CN202814885U

CN202814885U - 一种生丝颣节电子检验装置

Info

Publication number: CN202814885U
Application number: CN 201220256385
Authority: CN
Inventors: 孟凯; 肖坤楠; 徐昳荃
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2022-06-01

Abstract

本实用新型涉及一种纺织纤维材料的光电检验装置，公开了一种生丝颣节电子检验装置。它包括两个均匀的平行光场，对应的硅光电池接收入射光场；待检生丝以一定的速度垂直通过其中一个光场，其粗细不匀会使该光场中的硅光电池的光接收量不断变化，从而使其产生的电压不断变化；将两个硅光电池产生的电压信号经过差分后放大输出，通过数据采集卡将模拟电压信号转换为离散数字信号输入到计算机中，经数据处理得到生丝颣节的波形，判定生丝颣节个数和种类，记录并输出检验结果。本实用新型采用了高响应性的硅光电池作为光电转换元件，在生丝以较高速度运行时，可有效采集到生丝颣节波形进行判定，使生丝颣节的检验更加高效、准确。

Description

一种生丝颣节电子检验装置

技术领域

本实用新型涉及一种纺织纤维材料的光电检验装置，特别涉及一种用于生丝颣节检验的装置。

背景技术

生丝颣节可分为特大颣、大颣、中颣和小颣四种，长度大到几十毫米以上，小到2毫米以下。生丝颣节会在织绸过程中引起切断，还会在织物上产生显著的斑点，有损织物外观。因此颣节检验是生丝品质检验中不可缺少的项目。随着我国生丝检验标准向国际化发展的趋势，传统的人工黑板检验法因存在人的主观性影响大和检验速度慢等问题已很难跟上时代要求，丝绸行业迫切希望生丝颣节检验能够实现客观公正、高精度、高效率的电子检验。生丝颣节电子检测仪器按检测原理主要分为电容式、图像处理式、光电式三种。由于电容器极板所形成的测量场的长度至少为8mm，因此其采样长度要远大于生丝颣节电子检验1mm的标准；图像处理式颣节检测仪因需大量的样本参数作对照且图像分析耗时太长，所以还难以进入实质性应用阶段。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种能够实现高精度、高效率进行生丝颣节电子检验的装置。

实现本实用新型目的所采用的技术方案是提供一种生丝颣节电子检验装置，它包括光电测量系统、数据采集系统和处理系统；所述的光电测量系统包括两个均匀的平行光场，其中的一个为测量光场，另一个为本底光场，对应的硅光电池接收入射光场；硅光电池的输出信号经差分放大电路处理后输入至数据采集系统，再经处理系统进行处理，输出检验结果。

所述的平行光场包括GaAs激光二极管和透镜。

所述的硅光电池，其光接收面上粘贴一钢片，钢片的中间开有一个宽度为0.1～0.3mm的狭缝。

与现有技术相比，本实用新型所述的技术方案具有的有益效果是:

1、采用了高响应性的硅光电池作为光电转换元件，配合高采样率的数据采集卡，在生丝以较高速度运行时，可有效采集到生丝颣节波形进行判定，准确检验出颣节的个数和种类，使生丝颣节的检验更加高效、准确。

2、构建两个平行，待检生丝只通过其中一个硅光电池的接收面上方，将两个硅光电池输出电压的差值作为传感器的输出电压，有利于消除本底噪声，能有效提高检测信号的精度。

3、硅光电池的光接收面上粘贴有钢片，钢片上开有一狭缝，能使硅光电池光接收面宽度不再由本生PN结区宽度决定而是由钢片狭缝的宽度决定，该采样宽度有效保证了生丝颣节的检测精度。

4、本实用新型基于硅光电池的光电式方法因其优秀的响应性和光接收面积小，配合虚拟仪器的采集技术，适用于大小不同的生丝颣节的检验。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种生丝颣节检验装置光电检测系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种生丝颣节检验装置的差分放大电路原理图；

图3是本实用新型实施例提供的一个待检生丝颣节的实物图像；

图4是用本实用新型实施例提供的生丝颣节检验装置得到的待检生丝颣节的波形图；

其中，1和5、激光二极管；2和6、透镜；3、待检生丝；4和7、硅光电池；8、差分电路；9、一级放大电路；10、二级放大电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案做进一步描述。

实施例1

参见附图1，它是本实施例提供的一种生丝颣节检验装置光电检测系统的结构示意图；激光二极管1发出的光经透镜2转换成平行光后照射到型硅光电池4上，激光二极管5发出的光经透镜6转换成平行光后照射到硅光电池7上，激光二极管1、透镜2、硅光电池4分别与激光二极管5、透镜6、硅光电池7相同。本实施例中采用GaAs激光二极管，其谱线宽度约25nm，可视为单色光，经过透镜聚集后，其光束发散度可达0.5毫弧度，可认为是平行光；硅光电池型号为HPI-2C型，硅光电池的光接收面上粘贴一钢片，钢片的中间开有一个0.2mm的狭缝，能使硅光电池光接收面宽度不再由本生PN结区宽度决定而是由钢片狭缝的宽度决定，该采样宽度有效保证了生丝颣节的检测精度。。

待检生丝3垂直通过透镜2和硅光电池4之间的光场，生丝3的粗细不匀会使硅光电池4的光接收量不断变化，从而使其产生的电压不断变化。而透镜6与硅光电池7之间无生丝通过，硅光电池7只产生本生电压。

参见附图2，它是本实施例提供的一种生丝颣节检验装置的差分放大电路原理图；其中，差分电路8，一级放大电路9，二级放大电路10组成差分放大电路，图中①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧分别为运算放大器的8个引脚。硅光电池4与硅光电池7产生的电压信号经过差分电路8后输出的电压信号再经第一级放大电路9和第二级放大电路10进行信号放大。

经过差分和两级放大后的电压信号通过数据采集卡和采集程序进行采集。本实施例采用NI公司DAQCard-6024E数据采集卡。此采集卡采用PCMIA总线，12位采集精度，最高采样频率为200KHZ、16路模拟输入通道、2路模拟输出通道。信号经计算机处理，获得能反映颣节形态的信号波形，依据信号波形判别生丝颣节的个数和种类功能，输出检验结果。

参见附图3，它是本实施例提供的一个用显微镜拍摄的待检生丝颣节的实物图像；当该颣节以2.5m/s的速度通过透镜2和硅光电池4之间的光场时，利用本实施例提供的装置和检测方法，获得的该颣节的波形图参见附图4所示。根据图4所示的波形，准确判定颣节的种类。

Claims

1.一种生丝颣节电子检验装置，其特征在于：它包括光电测量系统、数据采集系统和处理系统；所述的光电测量系统包括两个均匀的平行光场，其中的一个为测量光场，另一个为本底光场，对应的硅光电池接收入射光场；硅光电池的输出信号经差分放大电路处理后输入至数据采集系统，再经处理系统进行处理，输出检验结果。

2.根据权利要求1所述的一种生丝颣节电子检验装置，其特征在于：所述的平行光场包括GaAs激光二极管和透镜。

3.根据权利要求1所述的一种生丝颣节电子检验装置，其特征在于：所述的硅光电池，其光接收面上粘贴一钢片，钢片的中间开有一个宽度为0.1～0.3mm的狭缝。