[发明专利]一种纱线运动状态的检测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种纱线运动状态的检测方法及其应用该检测方法的装置。

背景技术

纺纱机在工作过程中需要检测纱线的运动状态，一旦检测到纱线停止运动或者断纱则需要及时控制主机停转，以防止因为断纱而形成织造面料有破洞、断针或跳纱等缺陷。

现有技术中，如专利号为ZL92104754.1(公告号为CN1052209C)的中国发明专利《由光传感器前纱线运动来定纺织机中的状态的方法及装置》公开了一种用于确定被送入纺织机器中的纱线运动或停止状态的方法和装置，该专利采用将被测纱线放置于光发射器和光电感应器中间的方法，根据纱线的形状和位置的变化产生电信号，并通过该电信号来操作纺织机的操作部件。但是采用上述专利的检测方法是通过前后纱线的形状或位置来确定纱线的运动状态，涉及形状或位置检测的算法相对复杂，而且需要用到较为昂贵的PSD传感器，由于纱线本身投影面积小，在实际检测时只能依靠增加PSD传感器的感应区长度或增加光发射管的数量来加大纱线的有效感应区，由于该PSD传感器的高输出阻抗和低信号幅度，对前置信号放大电路有很高的要求，而且对于细小纱线比较不敏感。

又如专利号为ZL200820082364.9的中国实用新型《一种纱线运动状态光电检测装置》涉及一种纱线运动状态光电检测装置，该装置以非接触的方式检测纱线，在纱线的同一侧设置光发射单元和光接收单元，光发射单元所射出的光线与被测纱线所构成的夹角为λ，反射光线与被测纱线所构成的夹角为β，光接收单元将反射光线的光强度转换成电压信号输送至电压信号处理模块。本专利通过将光信号转换为电信号的方式实现对纱线运动状态的检测，比前一专利的检测方法要简单，但是，在本专利中，光发射单元和光接收单元位于纱线的同一侧，为了有效检测纱线的运动状态，需要合理的设置发射光和纱线的角度λ、接受光和纱线的角度β以及光发射强度这几个参数，特别是对于角度λ和角度β设计要求较高，增加了设计难度，而且检测时调试角度的过程也较为麻烦，因此，还有待于作进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种使得电路结构更为简单且容易检测的纱线运动状态的检测方法。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种实现所述纱线运动状态的检测方法的装置，该装置结构简单、成本低，可普遍用于对各种纱线的运动状态的检测。

本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种纱线运动状态的检测方法，所述纱线在一光发射单元和一具有光敏表面的光接收单元之间运动，其特征在于：

设置一个由所述的光发射单元直接产生的平行光区域，所述光接收单元在该平行光区域内检测所述纱线的运动状态；

所述纱线通过所述的平行光区域送入纺纱机，并且，该纱线可自由移动地通过所述的平行光区域；

相对所述光接收单元的光敏表面，确认移动的纱线在固定时间间隔内所引起的所述平行光区域的光强度变化，基于该平行光区域的光强度变化，产生一可变的电信号；

在固定时间间隔内，所述电信号相对于参考信号的变化，产生一指明所述纱线运动状态的输出信号；

所述纺纱机的操作部件接收所述输出信号并执行停机或正常工作的操作指令。

由于纱线表面并非光滑，纱线在运动过程中其表面的光学特性会随之不断地变化，为了获得该纱线表面的光学特性变化值，所述的参考信号对应于当前状态相对于所述固定时间间隔之前的纱线状态的信号，所述的固定时间间隔可以尽量小，以提高检测的精度。

本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：该装置包括有一可产生平行光的光发射单元和一具有光敏表面的光接收单元，其中，所述的光发射单元包括有一具有宽幅射角的光发射器以及一设置在该光发射器前方的透镜，所述光发射器发射的光信号经所述透镜即形成所述的平行光区域，所述纱线在该平行光区域内自由运动，所述光接收单元的光敏表面直接接收所述平行光区域的光信号，并且，所述光接收单元通过一检测电路将所述光接收单元接收到的平行光区域的光强度变化转换为指示所述的纱线运动状态的输出信号。

作为优选，所述的光发射器可为普通的发光二级管或者红外发光二极管，所述的光接收单元为孪生PIN型光敏二极管，采用孪生PIN型光敏二极管可以有效避免环境光变化的干扰，提高检测精度。