经过这样多次采样，剔除极值，按下式计算取平均值
式中Xmax1、Xmax2为最大和次大的采样值，Xmin1、Xmin2为最小和次小的采样值。
在数据处理过程中各称重平均值还需减去称兰自重，得到净值，根据烘兰号依次存入内存地址。
此外键盘(16)上还设有“校准”和“去皮”两个功能键，只用于去掉自重和人为干予进行定期的调试和维修后调试。
根据公量和回潮率检测的精度要求，上述的电子天平(7)需采用分辨率为二万分之一的高精度电子天平，一般以电磁力平衡式电子天平为宜，但是为了保证其精度，提高稳定性和可靠性，还需在其电路中采取以下二个措施其一是在Z80专用微机系统(1)的输入输出接口(2)外接一个电子天平(7)专用的基准校准电路(5)和温度补偿电路(6)，由Z80专用微机系统(1)对电子天平(7)的模拟电压、基准校准电路(5)的基准电压和由温度补偿电路(4)中温度传感器所产生的温度电压量定时采样，然后在系统内进行计算与补偿。其二是在电子天平(7)的测力传感器内部设置一个非线性补偿线圈，此线圈的电流方向与工作线圈的电流方向相反，以补偿工作线圈中电流对测力传感器磁场的影响(图中未示)。
如附图2所示，上述的转兰定位光电检测器(13)由装在从八兰烘箱(17)内伸出的八兰旋转轴上的八孔园盘(18)、位于电子天平(7)称钩方位上的初始定位光电管对(19)和定位光电管对(20)构成，八孔园盘(18)与八称兰同步转动，八孔方位分别与八个称兰相对应，且为了区别第一称兰的方位，在八孔园盘(18)上第一称兰的对应孔附近另开一孔，专与初始定位光电管对(19)对应。当仪器进入称重程序后，首先由初始定位光电管对(19)使第一称兰在称钩方位上得到正确定位，而其他各称兰在旋至称钩方位时的依次定位要靠定位光电管对(20)。
附图三为提兰定位光电检测器(11)和提兰机械驱动执行机构(10)的示意图。
21、曲柄27、称兰挂杆22、23、连杆28、称兰挂钩24、机架29、靠块25、双臂托杆30、31前、后光电管对26、称兰连杆机架(24)装于八兰烘箱(17)的上面，曲柄(21)的一端固定在机架(24)的前支座上，另一端与连杆(22)相接，它的左旋或右旋摆动直接由一个交流同步电机带动。连杆(22)又通过连杆(23)固定在机架(24)上与前支座相距一定距离的后支座上，双臂托杆(25)装于连杆(22)的前端，由此构成了四连杆驱动机构。双臂托杆(25)上均开有一个挂槽，并在其自由端处竖立一块靠块(29)，其两侧设有前、后光电管对(30、31)，构成提兰定位光电检测器(10)称兰连杆(26)从八兰烘箱(17)的原取样口中伸出，在其一定高度上装有一根水平的短臂称兰挂杆(27)，称兰挂钩(28)装于称兰连杆(27)的上端。当上述的转兰定位光电检测器(13)接通后，此机构动作，曲柄(21)作面内左旋和右旋摆动，带动连杆(22、23)和双臂托杆(26)，并通过双臂托杆(25)上的挂槽挂住称兰挂杆(27)的两个短臂，使挂兰点A接图示的轨迹运动，正确地把称兰挂钩(28)挂进和提出电子天平(7)的称钩，在此动作完成后，双臂托杆(25)总是脱离称兰挂钩(28)靠在靠块(29)上。靠块(29)上的提兰定位光电检测器(11)用来确定四连杆驱动机构运动的前后位置，由此判断称兰提、放动作是否完成。当称兰挂入电子天平(7)的称钩后，双臂托杆(25)在靠块(29)上将前、后光电管对(30、31)同时遮住；当放开后，双臂托杆(25)在靠块(27)上只遮住后光电管对(31)，而前光电管对(30)接通，从而作出正确判断。
与现有技术相比，本实用新型使公量检验和回潮率测定之手段实现了自动化、智能化，具有操作简便、稳定、可靠，人为因素少，结构紧凑、简单，成本较低的优点。
权利要求1.一种适合纺织材料公量和回潮率检测用的自动公量检验仪，包括一台完整的八兰烘箱(17)，其特征在于其转兰驱动机构(12)上设置转兰定位光电检测器(13)，在其取样部位设置提兰定位光电检测器(11)与机械驱动执行机构(10)和分辨率为2万分之一的高精度电子天平(7)；在其控制部份采用Z80专用微机系统(1)通过输入输出接口(2)实时控制转兰与转兰定位、提兰与提兰定位、称重三者之间的准确协调动作和八兰烘箱(17)内的鼓风加热系统(9)，采集处理称重数据，驱动打印机(14)和数码显示块(15)打印和显示结果，且设置键盘(16)人为予予系统“清零”、“去皮”和“校准”。
2.按照权利要求1所述的仪器，其特征在于在输入输出接口(2)上外接一个电子天平(7)的基准校准电路(5)和温度补偿电路(6)。
3.按照权利要求1所述的仪器，具特征在于在电子天平(7)的测力传感器内设置一个非线性补偿线圈，形成非线性补偿电路(4)。
4.按照权利要求1所述的仪器，其特征在于来自电压频率转换器(3)的各次称重脉冲信号由Z80专用微机系统(1)中的定时／计数器在一定的延迟时间内多次定时采样，剔除极值和次极值，以各平均值内贮。
5.按照权利要求1所述的仪器，其特征在于转兰定位光电检测器(13)由装于八兰转轴上且与其同步转动的八孔园盘(18)和沿电子天平(7)称钩方位上设置的初始定位光电管对(19)、定位光电管对(20)构成。
6.按照权利要求1和5所述的仪器，其特征在于八孔园盘(18)上的八个孔分别与八兰烘箱(17)内八个称兰的方位相对应，且第一称兰方位的对应孔附近另开一孔，作初始定位。
7.按照权利要求1所述的仪器，其特征在于提兰机械驱动执行机构(10)是一个装于机架(24)上，且由曲柄(21)、连杆(22、23)和两臂上开有挂槽的双臂托杆(25)所构成的四连杆驱动机构。
8.按照权利要求1和7所述的仪器，其特征在于四连杆驱动机构在完成提兰和放兰动作后由靠块(29)支托。
9.按照权利要求1、7和8所述的仪器，其特征在于靠块(29)上的前、后二个光电管对(30、31)构成了提兰定位光电检测器(11)。
专利摘要本实用新型提供了一种适合纺织材料公量和回潮率检测的自动公量检验仪，该仪器在原八兰烘箱(17)的基础上，通过增设具有温度补偿、基准校准、非线性补偿之功能的高精度电子天平(7)和转兰定位光电检测器(13)，提兰定位光电检测器(11)及其机械驱动执行机构(10)，并采用一个Z80专用微机系统(1)对仪器工作的全过程实时控制，测定结果实时处理、显示和打印输出，使其实现了高度的自动化和智能化，具有操作简便、稳定、可靠；人为因素少，结构紧凑、简单，成本较低的优点。
文档编号G01N5/00GK2049357SQ8822159
公开日1989年12月13日 申请日期1988年12月29日 优先权日1988年12月29日
发明者励道珞, 赵志民, 沈旭, 寿汉英 申请人:浙江丝绸科学研究院