CN101299036B - 一种在线检测丝的含油率和张力的探头 - Google Patents

Abstract

本发明：一种在线检测丝的含油率和张力的探头，属纺织品质量检测仪领域，其目的是在线检测影响丝染色能力的含油率和张力的动态指标，提高检测速度和质量。它利用温度传感器、霍尔元件采集温度和电压两个参数，然后经计算机处理输出含油率和张力数据。包括测温元件、霍尔元件和电路板，其特征在于有在线检测温度及张力的探头；该探头由两部分结构组成：一部分是由温度传感器(4)等组成的温度检测部分；另一部分是由霍尔元件(13)等组成的电压检测部分。本发明的结构简单，易制作和安装，成本低；能在生产线上反映丝生产的动态质量情况，及时指导生产。

Description

一种在线检测丝的含油率和张力的探头

技术领域：

本发明：一种在线检测丝的含油率和张力的探头，属纺织品质量检测仪领域，尤适合化纤在生产过程中的丝的含油率和张力质量检测。

背景技术：

丝的含油率和张力是影响丝的染色能力的两个主要参数，而丝的染色能力又是决定丝的质量的一项最重量的参数。

传统的测丝的含油率的方法是取5g丝的样品，用有机溶剂将丝中的油剂溶解于有机溶剂中，再让有机溶剂挥发，最后称得出纺丝油的重量，求出含油率。此方法费时费工。1994年，牛津仪器推出世界首台NMR纤维含油率检测仪QP20。2000年，牛津仪器再推出新一代NMR纤维含油率检测仪MQA7020，该仪器采用NMR脉冲核磁共振分析法和牛津仪器独有的HIQ技术，采用电脑程控检测。省去了有机溶剂称重过程。整个检测过程只需一分钟。但此种仪器一次只能测一个丝饼中的一段丝，而且是纺完后再测。

20世纪80年代后，国际上一些纺织设备制造厂商纷纷推广生产线上的张力检测系统，采用测力元件，或测磁场元件，或光电元件制成张力探头，在线检测丝的质量，较好地解决了丝饼内层丝的质量检测，并可即时反映机台运行状况。但这种系统无法测得影响丝的染色质量的重要参数含油率，无法省掉检测染色质量中所需的织袜、染色、判色的一系列过程。

现在长丝的含油率、张力等质量参数通常需在丝纺完后才能检测，化纤生产中因染色降低质量等级的比例通常在20％-50％，因此在线同时检测丝的含油率和张力是必需必要的和急需的。

发明内容：

本发明提出了一种在线检测丝的含油率和张力的探头，其目的是在线检测影响丝染色能力的含油率和张力的动态指标，提高检测速度和质量，及时反映丝在生产中的质量情况。

本发明的方案是，利用测温元件、霍尔元件和电路板在各锭位生产的丝路中同一位置采集与含油率和张力有关的温度和电压两个参数。

一种在线检测丝的含油率和张力的探头，包括测温元件、霍尔元件和电路板，这些零部件安装在盒体上，其特征在于有在线检测温度及张力的探头；该探头由两部分结构组成：一部分是由导丝器、导丝器座和温度传感器组成的温度检测部分，圆形导丝器的圆弧与导丝器座的上表面紧密接触并固定，温度传感器与导丝器座的下表面紧密接触并固定，其另一面固定在弹簧片一端的一表面；另一部分是由霍尔元件、弹簧片和磁铁组成的电压检测部分，磁铁连结在弹簧片一端的的另一表面，弹簧片另一端固定在盒体，霍尔元件固定在电路板，其安装的位置靠近磁铁。

按上所述的一种在线检测丝的含油率和张力的探头，其特征在于所述的导丝器用粘结剂粘结在测温元件上，从而保证测温元件能灵敏地反应因与丝摩擦引起导丝器的温度变化。

按上所述的一种在线检测丝的含油率和张力的探头，其特征在于所述的盒体上有两个“U”型导丝口分别安装在盒体两边的“U”型卡槽上。

上述的电路板，其特征在于电路板固定在盒体上的位置可调节。

本发明的检测探头工作原理是：利用导丝器与丝摩擦产生热量，其表现是温度；丝的张力使弹簧片形变，使固定在弹簧片下方与磁铁相对应的霍尔元件的距离也发生改变，因而霍尔元件的输出电压变化，电压变化反映了张力的变化。从张力值和温度值与含油率和张力之间的关系经计算机输出含油率和张力数据。

本发明的结构简单，易制作和安装，成本低；能在生产线上直接在计算机上得出含油率和张力的值。及时反映丝生产的动态质量情况，及时指导生产。

附图说明：

图1是一种在线检测丝的含油率和张力探头的分解图。

图2是盒体装配主视图。

图3是盒体装配俯视图。

图4是导丝器装配图。

图5是弹簧片固定图。

图6是探头装配立体图。

丝1、导丝器2、导丝器座3、测温元件4、“U”型卡槽5、磁铁6、弹簧片7、盒体8、螺钉9、“U”型导丝口10、孔11、螺孔12、霍尔元件13、调节槽14、电路板15、保护盖16。

具体实施方式：

现用一具体例子阐明本方案。

图1-6显示了本发明的零部件的结构及装配关系。探头的主要组成(图1)：导丝器2、温度传感器4、磁铁6、弹簧片7、“U”型导丝器10、霍尔元件13、电路板15。圆形导丝器1的圆弧与导丝器座3的表面用粘结剂固定，温度传感器4是测温元件(DS18B20)，它与导丝器座的下表面紧密连结在一起，测温元件(DS18B20)固定在弹簧片(7)的一面；磁铁6连结在弹簧片(7)另一面，在温度传感器的下面，弹簧片7一端粘结在磁铁上，另一端用螺钉9固定在盒体8底面上，霍尔元件13固定在电路板15上。电路板用螺栓通过调节槽14固定在盒8的螺孔12(图3)，并使霍尔元件13穿过孔11靠近磁铁6，霍尔元件与磁铁的相对位置调可通过调节槽14调整，电路板15有保护盖16保护。两个“U”导丝器10分别插入盒体8的导丝器卡槽5，引导生产线上的丝1导入和导出盒体8。

探头的工作过程是(图2)，丝1经“U”型导丝口10进入盒体8，与圆型导丝器2表面接触，经另一“U”型导丝口导出张力盒8。由于丝的张力作用，丝与导丝器磨擦产生热量传导到温度传感器4，使传感器的温度信号变化。张力也使弹簧片7变形位移，磁铁6与霍尔元件13的相对位置产生变化，因而磁场也变化，霍尔元件感应的电位也和原位置感应的电位不同。这样，温度信号和霍尔元件电位的变化信号输入计算机，经计算机的处理可得出温度值和张力值，从张力值和温度值与含油率和张力之间的关系经计算机输出含油率和张力数据。

本发明的例子，结构简单，易制作和安装，成本低，操作易。电路板位置可在小范围内改变，从而可消除装配时产生的位置误差。

Claims (4)

1.一种在线检测丝的含油率和张力的探头，包括测温元件、霍尔元件和电路板，这些零部件安装在盒体上，其特征在于有在线检测温度及张力的探头；该探头由两部分组成：一部分是由导丝器(2)、导丝器座(3)和温度传感器(4)组成的温度检测部分，导丝器的圆弧面与导丝器座的上表面紧密接触并固定，温度传感器(4)的一面与导丝器座(3)的下表面紧密接触并固定，其另一面固定在弹簧片(7)一端的表面；另一部分是由霍尔元件(13)、弹簧片(7)和磁铁(6)组成的电压检测部分，磁铁连结在弹簧片(7)一端的的另一表面，弹簧片另一端固定在盒体(8)，霍尔元件固定在电路板(15)，其安装的位置靠近磁铁。

2.根据权利要求1所述的一种在线检测丝的含油率和张力的探头，其特征在于所述的导丝器(2)用粘结剂粘结在导丝器座(3)上。

3.根据权利要求1或2所述的一种在线检测丝的含油率和张力的探头，其特征在于所述的盒体(8)上有两个“U”型导丝口(10)分别安装在盒体两边的“U”型卡槽(5)上。

4.根据权利要求1或2所述的一种在线检测丝的含油率和张力的探头，其特征在于电路板(15)固定在盒体(8)上的位置可调节。

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