CN201083694Y - 便携式纱线质量在线监测装置 - Google Patents

Abstract

一种便携式纱线质量在线监测装置，包括：一激光发射器，其光轴位置上安装一激光接收器，组成检测传感器，且激光发射器和激光接收器之间留有空隙；一计算机，为数据采集单元，该计算机电性连接上述激光接收器；一底座，垂直地安装有一支架，上述检测传感器安装在该支架上，计算机安装在底座上。检测单元可由两组于同一垂直面上呈90度角安装的激光发射器和激光接收器组成。本实用新型可分别监测棉条、粗纱和细纱CV％、粗节最大值、细节最小值、平均值、瞬时值、千米粗节个数和细节个数、曲线图、历史趋势图等。便于使用、调整和维护。

Description

便携式纱线质量在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种纱线监测装置，具体地说涉及一种便携式纱线质量在线监测装置

背景技术

纱线质量的好坏一般由直径不均匀程度等因素决定。因此对于纱线的直径不均匀程度检测将直接影响到布匹的质量。传统的纱线检测方法都是离线检测，只有现场抽样在实验室进行检测，在时间上具有滞后性，更重要的是在连续生产中不能及时发现产品的质量问题，导致大量后续产品出现质量缺陷。同时，传统的检测装置对环境的温度和湿度要求较高，否则影响其检测结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式纱线质量在线监测装置，以克服公知技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供的便携式纱线质量在线监测装置，其包括：

一激光发射器，其光轴位置上安装一激光接收器，组成检测传感器，且激光发射器和激光接收器之间留有空隙；

一计算机，为数据采集单元，该计算机电性连接上述激光接收器；

一底座，垂直地安装有一支架，上述检测传感器安装在该支架上，计算机安装在底座上。

所述的便携式纺纱质量在线监测装置，其中检测单元由两套于同一垂直面上呈90度角安装的激光发射器和激光接收器组成。

所述的便携式纱线质量在线监测装置，其中两组激光发射器和激光接收器的光轴聚焦在同一点上。

所述的便携式纱线质量在线监测装置，其中激光发射器为650nm波长的可视半导体激光器。

所述的便携式纱线质量在线监测装置，其中激光发射器电性连接一信号放大器。

所述的便携式纱线质量在线监测装置，其中支架为上下和左右活动。

所述的便携式纱线质量在线监测装置，其中计算机连接一显示屏。

所述的便携式纱线质量在线监测装置，其中计算机连接一打印机。

所述的便携式纱线质量在线监测装置，其中底座为一个小车或一人携带装置。

本实用新型的效果如下：

1)用在棉纺工厂的纱线在线监测，对纱线采样信号进行分析，在不影响现场生产的基础上，得出纱线实时条干均匀度(Cv值)，以指导生产。

2)现场实时既能检测棉条的有关参数，又能检测粗纱和细纱的有关参数，并能随时对人机界面的图像和数据进行打印，以便协助技术人员对设备运行状况和产品质量及时地进行分析和判断。

3)不受车间的温湿度的影响。

附图说明

图1是本实用新型的监测装置结构示意图；

图2a、b、c是图1所示的监测装置在X轴方向的检测原理示意图；

图3是本实用新型的双组检测传感器的装置示意图；

图4a、b、c为本实用新型监测装置在Y轴方向的检测原理示意图；

图5是本实用新型的监测装置工作原理示意图；

图6是本实用新型的检测流程原理示意图。

具体实施方式

请参阅图1，为本实用新型监测装置的结构示意图。该监测装置由采集数据的检测传感器1、数据处理的计算机2共同构成。其中，检测传感器1是由激光发射器11和激光接收器12组成(可采用的型号比如但不限于ZX-010型)。激光发射器11采用650nm波长的可视半导体激光器，最小测量直径0.1μm，分辨率4μm，激光接收器12的测量宽度为10mm。

激光接收器12安装在激光发射器11的光轴位置，以接收激光发射器11发出的激光。在激光发射器11和激光接收器12之间留出一工作间隙13，以容置待检测的纱线。

上述检测传感器1通过一支架20固定在一底座3上，该支架20可采用拉杆式(即类似拉杆天线可收缩的结构)，使之可作上下活动和左右旋转。由于梳棉机、并条机、粗纱机、细纱机的设备结构不同，棉条、粗纱、细纱的工艺路径也不同，因此要求安装传感器的支架具有自由度。对此，本实用新型将该支架20的横杆22设计成若干段，每段之间用螺栓连接固定，可通过横杆22调整检测传感器1的位置。同时为便于移动，在底座3下安装有车轮，设计成可推拉移动的小车或一可由操作人员随身携带的装置(公知技术，图中未示出)。

底座3上放置一计算机2，该计算机2为一可编程控制器(嵌入控制器)并电性连接上述激光接收器12的信号输出端，以对激光接收器12采集的数据进行处理，并将处理后的信息传送至台式电脑或笔记本电脑。

请结合图2，当检测传感器1的工作间隙中没有待检测纱线条，即没有光束被截取时，计算机2显示被测物(即纱线)直径为0.000mm，线性输出为4.0mA(图2a所示)；当被测物(图中阴影线表示部分)的直径为5.000mm时，有一半光束被截取，显示直径为5.000mm，线性输出为12.0mA(图2b所示)；当被测物的直径为10.000mm时，全部光束被截取，显示直径为10.000mm，线性输出为20.0mA(图2c所示)。

再请参阅图3，为了全面反映待检测纱线的外形尺寸，本实用新型还提出采用两套检测传感器，即在X和Y轴方向各安装一套同样型号的检测传感器1和1’。两套检测传感器1和1’是于同一垂直面上呈90度角安装(即正交)。其中检测传感器1从X轴方向对纱线进行检测，检测传感器1’则从Y轴方向对纱线进行检测(请参阅图4a、b、c)，其检测过程与从X轴方向检测相同。两套检测传感器1和1’的聚焦在纱线的同一个点上。在该两套检测传感器1和1’上的激光接收器12和12’的信号输出端各连接一信号放大器121和121’(如图3所示)。与计算机2的连接参如图5所示。两路检测传感器信号分别送到模拟量输入/输出单元的两个输入端，嵌入控制器对检测信号进行处理，每208个数据为一组，分组记录。嵌入控制器找出每组数据的最大值、最小值，计算出平均值，最大值为粗节，最小值为细节，嵌入控制器对粗节和细节进行计数统计。嵌入控制器根据CV值的计算公式计算出每208个数据(即样本)的CV值。

考虑到生产现场的梳棉机、并条机、粗纱机、细纱机以及络筒机的控制系统中普遍使用电力电子器件，如变频器和交流伺服驱动器，造成了场和路两方面对监测装置的干扰，为了可靠地进行监测，本实用新型采用可编程控制器(嵌入控制器)进行数据转换、数据处理、数据分析、判断、生成曲线图和历史趋势图。

采用可编程控制器(嵌入控制器)，对来自检测传感器的信号进行分析处理，并将信息显示在触摸屏上。嵌入控制器的特点是特别适合于工厂环境，运行可靠。嵌入控制器可存储检测数据，同时还可将信息传送给台式电脑或笔记本电脑。

在实际动作时，本实用新型的计算机2采用嵌入式一体化工控机，内装嵌入式操作系统WinCE，由工控组态软件MCGS生成上位机监控系统。

与工控机固化在一起的触摸屏单元2’，使上位机操作极为方便。

工控机的软件部分包括完成数据处理算法、检测曲线的实时显示和打印、历史曲线的显示和打印、报警值显示和打印、CV值等。本实用新型的软件采用智能控制算法和最小二乘法，通过数据采样，根据不同的纱线速度，设定相应的采样周期，获得纱线的实时采样值。其主要流程步骤如图6所示：

步骤一：待检测的纱线经过检测传感器时，由激光接收器采集其数据；

步骤二：数据经信号放大器放大；

步骤三：放大后的信号进行模拟/数字转换；

步骤四：对数据进行计算；

步骤五：将数据分组进行比较；

步骤六：显示检测结果。

综合以说明可以得知，本实用新型可分别监测棉条、粗纱和细纱CV％、粗节最大值、细节最小值、平均值、瞬时值、千米粗节个数和细节个数、曲线图、历史趋势图等等。便于使用、调整和维护。

在触摸屏上现场可在线连续显示曲线图、历史趋势图，可监测1分钟、1小时、8小时、24小时或更长时间内的CV％、粗节最大值、细节最小值、平均值、瞬时值。

由历史趋势图上可发现周期性的机械缺陷，协助技术人员判断和处理故障。

Claims (9)

1.一种便携式纱线质量在线监测装置，其特征在于，包括：

一激光发射器，其光轴位置上安装一激光接收器，组成检测传感器，且激光发射器和激光接收器之间留有空隙；

一计算机，为数据采集单元，该计算机电性连接上述激光接收器；

一底座，垂直地安装有一支架，上述检测传感器安装在该支架上，计算机安装在底座上。

2.如权利要求1所述的便携式纱线质量在线监测装置，其特征在于，所述检测单元由两组于同一垂直面上呈90度角安装的激光发射器和激光接收器组成。

3.如权利要求2所述的便携式纱线质量在线监测装置，其特征在于，所述两套激光发射器和激光接收器的光轴聚焦在同一点上。

4.如权利要求1或2所述的便携式纱线质量在线监测装置，其特征在于，所述激光发射器为650nm波长的可视半导体激光器。

5.如权利要求1或2所述的便携式纱线质量在线监测装置，其特征在于，所述激光接收器电性连接一信号放大器。

6.如权利要求1所述的便携式纱线质量在线监测装置，其特征在于，所述支架为上下和左右活动。

7.如权利要求1所述的便携式纱线质量在线监测装置，其特征在于，所述计算机连接一显示屏。

8.如权利要求1所述的便携式纱线质量在线监测装置，其特征在于，所述计算机连接一打印机。

9.如权利要求1所述的便携式纱线质量在线监测装置，其特征在于，所述底座为一个小车或一人携带装置。

Images