CN219179208U - 一种双路led光源的棉花色泽和杂质检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，包括：用于测量样品棉花的样品窗口单元，所述样品窗口单元的下方设置有双路LED光源照明系统，所述双路LED光源照明系统的光源聚焦于测窗玻璃处，所述双路LED光源照明系统的下方设置有用于接收反射光并且根据反射光进行色泽和杂质的信号检测的光电检测单元。本实用新型能够实现双路LED光源照明，通过恒流控制，能够产生稳定、均匀的光场，使得光场能够直接照射到测试窗口的被测棉花表面；另外通过施压到测试样品的压力稳定、可靠，能够有效的同时检测棉花色泽和杂质的光学信号，提高了色泽信号检测的重复性和杂质检测的速度，提高了工作效率和检测率。

Description

一种双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置

技术领域

本实用新型涉及纺织设备技术领域，尤其涉及一种双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置。

背景技术

棉花是是纺织行业的主要原料，棉花的色泽性能指标和杂质性能指标不仅反映棉花的外观质量，而且反映棉花的内在质量；棉花的色泽和杂质量既影响纺纱的用棉量、又影响纺纱工艺和成纱质量，因此，棉花的色泽和杂质性能指标对棉花交易和纺织企业用棉很关键，决定了纺纱的采购成本和生产成本，对纺织纱线和织物的质量都有很大影响，采购环节和使用过程对棉花色泽和杂质性能指标的测量极为重要。

目前棉花的色泽和杂质性能指标测量采用的是感官目测检验、测色仪、杂质称重。感官目测检验人工操作、比对实物标准、数据受人为影响大；测色仪使用卤钨灯光源，通过电压控制，是的发光不稳定性、光场不均匀、光源寿命短，检测色泽信号的重复性差，因此，杂质称重速度慢，使得工作效率低。

实用新型内容

针对上述缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置。

为达到以上目的，本实用新型的技术方案为：

一种双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，包括：用于测量样品棉花的样品窗口单元，所述样品窗口单元上用于固定样品棉花处安装有测窗玻璃，所述样品窗口单元的下方设置有双路LED光源照明系统，所述双路LED光源照明系统的光源聚焦于测窗玻璃处，所述双路LED光源照明系统的下方设置有用于接收反射光并且根据反射光进行色泽和杂质的信号检测的光电检测单元。

所述样品窗口单元包括：测窗组件，所述测窗组件上设置有对样品棉花进行加压的加压机构。

所述测窗组件设置于双路LED光源照明系统中间的上方，所述测窗组件包括:检测面板，所述测窗玻璃安装于检测面板中部。

所述加压机构包括设置于检测面板上方的加压板，所述加压板的一端设置有压棉块，所述加压板另一端连接有运动气缸。

所述双路LED光源照明系统包括：路LED光源组件，所述LED光源组件上安装有光学组件。

所述LED光源组件包括：固定光源的光源电路板，所述光源电路板上安装有LED光源以及固定LED光源照明系统的结构块；所述LED光源通过连接电缆连接有提供恒定电流的恒流源；所述LED光源发出的光线与棉花表面法线成45度角夹角。

所述光学组件包括：限制光场范围的光阑，所述光阑上安装有LED玻璃，所述光阑中间安装有透镜，所述透镜位于LED光源组件上方。

所述光电检测单元包括：安装底座，安装底座上安装有透光玻璃，所述透光玻璃设置于双路LED光源照明系统中间的下方位置，所述透光玻璃下方设置有色泽光学组件和杂质图像组件。

所述有色泽光学组件包括：用于检测色泽信号的聚光透镜、Y信号探测器、Z信号探测器、色泽信号处理盒。

所述杂质图像组件包括：CCD相机，所述CCD相机上安装有接圈，所述接圈上安装有用于拍摄杂质图像的镜头，所述镜头上安装有接圈。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，由双路LED光源照明系统、测量窗口单元、光电检测单元组成，本实用新型能够实现双路LED光源照明，通过恒流控制，能够产生稳定、均匀的光场，使得光场能够直接照射到测试窗口的被测棉花表面；另外通过施压到测试样品的压力稳定、可靠，能够有效的同时检测棉花色泽和杂质的光学信号，提高了色泽信号检测的重复性和杂质检测的速度，提高了工作效率和检测率。

进一步地，本实用新型中双路LED光源发出的光线以与棉花表面法线成45度角的方向、从两侧同时照射到测量窗口，在与棉花表面法线方向上由两路色泽探测器检测色泽信号、由一路杂质检测CCD相机拍摄杂质图像；色泽信号处理盒把色泽信号分析成CIE标准色度观察者的光谱三刺激值，计算机出棉花的色泽性能指标，杂质检测CCD相机拍摄杂质图像，分析得出棉花表面的杂质性能指标，使得分析结果更加准确，效率更高。

附图说明

图1是本实用新型双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置结构示意图；

图2是双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置中测量窗口单元结构示意图；

图3是双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置中双路LED光源照明系统结构示意图；

图4是双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置中光电检测单元结构示意图。

图中，1—样品窗口单元；2—双路LED光源照明系统；3—光电检测单元；11—测窗组件；12—加压机构；13—LED光源组件；14—光学组件；15—透光玻璃；16—安装底座；17—色泽光学组件；18—杂质图像组件；21—测窗玻璃；22—测试面板；23—样品棉花；24—压棉块；25—加压板；26—运动气缸；31—LED光源；32—平行光透镜；33—LED玻璃；34—光阑；35—固定块；36—光源电路板；37—连接电缆；38—恒流源；43—聚光透镜；44—Y信号探测器；45—Z信号探测器；46—色泽信号处理盒；47—镜头；48—接圈；49—CCD相机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，包括：用于测量样品棉花23的样品窗口单元1，所述样品窗口单元1上用于固定样品棉花23处安装有测窗玻璃21，所述样品窗口单元1的下方设置有双路LED光源照明系统2，所述双路LED光源照明系统2的光源聚焦于测窗玻璃21处，所述双路LED光源照明系统2的下方设置有用于接收反射光并且根据反射光进行色泽和杂质的信号检测的光电检测单元3。。

如图2所示，所述样品窗口单元1包括：测窗组件11，所述测窗组件11上设置有对样品棉花23进行加压的加压机构12。具体的，所述测窗组件11设置于双路LED光源照明系统2中间的上方，所述测窗组件11包括：检测面板22，所述测窗玻璃21安装于检测面板22中部。所述加压机构12包括设置于检测面板22上方的加压板25，所述加压板25的一端设置有压棉块24，所述加压板25另一端连接有运动气缸26。

所述样品窗口单元1的工作过程和原理：

人工把样品棉花23放置到测窗组件11与测试面板22相连的测窗玻璃21上，并且完全覆盖测窗玻璃21的尺寸大小；加压机构12的运动气缸26控制加压板25运动，与加压板25相连的压棉块24给样品棉花23施加一定的压力，保证样品棉花23压紧压实。

如图3所示，所述双路LED光源照明系统2包括：2路LED光源组件13，所述LED光源组件13上安装有光学组件14。具体的，所述LED光源组件13包括：固定光源的光源电路板36，所述光源电路板36上安装有LED光源31以及固定LED光源照明系统2的结构块35；所述LED光源31通过连接电缆37连接有提供恒定电流的恒流源38；所述LED光源31发出的光线与棉花表面法线成45度角夹角。所述光学组件14包括：限制光场范围的光阑34，所述光阑34上安装有LED玻璃33，所述LED玻璃(LED Glass)，又称通电发光玻璃、电控发光玻璃，具有通透、防暴、防水、防紫外线、可设计等特点，主要用于室内外装饰、家具设计、灯管照明设计、室外幕墙玻璃、阳光房设计等领域。所述光阑34中间安装有透镜32，所述透镜32位于LED光源组件13上方。其中，恒流源38为驱动LED光源31的专用电路模块，型号为FD41066；光源电路板36为装有LED光源31的专用电路板，型号为FD81708；LED光源31为专用光源，型号为FD61W09，参数：显色指数大于90，发光强度110lm，色温2700K。

双路LED光源照明系统2的工作过程和原理：

两路LED光源组件13的恒流源38通过连接电缆37、光源电路板36控制LED光源31分别发出恒定强度的散射光线，通过两路光学组件14的平行光透镜32、光阑34、LED玻璃33形成平行的、固定区域大小、均匀的光场，两路光场分别以45度角度同时照射到放置测品棉花23的测窗玻璃21上，两路光场透过测窗玻璃21、在距离上互补，形成均匀的、稳定光场到达测试样品棉花23的下表面，使双路光学照明系统2满足棉花色泽和杂质测量的光学照明要求。

如图4所示，所述光电检测单元3包括：安装底座16，安装底座16上安装有透光玻璃15，所述透光玻璃15设置于双路LED光源照明系统2中间的下方位置，所述透光玻璃15下方设置有色泽光学组件17和杂质图像组件18。所述有色泽光学组件17包括：用于检测色泽信号的聚光透镜43、Y信号探测器44、Z信号探测器45、色泽信号处理盒46。所述杂质图像组件18包括：CCD相机49，所述CCD相机49上安装有接圈48，所述接圈48上安装有用于拍摄杂质图像的镜头47，所述镜头47上安装有接圈48。

所述聚光透镜43为聚焦反射光线的专用光学模块，型号为FD78038；Y信号探测器44为检测色泽反射率信号的专用模块，型号为FD8380；Y信号探测器44为检测色泽黄度信号的专用模块，型号为FD8381；色泽信号处理盒46为处理色泽信号的专用电路模块，型号为FD66274。

光电检测单元3的工作过程和原理：

自动接收棉花表面的反射光，通过透光玻璃15分别到达色泽光学组件17和杂质光学组件18，进行色泽和杂质的信号检测。两路聚光透镜43把散射的反射光分别聚集到色泽Y信号探测器44和Z信号探测器45,由色泽信号处理盒46把色泽信号分析成CIE标准色度观察者的光谱三刺激值，计算机出棉花的色泽性能指标；杂质镜头47在接圈48的调整下把散射的反射光收集到CCD相机49，形成清晰地杂质检测图像，分析得出棉花的杂质性能指标。

本实用新型的工作过程和原理：

首先，两路LED光源组件13的恒流源38通过连接电缆37、光源电路板36控制LED光源31分别发出恒定强度的散射光线，通过两路光学组件14的平行光透镜32、光阑34、LED玻璃33形成平行的、固定区域大小、均匀的光场，两路光场分别以45度角度同时照射到放置样品棉花23的测窗玻璃21上，两路光场透过测窗玻璃21、在距离上互补，形成均匀的、稳定光场到达样品棉花23的下表面，使双路光学照明系统2满足棉花色泽和杂质测量的光学照明要求。

其次，人工把样品棉花23放置到测窗组件11与测试面板22相连的测窗玻璃21上，并且完全覆盖测窗玻璃21的尺寸大小；加压机构12的运动气缸26控制加压板25运动，与加压板25相连的压棉块24给样品棉花23施加一定的压力，保证样品棉花23压紧压实。

最后，光电检测单元3自动接收棉花表面的反射光，通过透光玻璃15分别到达色泽光学组件17和杂质光学组件18，进行色泽和杂质的信号检测。两路聚光透镜43把散射的反射光分别聚集到色泽Y信号探测器44和Z信号探测器45,由色泽信号处理盒46把色泽信号分析成CIE标准色度观察者的光谱三刺激值，计算机出棉花的色泽性能指标；杂质镜头47在接圈48的调整下把散射的反射光收集到CCD相机49，形成清晰地杂质检测图像，分析得出棉花的杂质性能指标。

对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本实用新型的优选方案，因此本领域的技术人员对本实用新型中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本实用新型的原理，实现的仍是本实用新型的目的，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，其特征在于，包括：用于测量样品棉花(23)的样品窗口单元(1)，所述样品窗口单元(1)上用于固定样品棉花(23)处安装有测窗玻璃(21)，所述样品窗口单元(1)的下方设置有双路LED光源照明系统(2)，所述双路LED光源照明系统(2)的光源聚焦于测窗玻璃(21)处，所述双路LED光源照明系统(2)的下方设置有用于接收反射光并且根据反射光进行色泽和杂质的信号检测的光电检测单元(3)。

2.根据权利要求1所述的双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，其特征在于，所述样品窗口单元(1)包括：测窗组件(11)，所述测窗组件(11)上设置有对样品棉花(23)进行加压的加压机构(12)。

3.根据权利要求2所述的双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，其特征在于，所述测窗组件(11)设置于双路LED光源照明系统(2)中间的上方，所述测窗组件(11)包括:检测面板(22)，所述测窗玻璃(21)安装于检测面板(22)中部。

4.根据权利要求2或3所述的双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，其特征在于，所述加压机构(12)包括设置于检测面板(22)上方的加压板(25)，所述加压板(25)的一端设置有压棉块(24)，所述加压板(25)另一端连接有运动气缸(26)。

5.根据权利要求1所述的双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，其特征在于，所述双路LED光源照明系统(2)包括：2路LED光源组件(13)，所述LED光源组件(13)上安装有光学组件(14)。

6.根据权利要求5所述的双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，其特征在于，所述LED光源组件(13)包括：固定光源的光源电路板(36)，所述光源电路板(36)上安装有LED光源(31)以及固定LED光源照明系统(2)的结构块(35)；所述LED光源(31)通过连接电缆(37)连接有提供恒定电流的恒流源(38)；所述LED光源(31)发出的光线与棉花表面法线成45度角夹角。

7.根据权利要求5或6所述的双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，其特征在于，所述光学组件(14)包括：限制光场范围的光阑(34)，所述光阑(34)上安装有LED玻璃(33)，所述光阑(34)中间安装有透镜(32)，所述透镜(32)位于LED光源组件(13)上方。

8.根据权利要求1所述的双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，其特征在于，所述光电检测单元(3)包括：安装底座(16)，安装底座(16)上安装有透光玻璃(15)，所述透光玻璃(15)设置于双路LED光源照明系统(2)中间的下方位置，所述透光玻璃(15)下方设置有色泽光学组件(17)和杂质图像组件(18)。

9.根据权利要求8所述的双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，其特征在于，所述有色泽光学组件(17)包括：用于检测色泽信号的聚光透镜(43)、Y信号探测器(44)、Z信号探测器(45)、色泽信号处理盒(46)。

10.根据权利要求8或9所述的双路LED光源的棉花色泽和杂质检测装置，其特征在于，所述杂质图像组件(18)包括：CCD相机(49)，所述CCD相机(49)上安装有接圈(48)，所述接圈(48)上安装有用于拍摄杂质图像的镜头(47)，所述镜头(47)上安装有接圈(48)。

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