CN1390992A - 赛络纺远红外断纱识别器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及赛络纺远红外断纱识别器，由锁相环压控振荡器产生的振荡讯号，经电压和功率放大后驱动远红外发光器件发射调制光脉冲；该光脉冲照射在细纱上，经细纱漫反射，有微弱的反射光脉冲进入光电接收装置；该光脉冲电讯号经高倍放大后进入锁相环电路，当输入讯号的频率与锁相环内部压控振荡器中心频率相同时，则锁相环电路输出一个检测脉冲经放大驱动发光器件发光，指示检测结果。该识别器能识别10－15mm范围的0.03mm直径以上任何颜色的细纱。
Description
本发明涉及一种纺织机械自控装置，具体地说，涉及一种国际上最新流行的纺织方法—赛络纺技术中的断纱识别装置。
赛络纺技术(SiroSpun)是国际羊毛局以及澳大利亚CSIRO组织在80年代以Dr.PieterPlate为首的科学小组研制成功的一种新型纺织技术。传统的双股捻纱是在一台纺纱机上将粗纱牵伸捻成单纱，然后再用另一台并线机将上述两股单纱合并捻成一股纱，用这种股纱织出面料。赛络纺技术则是用同一台细纱机提供两根粗纱，在同一牵伸区牵伸并加捻成股纱于同一锭子上，这样，不单在纺纱上省去了一道工序，而且由于同一捻线由两根未加捻的单纱组成，每根单纱就可以细一些，加捻成纱后纱剖面的物理结构也与双股纱不同，前者为圆形而后者为矩形。在织出的面料上反映出其独特的风格，例如：轻薄、凉爽、悬垂性及透气性均优于传统纱。由于其可纺高支纱，从而节省了毛原料，提高了原料的附加值，所以赛络纺深受纺织业界的重视。赛络纺有两个关键技术，第一个关键技术是打断器，它的作用是当合纺的两根纱中有一根断掉时，自动打断另一根纱，避免出现单纱纺锭；第二个关键技术是断纱识别器，它的作用是当出现断纱时自动报警，启动机械手自动接好断头，或提醒纺织工手动接好断头，以便纺机继续工作。
我国的赛络纺起步于80年代末90年代初，我国的打断器从引进到自制拥有我国自主知识产权的专利产品用了十几年的时间。目前我国的打断器产品性能已超过了国外产品的性能。江苏阳光集团、北京清河毛纺厂、张家港鹿苑毛纺厂、哈尔滨毛纺厂、兰州第三毛纺厂、内蒙古第二毛纺厂等多家企业均安装了我国自制的打断器，生产了几十万米赛络纺毛料产品，取得了极好的经济效益。但与打断器配套的断纱识别器，目前，在我国还没有，我国的纺机断纱识别还停留在工人用眼看、用手摸的低级阶段，工作效率低，劳动强度大，识别不可靠。另外，由于赛络纺新技术中采用了打断器，用手摸纱会使打断器误动作打断另一根纱，给工人带来麻烦。
在色纱断头识别方面，国际目前用得较多的方案有以下几种：(一).普遍用于精纺机上的是以强光源增加照度的技术方案。它是靠加大照明灯的功率来获得对色纱的照明，在精纺机两端各设一支灯管，照明一排纱线，常用高压水银弧灯。这种设备在国内已有引进产品，如内蒙古第二毛纺厂和北京清河毛纺厂都曾随机订购了光源，它是用英国灯泡生产的意大利产品。由于水银灯光是白光，含紫外线成分过多，在使用中工人感觉刺眼，照明效果并不好，灯管寿命短，发热量大，耗电多，所以，至今均压在库中，一直未使用。(二).用光电技术的断纱自停装置：如德国SKFRM粗纱止动装置。它是利用光线的发射和接收来判断纱线是否断掉，并将信号输入至微机中经处理后下达指令，使该纺锭马达立即停机(单锭单马达)并同时使后皮辊上抬终止粗纱喂入，待挡车工接好纱并使后皮辊复位后再启动纺纱过程。这一套装置价格十分昂贵，摇架也有特殊要求，在我国无法推广使用。
德国、日本、瑞士等国研制开发了光电开关，这些产品，绝大多数不是以识别断纱为目的。可以用作断纱识别的光电开关价格十分昂贵。如日本Honeywell公司的HPF-D001光电开关，一套组件(包括放大器)价格为1420元。工厂给一台纺机配置这种识别装置，就需25万～50多万元。根本不适合我国的国情。况且，这些装置体积较大，在用作赛络纺的纺机上根本无法安装。(三).电容传感式断纱识别装置：它是利用纱线通过电容传感装置，当纱线断掉后电容量的变化来判别纱线的断掉与否，这种技术比较简便，使用也较广泛，只是由于电容组件一般尺寸都较大，在赛络纺机上亦无法安装。(四).杠杆开关式断纱探测装置：这是一种尺寸较大也较简单的利用杠杆开关原理的机械装置，在赛络纺机上不适用。
上述四种断纱识别装置各有优缺点，但在细纱机上均无法安装且不适用。国外产品价格十分昂贵，如日本KEYENCE公司光电断线检出器价格要数百美元一支。根本不适合我国国情。
本发明的目的是为了克服上述四种断纱识别装置的缺点，为了提高赛络纺生产的数量和质量，改善工人的劳动条件，进一步改进赛络纺技术；为了节约外汇和制作一与国产打断器配套的断纱识别装置；从而提供一种赛络纺远红外断纱识别器。
本发明的目的是这样来实现的，本发明提供的赛络纺远红外断纱识别器包括：锁相环、压控震荡器、脉冲放大器、光电发射、光电接收、光偏置补偿、功放和显示等部件组成。采用锁相环压控振荡电路，对发射和接收的光讯号进行调制和解调，避免了外界光脉冲和电磁脉冲的干扰；采用给光接收组件加光偏置补偿的办法，大大减弱了外界光照度变化对远红外断纱识别器灵敏度的影响。其工作原理如下：由锁相环压控振荡器产生的振荡讯号，经电压放大和功率放大后驱动远红外发光器件发射调制光脉冲。此光脉冲照射在细纱上，经细纱漫反射，有微弱的反射光脉冲进入光电接收装置。此光脉冲电讯号经高倍放大后进入锁相环电路。当输入讯号的频率与锁相环内部压控振荡器中心频率相同时，说明没有断纱，若反射光脉冲光的重复频率与锁相环压控振荡器产生的振荡的重复频率不同，说明有断纱，则锁相环电路输出一个检测脉冲，此检测脉冲经功率放大后驱动发光器件发光，指示检测结果。当锁相环压控振荡器的振荡频率因某种原因发生变化时，发射的光脉冲频率和接收的光脉冲频率也跟随其变化。这样，就实现了发射与接收脉冲频率的自动跟踪，而外界光电脉冲干扰讯号对这一跟踪不起任何作用，从而使光电检测电路工作稳定可靠；如图1所示。
本发明的赛络纺远红外断纱识别器具有如下特点：
1.识别能力：能识别10-15mm范围的0.03mm直径以上任何颜色、任何材质的细纱。
2.不受光脉冲和电磁脉冲干扰，不受背景光照度的影响。
3.工作稳定可靠，识别率100％。
4.识别灵敏度可调。
5.低功耗：每只识别器消耗100mW的功率，可长期连续工作。
6.成本低，每一只识别器的成本(包括材料、加工和人工)在100元以下。
7.体积小巧便于安装。
8.如能大批量生产，可将电路集成，成本可进一步降低。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细地说明：
图1是赛络纺远红外断纱识别器的组成框图
图2是赛络纺远红外断纱识别器的电路图
实施例1
按图1的结构制作一台赛络纺远红外断纱识别器，其中电路图如图2所示。
该赛络纺远红外断纱识别器包括：锁相环、压控震荡器、脉冲放大器、光电发射、光电接收、光偏置补偿、功放和显示等部件组成。其中由锁相环压控振荡器产生的振荡讯号，经电压放大和功率放大后驱动远红外发光器件发射调制光脉冲；该光脉冲照射在细纱上，经细纱漫反射，有微弱的反射光脉冲进入光电接收装置；该光脉冲电讯号经高倍放大后进入锁相环电路，当输入讯号的频率与锁相环内部压控振荡器中心频率相同时，说明没有断纱，若反射光脉冲光的重复频率与锁相环压控振荡器产生的振荡的重复频率不同，说明有断纱，则锁相环电路输出一个检测脉冲，该检测脉冲经功率放大后驱动发光器件发光，指示检测结果；当锁相环压控振荡器的振荡频率因某种原因发生变化时，发射的光脉冲频率和接收的光脉冲频率也跟随其变化。这样，就实现了发射与接收脉冲频率的自动跟踪，而外界光电脉冲干扰讯号对这一跟踪不起任何作用，从而使光电检测电路工作稳定可靠。
其中，集成电路567为锁相环压控振荡器，其5、6脚与R7、C6构成震荡器，由5脚输出的震荡信号经反向器4069进入T6的基极，经T6放大后驱动远红外发光二极管T1发光。此光脉冲照在细纱上，有少量光脉冲反射进入远红外光敏二极管T3，变换成微弱的电脉冲。电脉冲通过C2进入由4069(3/4)和R5组成的放大器放大后，经R6和C3回到集成电路567的第3脚。若集成电路567输出的信号与返回的信号频率相同，则8脚输出高电平，使T5导通，发光二极管T4发光，表示细纱运转正常。若纱断，则集成电路567得不到返回的信号，发光二极管T4不发光。发光二极管T2为光偏置补偿器，它的安装紧靠远红外光敏二极管T3，以保证T3的工作点不受环境光变化的影响。C1、R1、C7组成电源的滤波电路，滤掉由电源进入的电磁干扰信号。
Claims (4)
1.一种赛络纺远红外断纱识别器，其特征在于：包括包括：锁相环、压控震荡器、脉冲放大器、光电发射、光电接收、光偏置补偿、功放和显示部件组成，其中由锁相环压控振荡器产生的振荡讯号，经电压放大和功率放大后驱动远红外发光器件发射调制光脉冲；该光脉冲照射在细纱上，经细纱漫反射，有微弱的反射光脉冲进入光电接收装置；该光脉冲电讯号经高倍放大后进入锁相环电路，当输入讯号的频率与锁相环内部压控振荡器中心频率相同时，说明没有断纱，若反射光脉冲光的重复频率与锁相环压控振荡器产生的振荡的重复频率不同，说明有断纱，则锁相环电路输出一个检测脉冲，该检测脉冲经功率放大后驱动发光器件发光，指示检测结果。
2.按权利要求1所述的赛络纺远红外断纱识别器，其特征在于：所述的锁相环压控振荡器是集成电路567，其中5、6脚与R7、C6构成震荡器，由5脚输出的震荡信号经反向器4069进入T6的基极，经T6放大后驱动远红外发光二极管T1发光。
3.按权利要求1所述的赛络纺远红外断纱识别器，其特征在于：所述的发光二极管T2为光偏置补偿器，它的安装紧靠远红外光敏二极管T3。
4.按权利要求1所述的赛络纺远红外断纱识别器，其特征在于：所述的滤掉由电源进入的电磁干扰信号的电源的滤波电路是由C1、R1、C7组成。
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