[其他]一种清纱器及纱疵仪的设计方法

说明书

本发明涉及纺织附属电子设备电子清纱器及检测仪器纱疵分级仪的设计方法。

现在的清纱器型号很多，由其传感形式可分为光电式和电容式两大类别。清纱器的目的是对纱疵的粗度和长度作出准确判断和处理，其中对纱疵粗度的判别精度是清纱器的主要精度基础，尤为重要。对于这一点，现有各型清纱器在设计方法上有着共同之处，并成为这一领域共同遵守的设计原则，这些可以概括如下：

（1）无论采用何种方法取得代替全体纱样纱条平均截面粗度X（假定用质量表征）的电平，现有技术都由控制箱根据这一基准电平给出一个确定的纱疵粗度设定电平，并统一给予各锭检测放大单元;

（2）现有技术强调各锭检测放大单元的灵敏度必须高度调准在设计规定值，高品质的清纱器必须保证灵敏度长期稳定不变。

现有的清纱器由于（1）中的取得代替X的电平手段的不同，以及（2）中的各锭检测灵敏度由于自调功能的有无、多少及强弱而表现的长期稳定性差异，形成了各型清纱器主要的品质差异。

根据有关资料及个人实践，认为现有技术需作进一步探讨。现综合分析如下：

纱条通过各锭检测放大单元的检测头，纱条的截面粗度物理信息线性转变成连续的初始电信号。采用电容式传感方式时，初始电信号反映了纱条长度方向的线密度变化，对应于纱条各点的电信号，可以理解为用质量（即截面点单位长度重量）表征纱条该点的截面粗度;采用光电式传感时，初始电信号反映了纱条长度方向上各点正对投影方向的纱径变化，可以理解为用纱条的投影直径来表征纱条的截面粗度。初始电信号的幅度除了线性反映纱条的截面粗度外，受制于整个检测系统的一切影响因素，也受制于纱条其它较为稳定的物理因素，如含湿量、材料值、色度、拈度、支数偏差以及环境对各锭影响差异等综合因素。实践表明：由于检测电容工艺参数的不一致（电容传感），或者光电器件转换效率的不一致（光电传感），以及各锭检测头所受环境影响的不同，各锭对同一试样粗度转换的初始电信号的幅值均不相同，在长期运行中，由于检测电容的容量变异或者光电转换器件转换效率的变异，以及以上列举的整个系统的其它较为稳定因素的缓慢变异，某一确定试样的初始电信号也随之变异，由于初始电信号太小，不能直接用来“测量”，一般在取得初始电信号后，后续一个放大器，或者取其全部或者只取纱疵增值信号，将他们放大成可供测量的最终电信号V。如把V表示于纵轴，把纱条截面S或纱疵增值粗度△S表示于横轴，制成图1中的图1-1。那么，当纱条具有确定的粗度时必然有一确定的V对应，形成了纱条粗度同最终电信号的转换特性曲线。一般来说，现有技术的光电式或电容式这二种传感形式在一定的条件下都能保证这条曲线的线性度，这是二种传感形式的检测系统赖以存在的基础。因此，可把其看作直线，那么这一直线的斜率即可表示为清纱器的某锭在某时刻的灵敏度。

纱疵粗度设定是以全体试样纱条的平均粗度的倍率表征的，因此代表全体纱条平均粗度X的电平构成了整个清纱器设计的精度基准，不管代表X的电平如何取得，其内涵都应该是X粗度的纱条对应于某一灵敏度最终电信号幅度值。如果以X的电平V1示于纵轴，以检测系统的灵敏度K（即图1-1中不同的从原点出发直线的斜率）表示于横轴，可制得图1中的图1-5。图中直纱C即表明了V1同K的对应关系。不难看出，对于某一确定的试样，C具有确定的斜率，但是对于某一确定试样的C的斜率却很难用实验求得。因为其先决条件必须是灵敏度的稳定，如果检测系统设备本身具有充分的稳定性，由于最终电信号幅度并非单纯地决定于纱条粗度，纱条的其它影响灵敏度的物理因素很多，而且因纱条来源而异，甚至于同一试样在不同的长度段这些因素也有差异，因此严格说来，必须对纱条的其它物理状态给予严格的限制，才能按照纱条粗度制得图1-5中C直线的斜率。现有技术预先规定了清纱器的灵敏度，各型清纱器通过各自认为合理的和合适的办法从图1-5中代表相应试样直线C上找到对应于该灵敏度的电平，以此为基准根据工艺要求形成纱疵设定电平。现有清纱器的绝大多数都采用这种形式工作，这类清纱器在设计时就规定了对一切试样都以同一灵敏度工作，在图1-1中就是硬性规定了一条直线（不妨设之为α）为清纱器各锭灵敏度初调及统调的规范这就产生了一个调准环节。