CN108760571B - 一种纱线定量及定量不匀率检测仪器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纱线定量及定量不匀率检测仪器，包括检测箱，检测箱由隔段分为计重单元、计长单元和纱线回收单元，计重单元固装第一电子天平，其上放置一纱座，纱座上放置纱管，纱座正上方为一落纱器；落纱器上方为下隔段，下隔段中间有下导纱孔，下导纱孔上方固装下夹纱器，下夹纱器上方固装一计长圆盘，计长圆盘与旋转编码器连接；计长圆盘上方有上夹纱器，上夹纱器上方有一对计长皮辊，其上方为上隔段，上隔段中间有上导纱孔，上隔段上面固装第二电子天平，上导纱孔上方有一张力控制器，其上方为槽筒，槽筒上面安放纱筒，套在落筒器上，计长皮辊和槽筒分别与伺服电机连接，纱线回收单元左侧固装红外烘燥器。

Description

一种纱线定量及定量不匀率检测仪器

技术领域

本发明涉及一种纺织检测仪器，特别是涉及一种纱线定量及定量不匀率检测仪器。

背景技术

纱线定量（又称线密度）是纺纱生产过程中衡量纱线粗细程度的指标，它常用纱线单位长度的重量表示，纱线定量不匀率（线密度不匀率或重量不匀率）是以纱线单位长度重量变化来表示，是反映纱线粗细均匀程度的指标。纱线作为纺织半成品，其定量和定量不匀率对纺织品的物理机械性能、手感、风格等各方面性能至关重要。它是纺织品结构参数常规检验的重要指标，也是进行纺织品设计的重要依据。据全球三大权威独立检测机构（SGS、ITS、BV）统计分析，该检测项目在纺织服装类检测项目中检测量占7%-10%，在纱线类检测项目中占40%以上，国内外纺织企业及检测机构每年检测总量约1200-1500万次。

目前国内外该指标的测试主要还是通过YG086缕纱测长机摇取一定长度的纱线，将纱线进行称重，换算得出纱线定量指标（1000米长纱线在公定回潮率下的质量克数，单位:tex）。定量不匀率（线密度不匀率）的测试方法是用缕纱测长机摇取多组（30-50组）一定长度的纱线，分别进行称重，计算其平均差系数或变异系数。但这种测试方法存在如下缺陷：1、纱线在纱框上重叠严重，导致样品长度偏大，实际结果偏大。纱线卷绕到缕纱测长机的纱框上时，由于卷绕圈数>=100，即使缕纱测长机上设有横动装置以减少纱线重叠的程度，但实际上纱线重叠程度仍很严重，所得到的纱线定量值要偏大，不能很好的作为生产实践依据。2、计长和计重需要分别完成。采用缕纱测长机进行纱线定量测试，首先要摇缕纱，然后再将缕纱从纱框上剪断取下，进行称重。整个过程比较复杂，效率低，而且，在转移缕纱的过程中，很容易造成二次误差。3、原料浪费严重（特别是定量不匀率测试）。所摇缕纱剪断称重完后扭成一团，基本没有什么用途，只能作为废纱处理，造成极大的浪费。国内大大小小纺织企业和纺织检测机构100000多家，平均每天要做5次定量及定量不匀率试验，每次绕纱100米，一般定量不匀率试验测试50组，则每年需要绕纱100000×365×5×30×100=547500000000米，以20tex棉纱为例，大概为10950吨，按现在市场价每吨5万元计算，全国每年可浪费纱线5.5亿元，对于某些功能型纱线，如具有抗菌、防紫外线、防电磁辐射、阻燃等功能的纱线，单价在10万-20万/吨，原料浪费更为严重。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种结构合理、操作方便，检测结果准确、样品可回收再利用的纱线定量及定量不匀率检测仪器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纱线定量及定量不匀率检测仪器包括检测箱，检测箱由上隔段和下隔段将检测箱分为计重单元、计长单元和纱线回收单元，计重单元底部固装第一电子天平，第一电子天平上放置一纱座，纱座上放置纱管，纱座正上方为一落纱器。落纱器上方为下隔段，下隔段中间有下导纱孔，下导纱孔上方固装下夹纱器，下夹纱器上方固装一计长圆盘，计长圆盘与旋转编码器连接。计长圆盘上方有上夹纱器，上夹纱器上方有一对计长皮辊，计长皮辊上方为上隔段，上隔段中间有上导纱孔，上隔段上面固装第二电子天平，上导纱孔上方有一张力控制器，张力控制器上方为槽筒，槽筒上面安放纱线回收用的纱筒，纱筒套在落筒器上，计长皮辊和槽筒通过传动机构分别与伺服电机连接，纱线回收单元左侧固装红外烘燥器。第一电子天平、第二电子天平、落纱器、旋转编码器、计长皮辊、张力控制器、落筒器和伺服电机通过数据线分别与工业控制计算机连接。落纱器、下导纱孔、下夹纱器、计长圆盘、上夹纱器、计长皮辊、上导纱孔、张力控制器、槽筒和纱筒在同一条直线上。

本发明的有益效果在于其设计巧妙，仪器结构简单，便于控制，操作简便、快速，检测结果准确、可靠，劳动强度低；纱线测试结束后可以回收再利用，节约大量的原料。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1为检测箱，A为计重单元，B为计长单元，C为纱线回收单元，2为第一电子天平，3为纱座，4为纱管，5为落纱器，6为下导纱孔，7为下夹纱器，8为计长圆盘，9为旋转编码器，10为上夹纱器，11为计长皮辊，12为上导纱孔，13为第二电子天平，14为张力控制器，15为红外烘燥器，16为槽筒，17为纱筒，18为落筒器，19为伺服电机，20为工业控制计算机，21为下隔段，22为上隔段。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纱线定量及定量不匀率检测仪器包括检测箱1，检测箱1由上隔段22和下隔段21将检测箱1分为计重单元A、计长单元B和纱线回收单元C，计重单元A底部固装第一电子天平2，其精度为0.00001g，灵敏度高、稳定性好。在计重单元A中，第一电子天平2受到屏蔽作用可以很好的防止外界因素的影响，以增强其抗干扰能力。第一电子天平2上放置一纱座3，纱座3上放置纱管4，纱座3正上方为一落纱器5。落纱器5下落时可以使张紧的纱线松弛，保证第一电子天平2的计重结果不受纱线张力的影响。落纱器5上方为下隔段21，下隔段21中间有下导纱孔6，下导纱孔6上方固装下夹纱器7，下夹纱器7上方固装一计长圆盘8，计长圆盘8外周为凹槽设计，凹槽内部摩擦系数较大，防止绕在凹槽里的纱线打滑，保证计长准确，凹槽周长为S毫米，计长圆盘8与旋转编码器9连接。旋转编码器9可以精确计数计长圆盘8的转数，计长圆盘8的转数与凹槽周长的乘积便是绕纱的长度。计长圆盘8上方有上夹纱器10，上夹纱器10和下夹纱器7可以很好的将纱线握持，进一步地防止纱线在计长圆盘8凹槽里松弛产生打滑。上夹纱器10上方有一对计长皮辊11，计长皮辊11中的两个皮辊与纱线紧紧握持，计长皮辊11的外周长与转数的乘积也是纱线输出的长度，可以起到对计长圆盘8长度测试值的监控。计长皮辊11上方为上隔段22，上隔段22中间有上导纱孔12，上隔段22上面固装第二电子天平13，其精度为0.001g，上导纱孔12上方有一张力控制器14，张力控制器14实时反馈待测纱线的张力值，当张力值明显偏大时，工业控制计算机20驱动伺服电机19以调整转速防止纱线意外伸长断头。张力控制器14上方为槽筒16，槽筒16上面有左右连续的凹槽，槽筒16上面安放纱线回收用的纱筒17，纱线沿着槽筒16上的凹槽左右循环卷绕在纱筒17上，形成标准的卷装，便于纱线回收。纱筒17套在落筒器18上，当测试结束，所有的纱线都回收到纱筒17上时，工业控制计算机20驱动落筒器18将纱筒17 弹落到第二电子天平13上，测定纱筒17的重量，计算纱线的实际回潮率。计长皮辊11和槽筒16通过传动机构分别与伺服电机19连接，伺服电机19精确控制计长皮辊11和槽筒16的运转，纱线回收单元C左侧固装红外烘燥器15，用于烘燥纱筒17，以便测算纱线的实际回潮率。第一电子天平2、第二电子天平13、落纱器5、旋转编码器9、计长皮辊11、张力控制器14、落筒器18和伺服电机19通过数据线分别与工业控制计算机20连接。落纱器5、下导纱孔6、下夹纱器7、计长圆盘8、上夹纱器10、计长皮辊11、上导纱孔12、张力控制器14、槽筒16和纱筒17在同一条直线上。

工作时，首先通过工业控制计算机20对第一电子天平2、第一电子天平13、旋转编码器9进行调零，待***稳定后，将预先调湿后待检测的纱管4引出纱头，丢弃前段3～5米纱，纱管4放置到纱座3上，纱管4上的纱线依次穿过落纱器5、下导纱孔6、下夹纱器7、环绕在计长圆盘8的凹槽里，再依次穿过上夹纱器10、计长皮辊11、上导纱孔12、张力控制器14，经槽筒16卷绕到纱筒17上。

通过工业控制计算机20启动检测程序，计长皮辊11和槽筒16在伺服电机19的带动下，将纱线缓缓引出纱管4，第一电子天平2上纱管4的质量变化值、旋转编码器9的转数值、计长皮辊11的转速、张力控制器14的张力值实时传输到工业控制计算机20，当纱管4上的纱线退完即第一电子天平2计重稳定后，数据采集立即结束，最终纱线全部卷绕到纱筒17上，可以作为其它用途。

实验前测试纱管4的质量、纱管4退纱结束后空管质量和纱筒17空筒的质量分别记为G_纱管、G_管、G_筒，纱管4的质量G_纱管、纱管4退纱结束后空管质量G_管可由第一电子天平2测试得到。这些数据均存储在工业控制计算机20中，纱线的公定回潮率为W_k,则纱管4上纱线的湿重G_湿=（G_纱管-G_管）克，在测试过程中，工业控制计算机20可以获取片段长度L（米）的纱线与之对应的纱线的重量G_L（克），G_L为绕取片段长度为L（米）纱线前后纱管4的质量之差，第一电子天平2在测定纱管4质量时，落纱器5均下落以使张紧的纱线松弛，保证第一电子天平2的计重结果不受纱线张力的影响。当纱线全部绕到纱筒17上时，打开红外烘燥器15，对纱筒17进行烘燥，烘燥结束后，落筒器18将纱筒17 弹落到第二电子天平13上，待第二电子天平13显示的纱筒17重量值稳定后，纱筒17重量记为G_纱筒,则纱筒17上纱线的干重G_干=（G_纱筒-G_筒）克，该纱线实际回潮率计算公式为：

Ws=[(G_纱管-G_管)-（G_纱筒-G_筒）]/ （G_纱筒-G_筒）

纱线的定量（线密度）计算公式为：

N_tex=[G_L×1000×（1+W_k）]/[L(1+W_s)] (tex)

式中：W_S—纱线实际回潮率；W_K—纱线公定回潮率；G_纱管—测试纱管4的质量；G_管—纱管4空管质量；G_纱筒—纱筒17绕纱后烘干质量；G_筒—纱筒17的质量；G_L—片段长度L（米）的纱线与之对应的纱线的质量。

工业控制计算机20可以连续获取n段片段长度L（米）的纱线与之对应的纱线的重量G_L（克），工业控制计算机20中配置的专家分析软件***实时对质量变化值和绕纱长度的变化情况进行分析计算及自动纠错拟合，通过计算方差或者平均差，确定纱线的定量不匀率。如果计长圆盘8和计长皮辊11所获取的纱线长度值误差值超过0.5%时，该次测试结果不作为统计数据进行整体分析。

Claims (1)

1.一种纱线定量及定量不匀率检测仪器，其特征是包括检测箱，检测箱由上隔段和下隔段将检测箱分为计重单元、计长单元和纱线回收单元，计重单元底部固装第一电子天平，第一电子天平上放置一纱座，纱座上放置纱管，纱座正上方为一落纱器；落纱器上方为下隔段，下隔段中间有下导纱孔，下导纱孔上方固装下夹纱器，下夹纱器上方固装一计长圆盘，计长圆盘与旋转编码器连接；计长圆盘上方有上夹纱器，上夹纱器上方有一对计长皮辊，计长皮辊上方为上隔段，上隔段中间有上导纱孔，上隔段上面固装第二电子天平，上导纱孔上方有一张力控制器，张力控制器上方为槽筒，槽筒上面安放纱线回收用的纱筒，纱筒套在落筒器上，计长皮辊和槽筒通过传动机构分别与伺服电机连接，纱线回收单元左侧固装红外烘燥器；第一电子天平、第二电子天平、落纱器、旋转编码器、计长皮辊、张力控制器、落筒器和伺服电机通过数据线分别与工业控制计算机连接；落纱器、下导纱孔、下夹纱器、计长圆盘、上夹纱器、计长皮辊、上导纱孔、张力控制器、槽筒和纱筒在同一条直线上。