CN105698685B - 一种纱线检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的纱线检测装置，图像传感器能够同时进行尺寸检测和颜色检测，图像传感器接收纱线的信息通过像素表征，像素通过电压输入至电子控制器，图像接收时采用电压转换像素，先后实现尺寸和颜色检测。保证了最终毛羽数据的实用性以及精度，同时大大提高了效率，降低了检测成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种纱线检测装置，尤其涉及了一种测量纱线毛羽的检测的设备和检测方法。
背景技术
纱线毛羽是衡量纱线质量好坏的标志之一。毛羽影响纱线条干均匀和表面光洁，影响纤维的强力利用系数，使成纱强力降低，毛羽使纱线的耐磨性变差。纱线毛羽是影响最终产品外观、手感和使用性能的重要因素。随着人们对纺织品性能要求的提高和新型高速织机对纱线表面光洁的特殊要求，毛羽问题越来越引起生产厂商和用户的高度重视。在这种情况下，对纱线毛羽的测试显得非常重要，不仅可以检查纱线的质量，还可以指导生产，因此，准确的测试纱线的毛羽显的尤为重要。
目前有以下几种测试仪器应用于纱线毛羽的测试：配置OH模块的瑞士UsterTester 3/4-SX仪、德国Zweigle的G566毛羽测试仪、中国长岭的YG172纱线毛羽测试仪、英国的SDL-Y96毛羽测试仪、日本Keisokki的LST-Ⅲ和毛羽仪。现有技术中的毛羽测量装置精度低，可靠性低，发光体容易受到外界干扰，效率低，成本高。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术中存在毛羽测量装置精度低，可靠性低，发光体容易受到外界干扰，效率低，成本高的不足，本发明目的是：提供一种纱线检测装置，采用了像素位置电压检测的高精度检测，保证了最终毛羽数据的实用性以及精度；采用了电子控制器，大大提高了效率。此外，能够同时进行尺寸和颜色的检测，基本实现了同步，保证了最终数据的可靠性和准确，同时大大提高了效率，降低了检测成本。传感器采用了5096高像素的图像传感器，大大保证了检测精度。同时具有显示装置、打印机等人机交互界面，大大方便了操作和使用的目的，经检索专利文献无该技术的新的技术方案。
本发明解决技术问题的技术方案是：
一种纱线检测装置，包括发光体以及控制发光体的发光体控制装置，发光体通过聚焦透镜，投射至成像区，使得图像能够被图像传感器采集，纱线穿过成像区，纱线由纱线输送装置驱动，图像传感器接收图像信号，电子控制器接收所述图像传感器信号纱线通过张力恒定装置的作用下，保持在一个恒定的、可重复的张力状态而进入成像区而成像，其特征在于，所述图像传感器能够同时进行尺寸检测和颜色检测，图像传感器接收纱线的信息通过像素表征，像素通过电压输入至电子控制器，图像接收时采用电压先高后低进行像素位置过渡，最后由低到高转换像素位置，先后实现尺寸和颜色检测。
一种更加优选的纱线检测装置，所述颜色检测包括用与时间相关的颜色信号来评估颜色偏差。
一种更加优选的纱线检测装置，尺寸检测时，当电子控制器对图像传感器接收的第一像素位置信号进行处理，其像素位置对应的电压先高后低进行过渡后，若仍超过第一阈值时，则认为尺寸有缺陷；完成尺寸检测后基本同步进行颜色检测，当电子控制器对基本上与第一像素位置同步接收的第二像素位置信号进行处理，该像素位置对应的电压先低后高进行转换，若仍超过第二阈值，则认为颜色有缺陷。
一种更加优选的纱线检测装置，像素位置对应的电压为图像传感器在纱线单位长度内确定为最远的间隔建立的输出电压。
一种更加优选的纱线检测装置，电子控制器的输出施加到显示器和/或打印机。
一种更加优选的纱线检测装置，所述发光体亮度可调。
一种更加优选的纱线检测装置，每个图像的5096个像素位置可被存储在电子控制器存储器中。
与目前的纱线检测技术比较，本发明取得的有益技术效果是：本发明提供的纱线检测装置，采用了像素位置电压检测的高精度检测，保证了最终毛羽数据的实用性以及精度；采用了电子控制器，大大提高了效率。此外，能够同时进行尺寸和颜色的检测，基本实现了同步，保证了最终数据的可靠性和准确，同时大大提高了效率，降低了检测成本。传感器采用了5096高像素的图像传感器，大大保证了检测精度。同时具有显示装置、打印机等人机交互界面，大大方便了操作和使用。
附图说明
图1是本发明的纱线检测装置的各结构部分示意图。
图2是本发明的纱线缺陷示意图。
图3是图2对应纱线的尺寸信号检测判断图。
图4是图2对应纱线的颜色信号检测判断图。
图中 1.发光体控制装置，2.发光体，3.纱线，4.张力恒定装置，5.成像区，6.纱线输送装置，7.聚焦透镜，8.图像传感器，9.编码器，10.键盘，11.电子控制器，12.显示器,13.打印机，X.第一阈值，Y.第二阈值，Ⅰ.第一个信号，Ⅱ.第二个信号，Ⅲ.第一个非正常尺寸，Ⅳ. 第二个非正常尺寸。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明所要求的保护范围并不局限于具体实施例所描述的范围。
根据附图1的一种纱线检测装置，是用来使一定宽度纱线3穿过成像区5，纱线由纱线输送装置6驱动。纱线3通过张力恒定装置4的作用下，保持在一个恒定的、可重复的张力状态而进入成像区5而完成成像。
发光体2提供在成像区5足够的光线，使得图像通过聚焦透镜7到图像传感器8，以实现清晰的成像预期。发光体控制装置1以输出电平控制的方法控制发光体2的光。发光体2可以是可调的白炽灯。这提供了一个可变强度而稳定的发光体。在优选实施例中，图像传感器 8是一个线性图像传感器，其具有5096像素间距18微米的中心。图像传感器 8的镜头可以放大图像的八倍。
图像传感器8能够进行尺寸检测和颜色检测，在检测时候能够进行两种参数检测，进而识别是材料缺陷还是过程缺陷。
编码器9是用来测量纱线输送装置6的纱线输送长度。编码器9的输出可以转化成纱的长度，从而通过电子控制器11得到纱线的线速度。键盘10是用于操作者输入电子控制器11操作命令。电子控制器11的输出可以施加到显示器 12和/或打印机13，根据需要创建一个可见的输出。人机界面不仅仅局限于显示器12和打印机13，还包括键盘，操作面板等。
光线通过每个像素感测图像传感器时，将提供一个电压在图像传感器8的输出。电子控制器11包括在它的存储器中的控制器，可以建立一个可调节的图像传感器输出的阈值水平，使纱线检测装置报告（未阻断）像素只有选定数量的最大可能的入射光被成像装置接收到的元素（像素）。在所描述的实施例中，用于图像传感器8的每个元素的输出是一个16位字。
像素位置对应的电压为图像传感器在纱线单位长度内确定为最远的间隔建立的输出电压。
由于像素输出电压与光入射量有直接相关，高阈值水平增加则对应相对较少的毛发的敏感性，因此，光收到相对较少的堵塞每个单元的信息。较低的阈值水平将有效地过滤掉毛量密集的纱芯。因此，阈值水平可以建立一个特定的纱线进行测试，以达到预期的测试结果的先验。
根据附图3及图4，电子控制器11的存储器中的控制器被启用，以确定在所设定的阈值水平所测量的宽度如下。电子控制器11依次接收图像传感器中的5096像素的输出电平，这些值被依次进行比较，以顺序地确定是否每个像素被认为是开放的（等于或高于阈值）或阻断（值低于阈值）。由传感器提供的信号能够被评价。参照图2，来说明纱线光学特性，即纱线缺陷的确定。沿着纱线的长度的试样 包含两个缺陷A 和B。第一个缺陷A的颜色类似于试样颜色，第二个缺陷B的颜色不同于试样颜色。第一缺陷A 产生能够被图像传感器8检测到非正常尺寸第一个信号Ⅰ，其超过了一个缺陷第一阈值X。与此类似，第二个缺陷B产生第二个信号Ⅱ。若第一缺陷A 产生从图像传感器8检测到的第一个非正常尺寸Ⅲ，其低于被设置的阈值，但是因为缺陷A的颜色类似于试样的性质，这个缺陷被归类为缺陷类型1，其可能被叫为“过程缺陷”。第二缺陷B 产生从图像传感器8检测到的第二个非正常尺寸Ⅳ超过了第二阈值Y。因此，缺陷B被归类为缺陷类型2，其可能被叫为“原料缺陷”。尺寸检测时，当电子控制器对图像传感器接收的第一像素位置信号进行处理，其像素位置对应的电压先高后低进行过渡后，若仍超过第一阈值X时，则认为尺寸有缺陷；完成尺寸检测后基本同步进行颜色检测，当电子控制器对基本上与第一像素位置同步接收的第二像素位置信号进行处理，该像素位置对应的电压先低后高进行转换，若仍超过第二阈值Y，则认为颜色有缺陷，该图像传感器通过确定当前像素的状态（打开或封闭）与前一像素的不同，来判断是否是缺陷。如果是这样，出现了从畅通的过渡堵塞，或者堵塞，畅通。通过如果确定先前的像素电压是大于或小于该阈值，过渡的类型被确定。控制器控制的每个代表象素位置，并且过渡的方向过渡。然后，控制器检查，并确定了先高后低的过渡像素位置，最后低到高转换的像素位置，进而实现两种信息的检测。
两个或更多个不同的阈值可以用许多不同的方式被应用，若纱线的短节被测量，并且在拍摄的纱线图像的相对较少的数量，使得每个图像的5096个像素可被存储在电子控制器存储器中，不同的阈值可以应用到这个存储的数据，从而允许纱线一次测量。
本发明的***，电子控制器程序和方法保证了纱线的毛羽真实水平的测定。这个信息可用于根据需要在纱的制造和处理操作。例如，毛羽的测量，或整体直径与纤芯直径之比，它可以被称为“毛羽因子”，可以用作制造的纱线的总等级的一部分。因为测量是自动进行，并由电子控制器计算出毛羽因子，可以用作输入到清纱技术以除去纱线的各部分与不可接收的毛羽因子来提高纱线卷装的总体质量。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以做出各种变化，所属技术领域的技术人员从上述的构思出发，不经创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种纱线检测装置，其包括发光体（2），以及控制发光体的发光体控制装置（1），发光体通过聚焦透镜（7），使得图像能够被图像传感器（8），纱线（3）穿过成像区（5），纱线由纱线输送装置（6）驱动，图像传感器接收图像信号，电子控制器（11）接收所述图像传感器信号纱线（3）通过张力恒定装置（4）的作用下，保持在一个恒定的、可重复的张力状态而进入成像区（5）而成像，其特征在于，所述图像传感器（8）能够同时进行尺寸检测和颜色检测，图像传感器（8）接收纱线的信息通过像素位置表征，像素位置通过电压输入至电子控制器（11），实现检测过程；
图像接收时采用电压先高后低进行像素位置过渡，最后由低到高转换像素位置，先后实现尺寸和颜色检测；
所述颜色检测包括用与时间相关的颜色信号来评估颜色偏差；
尺寸检测时，当电子控制器对图像传感器接收的第一像素位置信号进行处理，其像素位置对应的电压先高后低进行过渡后，若仍超过第一阈值X时，则认为尺寸有缺陷；完成尺寸检测后基本同步进行颜色检测，当电子控制器对基本上与第一像素位置同步接收的第二像素位置信号进行处理，该像素位置对应的电压先低后高进行转换，若仍超过第二阈值Y，则认为颜色有缺陷；
像素位置对应的电压为图像传感器在纱线单位长度内确定为最远的间隔建立的输出电压；
电子控制器（11）的输出施加到显示器（12）和/或打印机（13）；
所述发光体亮度可调；
每个图像的5096个像素位置可被存储在电子控制器存储器中。
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