国产实验室用纱线外观质量检测仪器的技术进步（五）
日期：2008-10-15 18:59:22 来源：中国自动化网
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YG171 、YG171A型纱线毛羽测试仪作为国产第一代纱线毛羽测试仪器，在当时成为纺织行业能检测“纱线毛羽”这一纱线外观质量技术指标的测试手段，暂时满足了纱线质量考核的需要，填补了国内该类纺织测试仪器研制开发的空白。YG171A型纱线毛羽测试仪在技术性能上虽然比 YG171型前进了一大步，但是受总体技术线路的制约，其单点移动式检测光路，不能检测出同一片段上不同毛羽设定长度的毛羽指数，无法对纱线毛羽指数频率分布、毛羽片段长度不匀、毛羽长度——毛羽指数关系的分析研究，再加上检测技术指标、测试数据显示和统计处理较单一，无法客观地反映纱线毛羽的分布规律，该型纱线毛羽测试仪已不能满足纺织行业对纱线毛羽这一技术指标深入分析的需求。
随着纺织产品的不断更新提高，特别是纯棉精梳产品和精梳针织用纱向高挡化发展，后加工工序自动络筒机络纱速度的提高，高速整经机和梭口小、入纬率高的无梭织机在织造工序的推广应用，使得纺织行业对纱线毛羽这一技术指标的要求更为严格。1993年国内纺织品质量评价新技术标准的颁布实施，单纱强力CV%、成纱条干CV%、100m纱疵数、100m重偏CV%等成纱质量指标的检测和评价已等同等效于国际标准，在这些质量考核指标中，成纱毛羽对其影响尤为突出，如何降低毛羽已成为纺织行业当前提高产品质量的重要课题，为此许多企业已建立了毛羽指标管理体系，如原纱毛羽指数、络筒毛羽增长率、浆纱毛羽降低率等，加强对有害毛羽的控制，从纱线结构设计、原料选配、设备及器材的使用、工艺设计、操作管理等方面层层把关、采取有效措施，最大限度的控制原纱毛羽、努力降低加工过程毛羽，确保织造工序优质高产；同时也对纱线毛羽测试仪的技术性能和测试功能提出了新的技术要求。
90年代初，针对YG171A型纱线毛羽测试仪自身存在的缺点，以及纺织行业对纱线毛羽测试仪提出的新的技术要求，太仓大明光电仪器厂研制开发出YG171B型纱线毛羽测试仪，作为国产第二代纱线毛羽测试仪，它采用了插纱架+毛羽测试主机+针式打印机的配置形式，毛羽长度设定为多档固定区间长度检测（即通常所说的多点式检测），一次可检测出同一片段上1、2、3、4、6、7、8mm等8档区间长度的毛羽指数，同时提供单管和多管纱样的毛羽指数平均值、方差、总不匀率和毛羽数分布直方图，该型毛羽测试仪能比较客观地反映纱线毛羽分布规律，并且提高了测试效率；毛羽基线定位为内边定位式，使得毛羽设定长度不受纱线条干粗细的影响；并根据在测试过程中毛羽具有易变性，纱线经多边形绕纱框牵引通过仪器纱路时，纱线上的毛羽经摩擦挤压就会变形，挤压后毛羽的回复时间与测试速度成正比，并且测试速度高时空气阻力作用增高，会使毛羽增加的特点，又依据纱线毛羽试验方法标准上的规定，多边形绕纱框的线速度设定为30m/min一档，多边形绕纱框安装在减速电机输出轴上，由其直接传动；纱样测试片段1—50m任意设定、测试1—50m次数次任意设定；毛羽信号检测运用了可见光光源将毛羽投影成像，再用单片机将其变化转换成电信号，由计算机进行信号处理、计数，最后被测纱样的毛羽指数平均值、方差、不匀率由16位LED数码管显示器显示，9针打印机打印输出全部测试指标和毛羽数分布直方图。
YG171B型纱线毛羽测试仪作为国产第一种多档毛羽固定区间长度检测的纱线毛羽测试仪器，在一定程度上满足了纺织行业对纱线毛羽指数频率分布、毛羽片段长度不匀、毛羽长度—毛羽指数关系的检测分析，国内某省纺织工业厅曾经将该型纱线毛羽测试仪作为全省纺织企业“纱线毛羽”这一纱线外观质量技术指标检测的统一测试仪器，也使得“同一片段纱线多档毛羽固定区间长度检测”在今后国产实验室用纱线毛羽测试仪的研制开发过程中得到普遍运用。但是在多年的推广使用中也发现了该型仪器存在有不尽人意的缺陷，如可见光光源在仪器长时间检测后，光强度易变弱，导致仪器光电工作参数变化，影响测试结果的准确性，且无自校自检功能，其光电工作参数的调整需人工手动完成，易引入人为误差；减速电机运行时噪音大等等，为此，生产厂家在完善提高该型纱线毛羽测试仪综合性能的同时，在 YG171B型的基础上采用新技术、新器件研制开发出YG171B ?1型纱线毛羽测试仪，与原型机相比，YG171B ?1型在外观造型、测试功能方面有一定的继承性和延续发展性。见图一.
YG171B ?1型纱线毛羽测试仪的面板布局、纱路、多边形绕纱框、纱线进入检测区的毛羽基线定位方式、8档区间长度固定点检测、多边形绕纱框线速度、测试结果打印输出设备都与 YG171B型基本一致。与YG171B型的不同之处在于以下几点：该型仪器具有光电工作参数自校自检功能，在仪器接通电源后，用毛羽标准信号对8档区间长度的固定检测点进行检定，自检过程和结果由LCD显示屏显示，保证了纱线毛羽检测结果的准确可靠；毛羽信号检测采用了先由可见光光源将纱线毛羽投影成像，再用高速摄像方法结合微机，把毛羽挡光引起的变化转化成电信号，由计算机进行信号处理、计数及输出，提高了测试精度、稳定性和检测分辨率；该型仪器由操作面板上的键盘和LCD显示屏构成人机界面，测试参数的设置和删除、测试过程中操作步骤的提示、测试数据的打印输出、仪器自检参数的显示及时钟显示的调整，均采用下拉式中文菜单提示，测试过程中由LCD显示屏动态显示纱样在设定片段长度内的1?8mm区间长度的毛羽指数及其分布直方图，仪器有断电数据保护功能，测试结束后，显示该组纱样8档区间长度的毛羽指数平均值、总不匀率、方差、管间不匀率及毛羽数分布直方图，可剔除无效测试数据，并能对已经测试完的上一组纱样的毛羽指数及其分布直方图进行查阅；仪器还具有单管或多管多次检测的测试模式，纱线测试片段长度1?99m任意设定，测试次数1?99次，也可按新标准的规定设定纱样测试片段长度为10m、每个卷装纱样测试100m、卷装数为10个进行测试，测试结果为预制的标准中文报表和毛羽数分布直方图；多边形绕纱框的传动采用变频调速电机，既降低了电机在运行时的噪音，同时又保证了多边形绕纱框线速度的准确。
90年代末，陕西长岭纺织机电科技有限公司研制出YG172型纱线毛羽测试仪，其采用了插纱架+毛羽检测主机+针式打印机的配置形式，当纱线由纱路通过检测区时，检测点检出毛羽信号送信号处理板，信号经放大、比较整形后得到可用来计数的毛羽脉冲信号。CPU板对该脉冲信号进行计数，并根据要求处理数据、控制显示、打印输出等。测试参数的输入通过键盘完成，纱样检测速度的控制由CPU板来完成。
近年来，随着纺织技术的快速发展，新型纺织器材、纺织工艺在实际纺织生产过程中的运用，又给控制和降低纱线毛羽的研究增加了新的内容，由于纱线毛羽指数受多种因素影响，其产生于纺纱流程中的细纱工序，主要增长于络筒工序，加上织造过程中浆纱质量的好坏，以及无梭织机梭口小、张力大、速度高的特点，造成纱线间摩擦、碰撞机会多，使得纱线毛羽对织造工序的织机运行效率的影响较大，要想降低成纱和织造过程中的毛羽数，就必须解决一系列相关的技术问题，前面说过，许多企业已经建立了纱线毛羽质量指标管理体系，大量的有关纱线毛羽的专题试验需要经过纱线毛羽测试仪检测，比如，细纱机的加捻卷绕部件钢令、钢丝圈，对成纱毛羽的形成有较大的影响，在同一细纱机的同一纱锭上比较新钢令（钢丝圈）、走熟期的钢令（钢丝圈）、衰退期的钢令（钢丝圈）的毛羽指数增长情况，掌握钢令（钢丝圈）在不同使用时间对成纱毛羽指数的影响；以及对织造工序中浆纱毛羽降低率的分析等等，这些试验检测周期较长，需要对大量的纱线毛羽测试数据报表进行整理、比较、分析，以得出纱线毛羽指数的增长规律，来决定纺纱器材的使用周期和对浆纱质量的控制。由于国产第二代纱线毛羽测试仪不具备测试数据及图形的存储功能，技术人员在仪器检测后的测试数据整理工作负担较重且效率低。
国产第三代实验室用纱线毛羽测试仪针对第二代纱线毛羽测试仪的不足，采用了毛羽检测主机+控制处理机+喷墨打印机的配置方式，在技术路线上充分发挥系统微机的技术资源，测试功能由计算机软件编制，仪器硬件电路被大大简化，一次可检测同一纱线片段上8个以上区间长度的毛羽指数；测试过程由计算机全自动控制，CRT显示器、键盘、鼠标构成人机界面，纱线检测状态由CRT显示器动态显示；具有数据库功能，能根据历史数据监测纱线因原料、器材及工艺等因素造成的毛羽指数差异，测试数据可任意创建、查询、调用；测试结果的输出可采用预制的标准报告，也可采用实测结果组合的报告。见图二.
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随着纺织产品的不断更新提高，特别是纯棉精梳产品和精梳针织用纱向高挡化发展，后加工工序自动络筒机络纱速度的提高，高速整经机和梭口小、入纬率高的无梭织机在织造工序的推广应用，使得纺织行业对纱线毛羽这一技术指标的要求更为严格。1993年国内纺织品质量评价新技术标准的颁布实施，单纱强力CV%、成纱条干CV%、100m纱疵数、100m重偏CV%等成纱质量指标的检测和评价已等同等效于国际标准，在这些质量考核指标中，成纱毛羽对其影响尤为突出，如何降低毛羽已成为纺织行业当前提高产品质量的重要课题，为此许多企业已建立了毛羽指标管理体系，如原纱毛羽指数、络筒毛羽增长率、浆纱毛羽降低率等，加强对有害毛羽的控制，从纱线结构设计、原料选配、设备及器材的使用、工艺设计、操作管理等方面层层把关、采取有效措施，最大限度的控制原纱毛羽、努力降低加工过程毛羽，确保织造工序优质高产；同时也对纱线毛羽测试仪的技术性能和测试功能提出了新的技术要求。
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90年代初，针对YG171A型纱线毛羽测试仪自身存在的缺点，以及纺织行业对纱线毛羽测试仪提出的新的技术要求，太仓大明光电仪器厂研制开发出YG171B型纱线毛羽测试仪，作为国产第二代纱线毛羽测试仪，它采用了插纱架+毛羽测试主机+针式打印机的配置形式，毛羽长度设定为多档固定区间长度检测（即通常所说的多点式检测），一次可检测出同一片段上1、2、3、4、6、7、8mm等8档区间长度的毛羽指数，同时提供单管和多管纱样的毛羽指数平均值、方差、总不匀率和毛羽数分布直方图，该型毛羽测试仪能比较客观地反映纱线毛羽分布规律，并且提高了测试效率；毛羽基线定位为内边定位式，使得毛羽设定长度不受纱线条干粗细的影响；并根据在测试过程中毛羽具有易变性，纱线经多边形绕纱框牵引通过仪器纱路时，纱线上的毛羽经摩擦挤压就会变形，挤压后毛羽的回复时间与测试速度成正比，并且测试速度高时空气阻力作用增高，会使毛羽增加的特点，又依据纱线毛羽试验方法标准上的规定，多边形绕纱框的线速度设定为30m/min一档，多边形绕纱框安装在减速电机输出轴上，由其直接传动；纱样测试片段1—50m任意设定、测试1—50m次数次任意设定；毛羽信号检测运用了可见光光源将毛羽投影成像，再用单片机将其变化转换成电信号，由计算机进行信号处理、计数，最后被测纱样的毛羽指数平均值、方差、不匀率由16位LED数码管显示器显示，9针打印机打印输出全部测试指标和毛羽数分布直方图。
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YG171B型纱线毛羽测试仪作为国产第一种多档毛羽固定区间长度检测的纱线毛羽测试仪器，在一定程度上满足了纺织行业对纱线毛羽指数频率分布、毛羽片段长度不匀、毛羽长度—毛羽指数关系的检测分析，国内某省纺织工业厅曾经将该型纱线毛羽测试仪作为全省纺织企业“纱线毛羽”这一纱线外观质量技术指标检测的统一测试仪器，也使得“同一片段纱线多档毛羽固定区间长度检测”在今后国产实验室用纱线毛羽测试仪的研制开发过程中得到普遍运用。但是在多年的推广使用中也发现了该型仪器存在有不尽人意的缺陷，如可见光光源在仪器长时间检测后，光强度易变弱，导致仪器光电工作参数变化，影响测试结果的准确性，且无自校自检功能，其光电工作参数的调整需人工手动完成，易引入人为误差；减速电机运行时噪音大等等，为此，生产厂家在完善提高该型纱线毛羽测试仪综合性能的同时，在 YG171B型的基础上采用新技术、新器件研制开发出YG171B ?1型纱线毛羽测试仪，与原型机相比，YG171B ?1型在外观造型、测试功能方面有一定的继承性和延续发展性。见图一.
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YG171B ?1型纱线毛羽测试仪的面板布局、纱路、多边形绕纱框、纱线进入检测区的毛羽基线定位方式、8档区间长度固定点检测、多边形绕纱框线速度、测试结果打印输出设备都与 YG171B型基本一致。与YG171B型的不同之处在于以下几点：该型仪器具有光电工作参数自校自检功能，在仪器接通电源后，用毛羽标准信号对8档区间长度的固定检测点进行检定，自检过程和结果由LCD显示屏显示，保证了纱线毛羽检测结果的准确可靠；毛羽信号检测采用了先由可见光光源将纱线毛羽投影成像，再用高速摄像方法结合微机，把毛羽挡光引起的变化转化成电信号，由计算机进行信号处理、计数及输出，提高了测试精度、稳定性和检测分辨率；该型仪器由操作面板上的键盘和LCD显示屏构成人机界面，测试参数的设置和删除、测试过程中操作步骤的提示、测试数据的打印输出、仪器自检参数的显示及时钟显示的调整，均采用下拉式中文菜单提示，测试过程中由LCD显示屏动态显示纱样在设定片段长度内的1?8mm区间长度的毛羽指数及其分布直方图，仪器有断电数据保护功能，测试结束后，显示该组纱样8档区间长度的毛羽指数平均值、总不匀率、方差、管间不匀率及毛羽数分布直方图，可剔除无效测试数据，并能对已经测试完的上一组纱样的毛羽指数及其分布直方图进行查阅；仪器还具有单管或多管多次检测的测试模式，纱线测试片段长度1?99m任意设定，测试次数1?99次，也可按新标准的规定设定纱样测试片段长度为10m、每个卷装纱样测试100m、卷装数为10个进行测试，测试结果为预制的标准中文报表和毛羽数分布直方图；多边形绕纱框的传动采用变频调速电机，既降低了电机在运行时的噪音，同时又保证了多边形绕纱框线速度的准确。
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近年来，随着纺织技术的快速发展，新型纺织器材、纺织工艺在实际纺织生产过程中的运用，又给控制和降低纱线毛羽的研究增加了新的内容，由于纱线毛羽指数受多种因素影响，其产生于纺纱流程中的细纱工序，主要增长于络筒工序，加上织造过程中浆纱质量的好坏，以及无梭织机梭口小、张力大、速度高的特点，造成纱线间摩擦、碰撞机会多，使得纱线毛羽对织造工序的织机运行效率的影响较大，要想降低成纱和织造过程中的毛羽数，就必须解决一系列相关的技术问题，前面说过，许多企业已经建立了纱线毛羽质量指标管理体系，大量的有关纱线毛羽的专题试验需要经过纱线毛羽测试仪检测，比如，细纱机的加捻卷绕部件钢令、钢丝圈，对成纱毛羽的形成有较大的影响，在同一细纱机的同一纱锭上比较新钢令（钢丝圈）、走熟期的钢令（钢丝圈）、衰退期的钢令（钢丝圈）的毛羽指数增长情况，掌握钢令（钢丝圈）在不同使用时间对成纱毛羽指数的影响；以及对织造工序中浆纱毛羽降低率的分析等等，这些试验检测周期较长，需要对大量的纱线毛羽测试数据报表进行整理、比较、分析，以得出纱线毛羽指数的增长规律，来决定纺纱器材的使用周期和对浆纱质量的控制。由于国产第二代纱线毛羽测试仪不具备测试数据及图形的存储功能，技术人员在仪器检测后的测试数据整理工作负担较重且效率低。
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国产第三代实验室用纱线毛羽测试仪针对第二代纱线毛羽测试仪的不足，采用了毛羽检测主机+控制处理机+喷墨打印机的配置方式，在技术路线上充分发挥系统微机的技术资源，测试功能由计算机软件编制，仪器硬件电路被大大简化，一次可检测同一纱线片段上8个以上区间长度的毛羽指数；测试过程由计算机全自动控制，CRT显示器、键盘、鼠标构成人机界面，纱线检测状态由CRT显示器动态显示；具有数据库功能，能根据历史数据监测纱线因原料、器材及工艺等因素造成的毛羽指数差异，测试数据可任意创建、查询、调用；测试结果的输出可采用预制的标准报告，也可采用实测结果组合的报告。见图二.
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