CN2896282Y - 一种便携式纺织检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种便携式纺织检测装置,克服了以往产品体积大、使用不方便的缺陷。本装置由传感器1、信号调理器、信号处理器、显示器4、按键5、五维按键6、电源、接口7组成,信号处理器是单片微处理器构成的嵌入式系统,以上部件都安装在外壳8内,构成一件装置。传感器有检测槽2和检测槽3。进一步的方案是由检测单元和便携式电脑组成检测装置。传感器可以是电容式的,也可以是光电式的,或者是电容式和光电式的组合传感器;串行接口可以是有线的,也可以是无线的;可以完成条干、毛羽、纱疵、外观等多种测试顶目,还可以组成分布式的测试系统。

Description

一种便携式纺织检测装置
技术领域
本实用新型涉及一种便携式纺织检测装置,特别是便携式在线测量的纺织检测装置。
背景技术
纺织业把束状排列的纤维集合称作“条干”,包括棉条、粗纱、细纱等。用于纱线和条干测量的仪器有多种:“条干仪”,“毛羽仪”,“纱疵分级仪”等。条干仪是纺织业重要的检测仪器,实验室使用的台式条干仪,国内、外已有不少厂家生产。人们仍在努力设计一种更为小巧便携的条干仪,以便在条干生产现场使用。中国专利授权公告号CN2285898Y,授权公告日1998年7月8日,名称“在线便携式条干均匀度测试分析仪”,公开了一种便携式条干仪的方案,其主要构成是“电容式传感器”和“主机”,其中“电容式传感器”为单个“测量缝”结构,有四、五种规格以适应不同的试样;其中“主机”使用了二片微处理器,一片用作CV%运算及主机控制,一片用作波谱运算。其不足之处是:整个装置体积较大,需要肩背、手持,“电容式传感器”有四、五个之多,现场使用不方便。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种更为小型的便携式检测装置,可以单手手持操作,可以适应现场环境,提高稳定性和精度;并扩展功能,进一步形成多功能、分布式多点检测系统。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案为:
一种便携式纺织检测装置,由传感器1、信号调理器9、信号处理器10、显示器4、按键、电源、串行接口14组成,信号处理器10是单片微处理器构成的嵌入式系统,以上部件都安装在外壳8内,构成一件装置。
所述的外壳8为适合手持的手柄结构;按键5为“启动”按键,在外壳8的中部;显示器4是点阵式图形显示器,与五维按键6在外壳8的同一操作面上;尾部有插口7,这个插口是电池充电和串行接口14的共用插口;五维按键6是透光材料,指示灯可以安装在五维按键6下面。
所述的传感器1是电容式传感器,有较宽的检测槽2和较窄的检测槽3;检测槽2配有保护套18,检测槽3配有保护套19。
为解决上述技术问题,本实用新型更进一步的技术方案为:
一种便携式纺织检测装置,由传感器1、信号调理器9、信号处理器10、电源、串行接口14组成,信号处理器10是单片微处理器构成的嵌入式系统,以上部件都安装在外壳8内,构成一个检测单元,多个检测单元与便携式电脑15组成便携式检测装置。
所述的电源为直流变换器13,由外部单一电压的直流电源供电;其供电插口与串行接口14是同一插口7。
所述的多个检测单元可以是相同功能的检测单元,也可以是不同功能的检测单元。
以上技术方案还有共同的技术特征:
所述的传感器1可以为电容式传感器,可以为光电式传感器,可以为光电式和电容式的组合传感器。
装有温湿度传感器11,温湿度信息参与装置的稳定性调整。
所述的串行接口14可以为有线接口,可以为无线接口16。
有磁性支架将装置固定在主机上,磁性支架有多个万向节,或者是柔性支杆,其一端有与外壳8适配的夹头。
按照以上技术方案制造的装置,可以有以下有益效果:
装置体积小、重量轻,方便携带,方便现场使用;多槽设计扩展了条干检测范围;空置的槽有保护套保护,防止花毛进入;点阵式图形显示器可以立即显示测试结果,特别是可以显示波谱图及相关数据;一个启动键实现“一键式”操作;五维按键简化了键盘和面板,五维按键的透光设计也简洁了面板;充电插口与串行接口共用一个插口简化了接口;可以安装不同功能的传感器以实现不同功能的检测;可以用无线接口功能实现分布式多点数据采集;能对现场的温湿度变化进行“自适应”调整;能用支架方便固定,提高检测质量。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为实施例一的外形图;
图2为实施例一、例二的电原理框图;
图3为实施例一的保护套;
图4为实施例二的外形图;
图5为实施例三、例四的外形图之一:电容式检测单元;
图6为实施例三的电原理框图;
图7为实施例三、例四的外形图之二:光电式和电容式的组合检测单元;
图8为实施例四的电原理框图。
具体实施方式
实施例一为“便携式在线条干仪”。
图1为实施例一的外形图。传感器1,显示器4,按键5、五维按键6,插口7都安装在外壳8之内,组成一件手持装置,可以方便携带和手持使用。
本技术方案的核心思路是简洁与小型化,通过简洁实现小型化。
简洁包括外部简洁和内部简洁,简洁的前提是各项性能指标不下降。
外部简洁包括装置由“多件”变为“一件”,并且是适合手持的一件。
为了说明“适合手持”,以普通电话机的手柄为例,其长度为210mm,宽度为50mm,厚度为15mm,手柄截面周长为130mm。这可以作为手柄设计的参照。实施例一实际的外形尺寸为:185×36×30mm,手柄截面周长为132mm。外壳8作为手柄,尺度合理。
界面简洁是外部简洁的重要部分。
界面包括显示器和按键。如果显示器用简单的字符型显示器或者LED显示,将会有损功能,因为测试结果需要用图形表示,因此显示器选用点阵式图形显示器。目前满足前述使用要求的小型显示器可以选择LCD或者OLED,本实施例使用的是128×64点阵的LCD。
通常的界面有十多个按键,在本实施例中,为了小型化,必须尽量减少按键。
为了现场操作,“启动”键是需要的,即按键5,其安装位置在手柄的中部,操作者手持装置时,可以用一个手指操作这个按键,实现“一键式”操作。
用五维按键6代替其它按键,这种五维按键配合菜单显示可以方便地完成设定操作。五维按键6应与显示器4在外壳8的同一操作面上,这样方便操作。五维按键6为透光材料,指示灯可以装在五维按键6下面,简洁美观。
接口也要简洁和小型化。本实施例有充电和通信二个接口。在电脑通用的接插件中,最简洁的就是4线USB插口,有2根电源线,有2根通信数据线。本实施例插口7选用小型USB插口,充电和串行通信共用。
图2为实施例一的电原理框图。
传感器1、温湿度传感器11将信号送入信号调理器9;信号调理器9将信号送入信号处理器10,同时接受信号处理器10的控制;信号处理器10连接显示器4、按键5、五维按键6和串行接口14;电池12与直流变换器13组成电源向各电路供电。
内部简洁主要是电路简洁。在不影响功能的前提下,电路简洁必须走集成化、数字化、单片机化的道路。以往的电路比较复杂,主要是用了多个CPU,随着集成电路的发展,可供选择的微处理器芯片有很多种,但必须考虑:信号处理能力强,要能同时处理CV%和波谱运算,并有余量;有足够的片内外设和ROM、RAM;较小的封装、功耗、成本。本实施例在信号处理器10中选用ARM芯片构成单片微处理器嵌入式系统。
串行接口14是ARM芯片与外部连接的重要通道。芯片中保存有大量测试数据,但限于显示器小,不能做进一步的分析。通过串行接口把数据传送到电脑中,就可以充分利用数据,并可保存为磁盘文件。串行接口有多种选择:RS232、RS485、USB、无线接口等,本实施例使用的是成本最低的RS232接口。
为了提高对现场环境的适应能力,增加了温湿度传感器11。有些设计虽有温湿度检测,但只是提供显示,并不参与系统的稳定性调整。本实施例的温湿度信息参与装置的稳定性调整。
系统的集成电路和显示器需要多种电源供电,因此由直流变换器13将单一的电压变成多路电压。这样的设计也为进一步减小体积时,为简单的外部供电做好了准备。
图1还表示了作为便携式条干仪,其传感器为电容式传感器。本实施例有2个检测槽,较宽的检测槽2和较窄的检测槽3,可以分别适应不同的条干,比如较宽的检测槽2用于粗纱测量,较窄的检测槽3用于细纱测量。
在测量的时候,只有一个槽工作,空置不用的槽要加保护套保护,防止花毛等异物进入影响测量。图3表示了二种保护套,其中保护套18用于检测槽2,保护套19用于检测槽3。
虽然本实施例的装置可以手持操作,但人很难长时间保持稳定,在细纱机现场测量中,没有经验的人还很容易把纱碰断。本实施例提供了一种磁性支架,其一端有磁性开关,可以方便地吸附在主机的钢铁类墙板上,也可以方便地取下;磁性支架有二种,一种有多个万向节,可以在一定范围内任意定位;一种是柔性支杆,即金属软管结构,也可方便地定位;支架的另一端装有与外壳8适配的夹头。磁性支架的使用也与装置的体积、重量有关,如果装置体积大,重量重,这类支架就固定不住,不适合使用。
实施例二为“便携式纱线分析仪”。本实施例表示了通过传感器的变化可以产生的积极效果。
图4为实施例二的外形图。传感器1,显示器4,按键5、五维按键6,插口7都安装在外壳8之内,组成一件手持装置,可以方便携带和手持使用。
图2也是本实施例的电原理框图。
传感器1、温湿度传感器11将信号送入信号调理器9;信号调理器9将信号送入信号处理器10,同时接受信号处理器10的控制;信号处理器10连接显示器4、按键5、五维按键6和串行接口14;电池12与直流变换器13组成电源向各电路供电。
在本实施例中,传感器1为光电式和电容式的组合传感器。
目前纱线类检测的传感器主要为二类,电容式和光电式。电容传感器适合纱条内在质量的分析,适合条干仪、纱疵分级仪,纱线杂质检测;光电传感器适合纱条外在形态的分析,适合毛羽检测、纱线外观检测、异纤检测;光电传感器的光电转换元件又有硅光电池、光敏三极管、CCD线阵、CCD面阵等。把电容式传感器和光电式传感器组合应用,可以获取更为全面的纱线信息。
本装置适合细纱检测,可以做纱线CV分析、纱疵分析、波谱分析、偏移率分析、毛羽分析、外观分析;可以通过电脑,模拟黑板条干,预测机织物和针织物的外观。
实施例一和实施例二说明本实用新型的技术方案可以通过传感器的变化制成不同功能的便携式检测装置。
实施例三为“便携式纱线条干实验室”。本实施例表示了在总的技术思路下,通过部分功能的转移设计可以产生的积极效果。
图5为实施例三的外形图之一:电容式检测单元;图7为实施例三的外形图之二:光电式和电容式的组合检测单元。它们共同的结构是:传感器1与外壳8组成检测单元,外壳8上安装有指示灯20,后部有插口7。
图6为实施例三的电原理框图。传感器1、温湿度传感器11将信号送入信号调理器9;信号调理器9将信号送入信号处理器10,同时接受信号处理器10的控制;信号处理器10连接串行接口14,直流变换器13向各电路供电;信号处理器10是单片微处理器构成的嵌入式系统;以上部件都安装在外壳8内,构成一个检测单元,多个检测单元与便携式电脑15组成便携式检测装置。
本实施例的检测单元是在实施例一的基础上,减少了显示器、按键、电池,形成更为小型的单元。这样的检测单元有检测和信号处理能力,但没有显示与设置功能。显示与设置功能进行了转移,通过串行接口14与便携式电脑连接,转移到电脑上实现;利用电脑的单一电压的直流电源向检测单元供电,直流变换器13形成各种电压向各电路供电;一台电脑可以连接多个这样的检测单元,电脑的显示器有更好的显示效果,因此总体功能加强了,成本得到控制。可以这样配置系统:图5所示的电容式检测单元1个,图7所示的光电和电容的组合检测单元1个,便携式电脑1台,磁性支架1个,即构成“便携式纱线条干实验室”,可以检测从粗纱到细纱的条干不匀、波谱、纱线毛羽、纱疵、偏移率、纱线外观等多种项目。
很明显,在本实施例中,实施例一所述的技术优点得到保留:可以通过传感器的变化实现不同的检测功能,有温湿度传感器参与对环境的“自适应”调整,可以用磁性支架固定等,不再赘述。
实施例四为“分布式在线检测系统”。本实施例表示了通过串行接口的变化可以产生的积极效果。
图8为实施例四的电原理框图。传感器1、温湿度传感器11将信号送入信号调理器9;信号调理器9将信号送入信号处理器10,同时接受信号处理器10的控制;信号处理器10连接无线接口16,直流变换器13向各电路供电;信号处理器10是单片微处理器构成的嵌入式系统;以上部件都安装在外壳8内,构成一个检测单元,多个检测单元与带无线接口的便携式电脑17组成便携式检测装置。
图5为本实施例的外形图之一:电容式检测单元;图7为本实施例的外形图之二:光电式和电容式的组合检测单元。本实施例的检测单元外形与实施例三相同,只是内部串行接口采用无线接口16。插口7为电源插口。这项技术方案可以配置一个“分布式在线检测系统”。
在条干生产的每个环节,都有很多种设备,如并条机、粗纱机、细纱机、络筒机等;每种设备会有很多台,每台设备又有很多纱路,比如一台细纱机有数百锭纱路。本实施例可以在每台要监测的设备上都安装检测单元,给检测单元供电的电池12是单一电压的直流电源,可以固定在磁性支架上,直流变换器13形成各种电压向各电路供电。每个检测单元通过无线接口与同样带无线接口的便携式电脑17组成分布式在线检测系统。因为是无线接口,使得这些检测单元的安装有更大的自由度。这些检测单元通过无线接口与电脑组成了一个无线局域网,操作者在电脑前就可以控制和收集各个测试点的信息。无线局域网的通信能力可以支持上百个节点,100-200米的作用距离。这些检测单元可以是相同功能的,也可以是不同功能的,完全根据在线检测的需要配置。
当然,对于点数很多的分布式在线测试系统来说,将便携式电脑改为台式电脑,构建中心控制室,也是一种方案。但核心技术不在电脑,在检测单元,正是有了这些体积小巧而功能强大的检测单元,才使这种多点同时检测的“分布式在线检测系统”成为可能。

Claims (10)

1.一种便携式纺织检测装置,由传感器(1)、信号调理器(9)、信号处理器(10)、显示器(4)、按键、电源、串行接口(14)组成,其特征在于:所述的信号处理器(10)是单片微处理器构成的嵌入式系统,以上部件都安装在外壳(8)内,构成一件装置。
2.如权利要求1所述的便携式纺织检测装置,其特征在于:所述的外壳(8)为适合手持的手柄结构;按键(5)为“启动”按键,在外壳(8)的中部;显示器(4)是点阵式图形显示器,与五维按键(6)在外壳(8)的同一操作面上;尾部有插口(7),这个插口是电池充电和串行接口(14)的共用插口;五维按键(6)是透光材料,指示灯可以安装在五维按键(6)下面。
3.如权利要求1所述的便携式纺织检测装置,其特征在于:所述的传感器(1)是电容式传感器,有较宽的检测槽(2)和较窄的检测槽(3);检测槽(2)配有保护套(18),检测槽(3)配有保护套(19)。
4.一种便携式纺织检测装置,由传感器(1)、信号调理器(9)、信号处理器(10)、电源、串行接口(14)组成,其特征在于:所述的信号处理器(10)是单片微处理器构成的嵌入式系统,以上部件都安装在外壳(8)内,构成一个检测单元,多个检测单元与便携式电脑(15)组成便携式检测装置。
5.如权利要求4所述的便携式纺织检测装置,其特征在于:所述的电源为直流变换器(13),由外部单一电压的直流电源供电;其供电插口与串行接口(14)是同一插口(7)。
6.如权利要求4所述的便携式纺织检测装置,其特征在于:所述的多个检测单元可以是相同功能的检测单元,也可以是不同功能的检测单元。
7.如权利要求1或4所述的便携式纺织检测装置,其特征在于:所述的传感器(1)可以为电容式传感器,可以为光电式传感器,可以为光电式和电容式的组合传感器。
8.如权利要求1或4所述的便携式纺织检测装置,其特征在于:装有温湿度传感器(11),温湿度信息参与装置的稳定性调整。
9.如权利要求1或4所述的便携式纺织检测装置,其特征在于:所述的串行接口(14)可以为有线接口,可以为无线接口(16)。
10.如权利要求1或4所述的便携式纺织检测装置,其特征在于:有磁性支架将装置固定在主机上,磁性支架有多个万向节,或者是柔性支杆,其一端有与外壳(8)适配的夹头。
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