CN101256153A

CN101256153A - 数码织物密度检测仪

Info

Publication number: CN101256153A
Application number: CNA2007100378015A
Authority: CN
Inventors: 周祯德; 张晓冬; 苏异钢
Original assignee: SHANGHAI TEXTILE INDUSTRY TECHNOLOGY SUPERVISION INSTITUTE
Current assignee: SHANGHAI TEXTILE INDUSTRY TECHNOLOGY SUPERVISION INSTITUTE
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2008-09-03

Abstract

本发明公开了一种数码织物密度检测仪，包括前端设有托架的主机、织物放大部件、CCD光电耦合器件、图像转换电路及显示装置，所述织物放大部件包括织物丈量器、具有放大镜头及摄像镜头的光学系统、横向传动机构及对焦机构；所述CCD光电耦合器件设在摄像镜头的上端；所述图像转换电路设置在主机内，它包括模数转换芯片；所述显示装置为一中间设有一条垂直刻线的液晶显示屏，是由CCD光电耦合器件采集到的织物图像和直尺刻度图像通过图像转换电路转换后显示在显示屏上。可多人同时观察分析，避免织物密度观察差异；液晶显示屏能在水平和垂直范围内任意调节，保证试验人员以最舒服的姿态观察。

Description

数码织物密度检测仪

技术领域

本发明涉及一种织物密度检测仪，具体涉及一种数码织物密度检测仪。

技术背景

织物中经纱沿着横向单位长度内的根数称为经向密度，纬纱沿着纵向单位长度内的根数称为纬向密度。二者统称为织物密度，与织物的重量，耐磨性，手感和透气性有很大的关系。所以测量织物密度和分析织物组织结构是一项考核织物质量的重要试验。织物密度按国家试验方法标准GB/T 4668-97规定是用Y511型织物密度镜在5厘米宽的织物内测得多少根纱，然后折算到每10厘米长度内的纱线根数。

现有技术中的Y511型织物密度镜的外型见图1，其主要结构是：一把0～50毫米的钢直尺30，钢直尺30的正上方放置一只可沿着钢直尺30的棱边左右移动的放大镜31，放大镜31的中心对着钢直尺30棱边。试验时，将密度镜放在织物上，试验人员俯下头，眼睛附盯着放大镜30，然后通过横向移动机构35一边缓慢地移动放大镜，观察并默记镜头显示的织物纱的根数和纱与纱之间的分布情况。该织物密度镜的缺陷在于：仅限于单人观察，不易多人比对；使用时间过长，造成操作人员头昏、眼花和颈酸。又，该织物密度镜在毫米刻度的直尺30前面(与直尺同一水平面)装有中间划有一条刻线40的游标玻璃4，刻线40与直尺棱边垂直，并始终成像在放大镜的视场上半部中间且随放大镜31一起移动，目的是用该刻线对准织物中的纱线和直尺30上的刻线。用一般加工工艺，该刻线宽度为0.1～0.15mm，当遇到纱线的直径小于0.1mm的高密度织物，就较难对准，难于确定织物的实际密度。另外该织物密度镜直接观察织物的图像为光学图像，不能保存、传输。

发明内容

本发明的目的在于是克服现有技术的不足，提供一种利用数码技术显示织物密度图像，做到用仪代替目测，解放生产力，并能够通过连接其他介质显示、储存、传输织物密度图像的纺织品织物密度检测仪。

实现上述目的的技术方案是：一种数码织物密度检测仪，包括主机、设在主机前端且上端面上设有穿孔的托架、织物放大部件、CCD光电耦合器件、图像转换电路及显示装置，所述织物放大部件包括织物丈量器、具有放大镜头及摄像镜头的光学系统、横向传动机构及对焦机构，其中：所述织物丈量器含有放大镜可截取的尺寸刻度的直尺，它设在托架的前方底部；所述放大镜头和摄像镜头以同一中心线依次从下向上设在一圆筒内并与织物丈量器边缘线垂直的方式设置在织物丈量器的上方；所述横向传动机构包括一设在托架前方的支架、一丝杠、一传动螺母及调节螺母，所述支架的后部纵向设有一螺孔及位于螺孔两旁并与螺孔平行设置的一对滑孔道，所述丝杠水平设置在该支架的前部，所述传动螺母套穿在丝杠上并与光学系统圆筒侧壁连接，所述调节螺母设在丝杠一端并位于支架外侧；所述对焦机构包括一对滑杆、一螺杆及位于螺杆头部的焦距调节旋钮，所述一对滑杆可移动地穿过支架上的滑孔道并固定在托架的上下端面，所述螺杆穿过托架上端面的穿孔与螺孔旋接，所述焦距调节旋钮设在螺杆露出托架上端面的头部，所述支架可沿滑杆上下移动；所述CCD光电耦合器件设在摄像镜头的上端；所述图像转换电路设置在主机内，它包括用于将CCD光电耦合器件上的模拟信号转换为显示屏接受的数字信号的模数转换芯片；所述显示装置为一通过转动支架连接在主机的上表面且中间设有一条垂直刻线的液晶显示屏，是由CCD光电耦合器件采集到的织物图像和直尺刻度图像通过图像转换电路转换后显示在显示屏上。

上述的数码织物密度检测仪，其中，所述主机侧壁上设有用于将图像信号变成视频信号的AV输出接口。

上述的数码织物密度检测仪，其中，所述AV输出接口可连接装有AV卡的计算机或电视机。

上述的数码织物密度检测仪，其中，所述织物放大部件中还包括一围绕放大镜头设置的遮光罩及一设在放大镜头旁的照明灯。

上述的数码织物密度检测仪，其中，所述图像转换电路还包括屏幕亮度调节电路、照明灯亮度调节电路及电量指示电路，所述主机上表面位于液晶显示屏的后方设有屏幕亮度调节按钮、照明灯亮度调节按钮及电量指示屏。

上述的数码织物密度检测仪，其中，所述主机侧壁上还设有充电插口及电源开关。

上述的数码织物密度检测仪，其中，所述横向传动机构的调节螺母可由伺服电机代替。

本发明的数码织物密度检测仪与现有技术相比具有以下优点：

1、可多人同时观察分析，避免织物密度观察差异；可快速准确测定织物密度，解决了以往检测效率低，费时费力的，人为误差及对人视力损伤大的缺点，提高了检验速度，单人检验速度可提高30％~40％，并可及时提供数据用于指导生产，提高产品质量。

2、现有技术中，一名二十几岁试验工连续观察一小时，会有头昏、眼花现象，而且年龄越大，时间越短，另因观察的姿态造成颈酸。本发明的数码织物密度检测仪采用3.5英寸TFT液晶屏，视野大，图像清晰，并配有亮度调节，长时间观察也不会有眼花现象，又，液晶显示屏能在水平和垂直范围内任意调节，保证试验人员以最舒服的姿态观察，减轻了试验人员的劳动强度。

3、运用内置照明装置和照明亮度调节电路，解决了在不同环境光线下，一次调好亮度和色彩就能达到不同织物颜色所反映在显示屏屏幕上的清晰度一致和分辩织物颜色的要求。

4、采用在液晶屏中间画一条宽0.3mm的刻线，垂直织物丈量器的棱边，因为未经过放大而直接画液晶屏中间。织物中的纱线和直尺上的刻度线是经过放大后成像于液晶屏上，其宽度大于0.3毫米，这样很方便对准。

5、通过AV接口连接装有AV卡的计算机或电视机，可将观察的图像在屏幕上显示；所显示的图像可以在计算机中长期保存并可以在打印机中打印输出；通过计算机网络实现图像远距离传送；通过计算机连接投影仪显示大幅图像。

附图说明

图1是现有技术的织物密度镜的结构示意图；

图2是本发明的数码织物密度检测仪的原理图；

图3a和图3b是本发明的数码织物密度检测仪的结构示意图；

图4是本发明的数码织物密度检测仪的剖面图。

具体实施方式

请参阅图2至图4，本发明的一种数码织物密度检测仪，包括主机1、织物放大部件、CCD光电耦合器件5、图像转换电路(图中未示)及液晶显示屏6。其中，主机1的前端设有托架2；主机1侧壁上设有AV输出接口11、充电插口12及电源开关13，AV输出接口11用于将图像信号变成视频信号，可连接装有AV卡的计算机或电视机；主机1上表面位于液晶显示屏6的后方设有屏幕开关14、屏幕亮度调节按钮15、照明灯亮度调节按钮16及电量指示屏17。托架2的上端面具有穿孔20。

织物放大部件包括织物丈量器、具有放大镜头31及摄像镜头32的光学系统、遮光罩33、照明灯34、横向传动机构35及对焦机构36。织物丈量器含有放大镜31可截取的尺寸刻度的直尺30，直尺30由钢质材料制成，它的刻度单位为毫米，其测量范围为0-50毫米，它设在托架2的前方底部；放大镜头31和摄像镜头32以同一中心线依次从下向上设在一圆筒37内并与织物丈量器的直尺30边缘线垂直的方式设置在直尺30的上方；遮光罩33围绕放大镜头31设置；照明灯34设在放大镜头31旁的遮光罩33顶部；横向传动机构35包括一设在托架2前方的支架350、一丝杠351、一传动螺母352及调节螺母353；支架350的后部纵向设有一螺孔354及位于螺孔354两旁并与螺孔354平行设置的一对滑孔道；丝杠351水平设置在该支架350的前部；传动螺母352套穿在丝杠351上并与光学系统圆筒37侧壁连接；调节螺母353设在丝杠351一端并位于支架350外侧，该调节螺母353可由伺服电机代替；

对焦机构36包括一对滑杆360、一螺杆361及位于螺杆360头部的焦距调节旋钮362；一对滑杆360可移动地穿过支架350上的滑孔道并固定在托架2的上下端面；螺杆361穿过托架2上端面的穿孔20与螺孔354旋接；焦距调节旋钮362设在螺杆361露出托架2上端面的头部，横向传动机构35的支架350可沿滑杆360上下移动。

CCD光电耦合器件5设在摄像镜头32的上端，它由一种高感光度的半导体材料制成。

图像转换电路设置在主机1内，它包括模数转换芯片、屏幕亮度调节电路、照明灯亮度调节电路及电量指示电路。模数转换芯片用于将CCD光电耦合器件5上的模拟信号转换为液晶显示屏6接受的数字信号。屏幕亮度调节电路一般是通过调节偏置电压来改变屏幕亮度，有自动调节和手动调节二种方法，前者是利用光敏器件检测液晶显示屏周围的环境亮度来自动调节液晶显示屏的亮度，后者是根据人眼的舒适感觉人工调节，本发明的数码织物密度检测仪是采用手动调节方法。照明灯亮度调节电路采用调节小灯两端电压来改变照明亮度。本发明的数码织物密度检测仪是采用可充电的锂电池作为能源，为了提示还有多少电量，采用10个发光二极管排成一列显示在电量指示屏17上。

液晶显示屏6通过转动支架60连接在主机1的上表面且中间设有一条垂直刻线61，是由CCD光电耦合器件5采集到的织物图像和直尺刻度图像通过图像转换电路转换后显示在显示屏上。液晶显示屏6通过转动支架60能在水平和垂直范围内任意调节，保证试验人员以最舒服的姿态观察。

本发明的数码织物密度检测仪的工作原理为：

1.由光学系统截取织物7的图像和直尺的刻度图像组成整体光学图像。光学图像放大至十至二十倍，投影在CCD光电耦合器件感光面上，通过旋转横向传动机构35的调节螺母353带动丝杠上的连接在光学系统上的传动螺母352，截取不同织物点的图像和所对应的直尺刻度图像。光学系统的放大倍率为10、15、20X。光学系统中的两组透镜——放大镜头31和摄像镜头32，织物7位于放大镜头31物方焦距之外，距离为一倍焦距之外二倍焦距之内，织物7被放大镜31放大成一个实像，并恰巧位于摄像镜头32物方焦距处(或在靠近物方焦距的地方)。再通过摄像镜头32成像于CCD光电耦合器件5。

2、CCD光电耦合器件由一种高感光度的半导体材料制成，将光线转变成电荷，其内有几十万个感光单位，相互紧密排列组成一定尺寸的长方形状的感光面，当放大镜31截取的图像照射感光面时，每个感光单位都会产生电荷信号，每个感光单位所受到光照量不同所产生的电荷量不同。所有的感光单位所产生的信号加在一起，构成由光学系统截取织物图像和直尺的刻度图像组成的整体图像。

3、转换电路是将CCD光电耦合器件5上的电荷变成液晶显示屏能接受的电信号，并将每个感光单位上产生电信号按图像位置一一对应地送入液晶显示屏6的器件上。

4、液晶显示屏6根据转换电路输送的信号，在液晶显示屏6幕上完整地显示由放大镜31截取织物图像和直尺的刻度图像的组成整体图像。本发明在液晶屏6中间设一条垂直于直尺30的棱边，宽0.3mm的刻线61，目的是用该刻线61对准织物7中的纱线和直尺30上刻线。

5、通过AV接口11，图像送入电视机进一步放大，送入电子计算机图像能贮存、打印输出和经网络远距离传送等。

本发明的数码织物密度检测仪与现有技术的Y511型织物密度镜进行比对试验后得出下列对比数据：

1.使用Y511型织物密度镜进行检测，采用常规织物类型，如：涤丝绸、卡其布、缎纹条布、缎格条布、毛巾。见(表一)2名检测员的测量值有一定的差异。

表一：

由于采用大屏幕显示，测试检测员和复试检测员可以同时操作，由于测试检测员和复试检测员是观察相同的区域，测试一次完成，不会产生数值误差。

2、采用本发明的数码织物密度检测仪同样对上述织物进行检测并与Y511型织物密度镜检测到的数据进行比较后见表二。二者差异很小，说明本发明的数码织物密度检测仪可替代Y511型织物密度镜。

表二：

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims

1. 一种数码织物密度检测仪，包括主机、设在主机前端且上端面上设有穿孔的托架、织物放大部件、CCD光电耦合器件、图像转换电路及显示装置，其特征在于，

所述织物放大部件包括织物丈量器、具有放大镜头及摄像镜头的光学系统、横向传动机构及对焦机构，其中：

所述织物丈量器含有放大镜可截取的尺寸刻度的直尺，它设在托架的前方底部；

所述放大镜头和摄像镜头以同一中心线依次从下向上设在一圆筒内并与织物丈量器边缘线垂直的方式设置在织物丈量器的上方；

所述横向传动机构包括一设在托架前方的支架、一丝杠、一传动螺母及调节螺母，所述支架的后部纵向设有一螺孔及位于螺孔两旁并与螺孔平行设置的一对滑孔道，所述丝杠水平设置在该支架的前部，所述传动螺母套穿在丝杠上并与光学系统圆筒侧壁连接，所述调节螺母设在丝杠一端并位于支架外侧；

所述对焦机构包括一对滑杆、一螺杆及位于螺杆头部的焦距调节旋钮，所述一对滑杆可移动地穿过支架上的滑孔道并固定在托架的上下端面，所述螺杆穿过托架上端面的穿孔与螺孔旋接，所述焦距调节旋钮设在螺杆露出托架上端面的头部，所述支架可沿滑杆上下移动；

所述CCD光电耦合器件设在摄像镜头的上端；

所述图像转换电路设置在主机内，它包括用于将CCD光电耦合器件上的模拟信号转换为显示屏接受的数字信号的模数转换芯片；

所述显示装置为一通过转动支架连接在主机的上表面且中间设有一条垂直刻线的液晶显示屏，是由CCD光电耦合器件采集到的织物图像和直尺刻度图像通过图像转换电路转换后显示在显示屏上。

2. 根据权利要求1所述的数码织物密度检测仪，其特征在于，所述主机侧壁上设有用于将图像信号变成视频信号的AV输出接口。

3. 根据权利要求2所述的数码织物密度检测仪，其特征在于，所述AV输出接口可连接装有AV卡的计算机或电视机。

4. 根据权利要求1所述的数码织物密度检测仪，其特征在于，所述织物放大部件中还包括一围绕放大镜头设置的遮光罩及一设在放大镜头旁的照明灯。

5. 根据权利要求1至4所述的数码织物密度检测仪，其特征在于，所述图像转换电路还包括屏幕亮度调节电路、照明灯亮度调节电路及电量指示电路，所述主机上表面位于液晶显示屏的后方设有屏幕亮度调节按钮、照明灯亮度调节按钮及电量指示屏。

6. 根据权利要求1所述的数码织物密度检测仪，其特征在于，所述主机侧壁上还设有充电插口及电源开关。

7. 根据权利要求1所述的数码织物密度检测仪，其特征在于，所述横向传动机构的调节螺母可由伺服电机代替。