CN110940581A - 一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，包括控制模块，所述控制模块电性连接有步进电机、交互模块、存储模块、通讯模块、环境调节模块、检测模块和调压模块，所述调压模块电性连接有市电网、环境调节模块和步进电机；本发明通过对检测设备内部的温度环境进行调节，使得纱线能够在不同温度的环境下进行检测强度，使得纱线的检测参数能够更加的全面；并且在设备内设有压力传感器对纱线的最大承受拉力进行检测，并且设有测距传感器，实现对纱线在拉伸时候的弹性进行检测；并且设有通讯模块，能够实现对检测参数的远距离传输。

Description

一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统
技术领域
本发明属于纺织检测技术领域，具体涉及一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统。
背景技术
精纺纱也称精梳纱，是指通过精梳工序纺成的纱，包括精梳棉纱和精梳毛纱，纱中纤维平行伸直度高，条干均匀、光洁，但成本较高，纱支较高，主要用于高级织物及针织品的原料，如细纺、华达呢、花呢、羊毛衫等。
在精纺纱生产的之前需要对原材料的纱线进行强度检测，确定纱线的强度和弹性，不合格的纱线进行淘汰，不进行使用；现有的检测技术都是直接对纱线进行拉扯，进行判断纱线的强度，但是这种检测方式需要工人具有十足的工作经验，才能够判断出纱线的强度，对于师傅的要求较高；并且未能模拟不同温度下的纱线的强度检测，使得纱线的检测参数不能够十分的全面；并且未对纱线的弹性进行检测，即纱线的拉伸长度，使用师傅检测，检测参数不能远距离及时传输。
为此，我们提出一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统来解决现有技术中存在的问题，使其能够检测纱线的强度和弹性性能，能够模拟不同温度下的纱线的强度和弹性，并且设有通讯模块纱线对检测参数的远距离传输。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，以解决上述背景技术中提出现有技术中无法模拟不同温度下纱线的检测，需要经验丰富的师傅手动检测和信息无法远距离传输的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，包括控制模块，所述控制模块电性连接有步进电机、交互模块、存储模块、通讯模块、环境调节模块、检测模块和调压模块，所述调压模块电性连接有市电网、环境调节模块和步进电机，所述检测模块内包括有压力传感器、温度传感器和测距传感器，所述环境调节模块内包括有电阻加热板和散热风机，所述交互模块内包括有触摸显示屏和警报蜂鸣器；
所述调压模块用于对市电网进行整流和降压，所述调压模块分别用于对控制模块提供3-5V的电压、对步进电机和散热风机提供12-24V电压和对电阻加热板提供120V电压进行加热；
所述检测模块内的压力传感器用于检测纱线在拉伸时候的拉力，所述测距传感器用于检测纱线在拉伸时候的弹性，即是纱线的拉伸长度，所述温度传感器用于对设备内的温度进行检测；
所述环境调节模块内的电阻加热板用于对设备内部的环境进行加热，使得设备内的环境能够进行调节，使得纱线在不同温度下进行检测，且散热风机用于对设备内进行降温，防止设备内部的温度加热过度；
所述通讯模块用于对设备检测的参数进行远程传输，使得检测参数能够及时的进行计算，且通讯模块可以实现对系统的远程控制；
所述交互模块内的触摸显示屏用于对设备进行控制操作，且可以显示系统参数和检测参数，所述警报蜂鸣器用于对纱线断裂的时候进行警报提醒；
所述步进电机用与对纱线的拉伸提供动力，且步进电机可以控制转速，操作精准。
优选的，所述调压模块内包括有降压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路，所述调压模块至少设有三组，分别提供3-5V的控制模块电压、12-24V的步进电机与散热风机电压和120V的电阻加热板电压。
优选的，所述步进电机的输出端固定连接有夹具，所述夹具上固定安装有压力传感器和测距传感器。
优选的，所述存储模块至少设有两组，其中一组用于存储系统运行的程序体，另一组用于存储系统检测参数。
优选的，所述控制模块采用AT89C51单片机，内置有一个全双工串行通信口、片内振荡器、时钟电路和两个16位定时/计数器。
优选的，所述控制模块内包括有信号放大模块和数模转化模块。
优选的，所述通讯模块采用nRF24L01无线射频收发模块来实现子母机间的通讯。
优选的，所述控制模块和通讯模块上电性连接有晶振。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明通过对检测设备内部的温度环境进行调节，使得纱线能够在不同温度的环境下进行检测强度，使得纱线的检测参数能够更加的全面；并且在设备内设有压力传感器对纱线的最大承受拉力进行检测，并且设有测距传感器，实现对纱线在拉伸时候的弹性进行检测；并且设有通讯模块，能够实现对检测参数的远距离传输。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的检测模块框图；
图3为本发明的环境调节模块框图；
图4为本发明的交互模块框图；
图5为本发明的通讯模块电路图；
图6为本发明的步进电机驱动电路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-6所示的一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，包括控制模块，为了使得系统能够实现控制，在控制模块电性连接有步进电机、交互模块、存储模块、通讯模块、环境调节模块、检测模块和调压模块，为了实现电源电压的提供，在调压模块电性连接有市电网、环境调节模块和步进电机，为了实现对系统的检测，在检测模块内包括有压力传感器、温度传感器和测距传感器，为了实现模拟不同的环境，在环境调节模块内包括有电阻加热板和散热风机，为了实现人机的交互，设有交互模块内包括有触摸显示屏和警报蜂鸣器；
为了实现对系统进行供电，在调压模块用于对市电网进行整流和降压，调压模块分别用于对控制模块提供3-5V的电压、对步进电机和散热风机提供12-24V电压和对电阻加热板提供120V电压进行加热；为了实现对不同模块进行供给不同的电压，使得调压模块内包括有降压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路，调压模块至少设有三组，分别提供3-5V的控制模块电压、12-24V的步进电机与散热风机电压和120V的电阻加热板电压
为了实现对检测的参数进行记录，在检测模块内的压力传感器用于检测纱线在拉伸时候的拉力，测距传感器用于检测纱线在拉伸时候的弹性，即是纱线的拉伸长度，温度传感器用于对设备内的温度进行检测；
为了实现模拟不同的检测环境，在环境调节模块内的电阻加热板用于对设备内部的环境进行加热，使得设备内的环境能够进行调节，使得纱线在不同温度下进行检测，为了防止加热温度过高，设有散热风机用于对设备内进行降温，防止设备内部的温度加热过度；
为了实现检测数据的传输，设有通讯模块用于对设备检测的参数进行远程传输，使得检测参数能够及时的进行计算，且通讯模块可以实现对系统的远程控制；
为了实现对系统的控制和参数的调节，在交互模块内的触摸显示屏用于对设备进行控制操作，且可以显示系统参数和检测参数，为了实现对纱线的情况进行警报，设有警报蜂鸣器用于对纱线断裂的时候进行警报提醒；
为了实现自动化对纱线的检测操作，在步进电机用与对纱线的拉伸提供动力，且步进电机可以控制转速，操作精准，为了实现对数据的检测，在步进电机的输出端固定连接有夹具，夹具上固定安装有压力传感器和测距传感器；
为了实现对数据的存储，设有存储模块至少设有两组，其中一组用于存储系统运行的程序体，另一组用于存储系统检测参数；
为了实现对系统的控制，使得控制模块采用AT89C51单片机，AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，256字节片内数据存储器(00H-7FH为片内RAM，80H-FFH为特殊功能寄存器SFR)，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位，为了实现对数据的传输和转换，在控制模块内包括有信号放大模块和数模转化模块，为了实现信息的传输，使得通讯模块采用nRF24L01无线射频收发模块来实现子母机间的通讯，且nRF24L01无线射频收发模块具有低工作电源电压，且范围广1.9～3.6V，体积小巧，能方便集成到各种电子器件，极低的功耗。当工作在发射模式下发射功率为-6dBm时电流消耗为9mA，接收模式时为12.3mA。待机模式下电流消22μA，掉电模式电流消耗仅为900nA，无线速率达到2Mbit·s-1，SPI接口速率为0～8Mbit·s-1，具自动应答机制，极大地降低丢包率，拥有自动重发功能、地址及CRC校验功能，具有125个可选工作频道，拥有很短的频道切换时间，可用于跳频；为了实现控制模块和通讯模块的稳定，在控制模块和通讯模块上电性连接有晶振。
测距传感器采用的是TFminiPlus小型化激光雷达模组短距离传感器，TFminiPlus继承了TFmini低成本、小体积和低功耗的三大优势，进一步提升了产品整体性能，提高输出帧率，缩小测距盲区，提高数据稳定性及准度。与此同时，增加IP65级防护，优化各类补偿算法，极大的拓宽了其应用领域和场景，测量范围在0.1-10m之间。
压力传感器采用的是KAP05小巧压力变送器是专为空压机和制冷设备等批量大宗设备配套的高性价比产品，体积小、防潮能力强、抗电磁干扰能力强的变送器，精确度：±0.25％(典型)±0.5％(最大)，量程范围：0to1bar&0to50bar，允许过载：小于等于额定量程的1.5倍，介质温度：－40℃～85℃。
温度传感器采用的是JCJ200J系列绝对湿度变送器分为JCJ200JB壁挂式和JCJ200JC螺纹固定式两种类型。产品结合当前先进的硬件电路,配合智能化的软件设计,变送器可进行宽范围的绝对湿度测量,是目前较理想的绝对湿度测量产品。本产品具有以下显著优点：稳定性好、可靠性高、精确度高、线性一致性以及重复性好、使用寿命长。
工作原理：先将纱线固定夹持在夹具上，然后启动步进电机实现对纱线进行拉伸，在拉伸的时候，夹具上的压力传感器和测距传感器分别实现对纱线受到的拉力进行检测和对夹具之间的距离进行检测，且将检测的数据传输给控制模块，控制模块进行处理后，传输给交互模块上的触摸显示屏进行显示，并且通过通讯模块实现检测数据的传输，然后通过电阻加热板实现对设备内部的温度进行调节，在进行对纱线的轻度检测，且当温度过高的时候，启动散热风机对设备内进行降温，然后继续对纱线进行检测。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，包括控制模块，其特征在于：所述控制模块电性连接有步进电机、交互模块、存储模块、通讯模块、环境调节模块、检测模块和调压模块，所述调压模块电性连接有市电网、环境调节模块和步进电机，所述检测模块内包括有压力传感器、温度传感器和测距传感器，所述环境调节模块内包括有电阻加热板和散热风机，所述交互模块内包括有触摸显示屏和警报蜂鸣器；
所述调压模块用于对市电网进行整流和降压，所述调压模块分别用于对控制模块提供3-5V的电压、对步进电机和散热风机提供12-24V电压和对电阻加热板提供120V电压进行加热；
所述检测模块内的压力传感器用于检测纱线在拉伸时候的拉力，所述测距传感器用于检测纱线在拉伸时候的弹性，即是纱线的拉伸长度，所述温度传感器用于对设备内的温度进行检测；
所述环境调节模块内的电阻加热板用于对设备内部的环境进行加热，使得设备内的环境能够进行调节，使得纱线在不同温度下进行检测，且散热风机用于对设备内进行降温，防止设备内部的温度加热过度；
所述通讯模块用于对设备检测的参数进行远程传输，使得检测参数能够及时的进行计算，且通讯模块可以实现对系统的远程控制；
所述交互模块内的触摸显示屏用于对设备进行控制操作，且可以显示系统参数和检测参数，所述警报蜂鸣器用于对纱线断裂的时候进行警报提醒；
所述步进电机用与对纱线的拉伸提供动力，且步进电机可以控制转速，操作精准。
2.根据权利要求1所述的一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，其特征在于：所述调压模块内包括有降压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路，所述调压模块至少设有三组，分别提供3-5V的控制模块电压、12-24V的步进电机与散热风机电压和120V的电阻加热板电压。
3.根据权利要求1所述的一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，其特征在于：所述步进电机的输出端固定连接有夹具，所述夹具上固定安装有压力传感器和测距传感器。
4.根据权利要求1所述的一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，其特征在于：所述存储模块至少设有两组，其中一组用于存储系统运行的程序体，另一组用于存储系统检测参数。
5.根据权利要求1所述的一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，其特征在于：所述控制模块采用AT89C51单片机，内置有一个全双工串行通信口、片内振荡器、时钟电路和两个16位定时/计数器。
6.根据权利要求1所述的一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，其特征在于：所述控制模块内包括有信号放大模块和数模转化模块。
7.根据权利要求1所述的一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，其特征在于：所述通讯模块采用nRF24L01无线射频收发模块来实现子母机间的通讯。
8.根据权利要求1所述的一种精纺纱生产用纱原材料纱线强度检测系统，其特征在于：所述控制模块和通讯模块上电性连接有晶振。
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