紗線張力動(dòng)態(tài)測(cè)試方法

在紡 織 加 工過程中，紗線張力是一個(gè)十分重要的參數(shù)。張力的大小和穩(wěn)定直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及后續(xù)加工的順利進(jìn)行。張力過大，會(huì)使紗線彈性伸長(zhǎng)，強(qiáng)力受到損失，增加斷頭;張力過小，會(huì)影響卷裝成形。此外由于紗線張力不是一個(gè)恒量，而是一個(gè)波動(dòng)量，因此有必要對(duì)紗線張力進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試。
1 紗線張力測(cè)試方法概述
1.1 電阻應(yīng)變式
組成 電阻 應(yīng)變式紗線張力測(cè)試裝置的核心器件是電阻應(yīng)變式傳感器。由于雙孔梁彈性體的輸出和載荷之間的線性好、靈敏度高，所以目前一般不采用圖2所示的實(shí)心懸臂梁結(jié)構(gòu)。雙孔梁傳感器結(jié)構(gòu)示意圖圖1所示，它主要由懸臂梁、導(dǎo)線輪、支架等組成。在雙孔梁的上、下表面貼上4個(gè)應(yīng)變電阻R,凡，組成如圖3所示的全橋電路。該應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻的變化，然后通過電橋電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換成電量，經(jīng)標(biāo)定輸給后續(xù)的信號(hào)處理裝置，獲取紗線張力及其變化信息。由于電阻應(yīng)變式傳感器具有精度高、穩(wěn)定性好、成本低、適用于各種環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，因此該紗線張力測(cè)試裝置常用在紡紗、絡(luò)筒、整經(jīng)以及織造中測(cè)量單紗的張力。

1.2 磁電感應(yīng)式
該裝 置 的 核心器件是變磁阻式傳感器，如圖4所示的是磁電感應(yīng)式紗線張力測(cè)試裝置。該裝置由羅拉1,2,3，阻尼器4，平衡裝置5和銜鐵6等部分組成。當(dāng)不工作時(shí)，活動(dòng)銜鐵處于平衡位置，次級(jí)沒有電信號(hào)輸出;當(dāng)紗線運(yùn)行時(shí)，由于紗線張力變化而導(dǎo)致銜鐵上下移動(dòng)，進(jìn)而引起磁場(chǎng)磁通量發(fā)生變化，此時(shí)銜鐵次級(jí)輸出電信號(hào)，經(jīng)處理后顯示或記錄紗線張力。
1.3 電容式
該紗 線 張 力測(cè)試裝置的核心器件是差動(dòng)電容式傳感器，其結(jié)構(gòu)圖5。它主要由定極片、動(dòng)極片、導(dǎo)線輪及支架組成。動(dòng)極片本身為一彈性體，導(dǎo)紗輪的一端過絕緣體與動(dòng)極片固結(jié)在一起，形成懸臂梁。沒有紗線通過時(shí)，初始極距S,二62;當(dāng)紗線張力作用于導(dǎo)紗輪上時(shí)，動(dòng)極片因受力而產(chǎn)生上下移動(dòng)，此時(shí)距離發(fā)生變化△S，電容量也相應(yīng)發(fā)生變化△C，其相對(duì)變化量為△C/ C。當(dāng)距離的變化量△S很小時(shí)，可以認(rèn)為電容的變化量與△S近似成線性關(guān)系。該變化量通過如圖5所示的電橋電路轉(zhuǎn)換為電量，再經(jīng)后面的配套裝置處理，顯示或記錄紗線張力。

2 新型紗線張力測(cè)試系統(tǒng)
隨著 紡 織 技術(shù)的飛速發(fā)展，紡紗速度越來越高，因此上述檢測(cè)方式滿足不了現(xiàn)代紡織工業(yè)的需要。近年來，隨著各種相關(guān)科學(xué)理論和技術(shù)的日益成熟，特別是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料和新工藝的廣泛應(yīng)用，使紗線張力測(cè)試技術(shù)取得了許多新的成果。
2.1 帶微型計(jì)算機(jī)的紗線張力測(cè)試系統(tǒng)
系統(tǒng) 構(gòu) 成 如圖6所示，主要由傳感器、放大器、PC等組成。當(dāng)紗線張力發(fā)生變化時(shí)，張力傳感器檢測(cè)到張力變化并產(chǎn)生電信號(hào)，對(duì)此電信號(hào)進(jìn)行初步放大、檢波、濾波等，將濾波后的有用信號(hào)輸送給放大器進(jìn)一步放大，通過A/D轉(zhuǎn)換器將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸人計(jì)算機(jī)處理，最后通過打印機(jī)打印出檢測(cè)結(jié)果。

2.2 CCD圖像傳感器紗線張力測(cè)試系統(tǒng)
圖像 傳 感 器是采用光電轉(zhuǎn)換原理，將其感光面上的光像轉(zhuǎn)換為與光像成相應(yīng)比例關(guān)系的電信號(hào)“圖像”的一種功能器件。CCD圖像傳感器的核心是電荷禍合器件CCD，它具有存貯、轉(zhuǎn)移并逐一讀出信號(hào)電荷的功能。如圖7所示，應(yīng)用CCD圖像傳感器測(cè)量紗線張力的原理是在平行光源的照射下，通過光學(xué)系統(tǒng)將紗線直徑的陰影反映在光電陣列上，從而使CCD圖像傳感器輸出與紗線陰影相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)過放大處理后輸人計(jì)算機(jī)，記錄或顯示紗線張力大小及紗線張力的變化情況。