[发明专利]一种纱疵检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及纱线质量检测技术领域，尤其涉及一种纱疵的检测方法及检测系统。

背景技术

纱疵检测系统是纺织行业用来对纱线上的疵点进行检测，并按照疵点的粗、细程度进行分析记录的质量监测设备，对于改善纺纱生产工艺，指导清纱器的应用，获取最佳清除效率，达到最佳产量、质量的统一具有重要的作用。

目前纱疵检测方法大致可分为基于电容传感的方法、基于光电传感的方法和基于图像处理的方法等，其中电容传感方法由于技术成熟、实现简单，是目前最多使用的方法。它的原理是利用平板电容传感器来获取纱线信息。纱线在一个由两块平行极板形成的电容之间运行，根据电容的物理定理可以知道一个电容器的电容量决定于两块平行极板的面积、板间距离、板间物质的介电系数和板间电场的分布状况。当板间没有纱线时板间介质基本上是空气，极板电容为C1。当板间投入纱线时，极板电容为两个不同电容的迭加形式，其中一个电容是由极板中空气所占据的极板空间形成的电容，另一个电容是由纱线所占据的极板空间形成的电容。由于这两个电容以并联方式存在，所以可以认为此时的极板电容C＝C1+C2，其中C1是以空气为介质的电容，C2是以纱线和空气的混合物为介质的电容。当满足一定的填充条件且忽略极板边缘效应时，电容器的容量与极板间的纱线质量近似成正比。疵点从极板间经过会引起电容量的改变，后接电桥电路即可将电容量的变化转换为电压信号的起伏，并通过控制模块将电压变化量与预先设定的基准进行比较判断，从而实现对疵点的检测。

目前电容传感式的纱疵检测方法都是相对测量。所谓相对测量是指纱线在检测区运行时，放大器的输出不保存纱线平均值的电信号，这种信号处理称其为相对测量。相对测量电路由电容传感器和交流放大电路组成，它输出的是表征纱线质量变化的交流分量，与测量电路连接的控制单元接收到该交流分量后与预先设定的基准进行比较，判断纱线上的纱疵，该方法可以检测出跳变的纱疵，但是对逐渐变粗(或细)的纱疵不能判别，所以不能保证数据的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服现有电容传感式纱疵检测方法的不足，能够有效检测逐渐变粗(或变细)的纱疵的检测方法。本发明是通过使用绝对测量的方法来实现上述目的的，所谓绝对测量是指纱线在检测区运行时，放大器的输出始终保存纱线的平均值电信号，这种信号处理称其为绝对测量。在该方法中，放大器使用直流放大器或特殊型式的直流放大器。因此，它既保留了纱线的直流分量(即纱线的平均值电信号)，又保留了纱疵的交流分量。所以，绝对测量不仅能清除一般纱疵，更重要的是清除逐渐变粗和逐渐变细的长粗节和长细节纱疵。

采用绝对测量的方式就是保留纱线的平均值电信号。但由于纱线的粗细和材料的不同，使得原纱输出的电压差有20倍，若在此基准上进行纱疵鉴别，动态范围较大，电路实现较困难。为了缩小动态范围，从而降低电路复杂度，本发明对纱线进行归一化处理，即使不同纱线品种、不同支数的纱线原纱经过放大电路放大处理后，输出的平均电压值相同，这样对后续纱疵检测带来方便。

下面对本发明采用的归一化的原理及实现方案作出简要介绍：

原纱是指不含纱疵的正常纱线，即纱线平均值。任何一种纱线我们都可用支数、材料系数来描述。支数反映纱线的粗细程度，材料系数反映的是纱线的品种，如棉的名义材料系数为7.5，涤纶的名义材料系数为3.5。支数、材料系数共同决定纱线在通过某一探测机构时输出的平均电压，即支数电压。通过大量的试验发现，在检测机构不变且恒温恒湿的条件下，不同品种、不同支数的纱线，其支数—材料系数—支数电压间存在如下关系：

(1)支数电压一定时，材料系数与Lg(支数)的值成正比；

(2)材料系数一定时，支数电压与支数成反比

需要说明的是：纱线支数可以用Nm(公支)、Nec(英支)、New(毛英支)表示，上述关系只有在使用公支时才成立，以下所述支数均指公支。

由此可以得到在检测机构不变且恒温恒湿的条件下，任意纱线支数电压Vs与其支数Nx及材料系数Mx之间关系的经验公式如下：