棉纺在线检测的发展和展望(二)

　　5.异纤的在线棉条检测

　　比利时Barco公司生产一种Slivev Watch,可装在梳棉机、并条机、条卷机导条架上，棉条穿过一个透明导管，光源发生器或发光二极管照射导管密封的内部，光电传感器检测光亮度变化，可将色染棉条停机检出，检测速度可达 1 200 m/min，能清除产生长片段疵点的异纤棉条，并代替机上断头自停装置。

　　6.生条自调匀整在线检测装置

　　梳棉机自调匀整在线检测装置1953年雷伯(Raper)氏首先在精毛纺梳毛机上应用，它是用铁炮控制的纯机械式自调匀整在线检测装置。近年来，随着清梳联有了飞跃的发展，较好地解决了生条重量不匀率偏高、重量偏差和条干不匀率的控制问题

　　生条自调匀整装置按控制系统分有闭环、开环、混合环3种，各有所长，可以互补。传感器机前检测系统采用阶梯罗拉或凹凸式罗拉和弹簧舌式喇叭口位移传感器，也有采用气压式喇叭头和电子秤式电阻应变传感器的。机后检测采用弹簧检测板位移式传感器或刺辊力矩传感器。生条自调匀整在线检测调整已在清梳联抓棉机上普遍使用。

　　7.并条自调匀整在线检测系统

　　并条自调匀整检测系统与梳棉机类似，利用对喂入棉条(或输出棉条)连续检测，自动调节牵伸机构的牵伸倍数，修正棉条中、长、短片段的不匀，使输出棉条线密度和条干CV值有显著的改善。匀整形式有闭环、开环、混合环3种。传感器也和生条自调匀整相似。输出棉条一般都经传感器监测。执行器有采用伺服电机、直流变速电机。一般匀整范围+25%，匀整精度+1%。通常都能显示棉条的重量偏差、条干CV值、条干波谱图、车速、产量、圈条长度、故障原因等数据和状态。

　　8.现代梳棉机其他在线检测装置

　　现代梳棉机采用传感技术、变频技术实现工艺和质量的在线自动检测和监控装置。除广泛采用上述自调匀整装置控制生条的条干不匀率和重量不匀率外，还有以下几种在线检测装置。

　　(1)生条棉结杂质含量在线监控

　　棉结杂质检测传感器在道夫下方剥棉罗拉附近，应用纵横向沿着整个道夫工作宽度电子摄影扫描，检测棉结杂质大小和数量，检测结果由电脑处理、显示、打印。

　　如德国Truetzschler公司TCO3型梳棉机棉结检测装置TC-NCT可随时检测报告棉结动态，并可监控原料变化、生产运转状态。

　　(2)梳棉机预梳区及梳理区纤维分布自动显示技术

　　它能在线检测并记录梳棉机运转时梳理力及纤维从锡林向道夫转移状态，在锡林、刺辊和盖板纤维超负荷时都会自动报告或自动停机。

　　(3)锡林盖板隔距自调检测调整系统

　　研究表明，人工调整盖板-锡林隔距左右两侧差异较大，DK 903梳棉机FLATCONTROL FCT盖板隔距测量系统、PFS精确调盖板隔距系统可以自动测量校正盖板隔距，减少人为差异。

　　(4)梳棉机生产运转、产量、故障自动显示系统

　　它应用光谱仪连续监控棉网状态，自动显示、记忆、储存、报告梳棉机生产运转状态，及时发现机械故障和周期性质量变异。

　　(5)在线自动磨针技术

　　机上磨针早在20世纪中期已有介绍，但未广泛使用，现Rieter C60梳棉机采用IGS-CLASSIC自动磨针系统，除无需停机磨针外，能由计算机控制磨针周期，使锡林针布始终处于锋利状态。一般锡林针布生产加工200～1 000 t原料就要更换，实现磨针后可在保证质量稳定的同时延长寿命10%～20%。

　　(6)喂入棉层厚点及金属在线监测技术

　　它可检出原料中大的杂质、粗厚棉层、金属物，防止轧伤针布造成机械故障。

　　(7)在线检测调整给棉罗拉棉层横向不匀装置

　　德国DK 803、DK 903梳棉机在喂入板下加装移动组合式给棉装置——Sensofeed，将棉层引入到喂棉罗拉及刺辊转移器，再经一个带弹簧传感器的元件，可即时调节喂棉罗拉速度、棉层横向喂入量，解决筵棉横向不匀问题。

　　(8)在线落棉感应器和除尘刀设定系统

　　Truetzschler TC-03梳棉机设置在线落棉感应器WASTECONTROL TC-WCT能按落棉多少和状态，通过PMS系统精确设定除尘刀参数。

　　9.并条机后牵伸自动优选在线检测装置

　　Truetzschler TD O3型并条机中罗拉单独传动，根据传动电机消耗功率可测出牵伸区牵伸力的大小，该机先对喂入条子作约1 min的运行测试，在保持纺出定量达到设定值时测出最大牵伸力，随即自动设置此时后牵伸，达到优化工艺的目的。

　　10.粗纱机在线卷绕张力检测系统

　　粗纱机在线张力自调系统普遍用于无锥轮粗纱机上，它用3个CCD传感器在线检测纺纱张力纱条状态，自动微调粗纱卷绕参数，基本达到恒张力纺纱要求。

　　11.并条机罗拉隔距的在线检测和控制

　　并条机最佳罗拉隔距是指产生牵伸条干不匀率最低时的隔距，经在线检测测棉条不匀值后，在线设定罗拉隔距十分必要。测试系统和罗拉隔距调节机构如图1。LVDT系统安装在上下罗拉的颈部，测试棉条的波谱图。将两个波谱图进行比较，相应变动罗拉隔距，重复变动直至波谱图“山”的面积最小时设定罗拉隔距。一般用3个测试结果的平均值来调整罗拉隔距1次。　　　　

　　测试信号经调节器、分析仪、计算机转换、比较、估算后，由驱动器驱动一台步进电机，使导向螺杆传动中后罗拉在一块滑板上移动，改变前中罗拉的隔距，中后罗拉装成一体，隔距保持不变。

　　12.细纱机单锭在线检测和生产监控

　　Rieter公司G33型细纱机采用新型单锭监控感应器(ISM)对每一个锭位进行在线检测和生产监控，但未见使用实况报导。

　　13.纺纱机在线条干均匀度检测仪

　　陕西长岭纺织机电有限公司生产的YG 121型条干仪能在细纱机上使用电容式传感器，抽样实时检测细纱条干CV值和波谱图、及时发现疵点或故障，但无调控功能。意大利MESDAN 2904型便携式条干测试仪适用在线检测转杯纺条干CV值。但也无监控功能。

　　14.细纱机逐锭循环在线检测系统

　　最早使用的是USTER公司生产的USTER RING DATA。译名为环锭纺纱断头监测仪，它采用数架沿着龙筋往返的巡回检测器，检测每个锭子。如果出现断头，钢丝圈就停转，检测传感器就得不到信号，设置断头信号灯就可帮助挡车工主动掌握巡回路线。同时统计监测产量、效率、停机时间等数据。目前USTER RING EXPER环锭专家系统、印度Premier Ring I单锭系统等与上基本相似，我国部分新型纺纱机也已开发生产细纱机逐锭循环在线检测系统。

　　15.络筒机、转杯纺纱机、喷气涡流纺纱机在线纱疵检测、统计、监控系统

　　电子清纱器实际上就是一个简单的在线检测和清除纱疵的装置。USTER QUANTUM EXPERT清纱器专家系统可将络筒机清除纱疵和检测纱疵、监控纱疵相结合，发挥纱疵分级仪纱疵分级、统计、绘图分析等功能，监测和消除异常的络筒锭位，检测运行不良机台，监测产量和效率，提供每批纱线的质量数据。如采用USTER QUANTUM 2型电子清纱器还可提供毛羽和异纤的数据。

　　村田络筒机、喷气涡流纺纱机、MSC数码电子清纱器配置MSC-F在线检测可对纱线条干CV值、IPI值、支数变动、纱疵分级、异纤清除、纱条周期性不匀进行检测分析。

　　我国长岭DQSS系列清纱检测系统也具有清纱、纱疵分级、定长、纱疵统计、错支检测、数据存储、在线报警、打印连网等功能。

　　采用USTER转杯纺数据系统可对转杯纺纱机电子清纱机进行在线集中控制和监控、统计毛羽、汇总质量与产量数据。打印报表及显示图表。

　　16.毛羽在线检测装置

　　比利时Barco公司光学外形测量法使用USTER QUANTUM电子清纱器和LOEPFE纱线光谱仪可以在线检测纱线直径和毛羽数量。该仪器可安装在络筒机电子清纱器上或转杯纺卷装旁，根据预设毛羽长度在线检测，并即时切除长的毛羽纱。

　　英国SDL-Y103C便携式毛羽测试仪配有标准的3 mm测试头或按用户需要提供1～5 mm的其他测试头，调幅0.1 mm，可安装在络筒机上测试纱线毛羽。使用光电池和激光源的MEIDERS DELL是一种便携式毛羽测试仪，也可用于在线检测。

　　八、棉纺在线检测发展的展望和思考

　　棉纺的在线检测是离线检测的发展和创新，是今后的发展方向。但目前的在线检测还限于纱线和半制品表现的形状(包括直径、厚度、截面积)、色泽、棉结、杂质、异纤、纱疵、线密度、毛羽等外观疵点和密度、质量、力值等的检测。预计在这些方面的棉纺在线检测将逐步取代离线的仪器检测，充分发挥在线全检，漏验少，检测效率高，能使自动检测与质量控制相结合等特点。达到用工少，测试正确等效果。如纱疵检测分析、异纤、毛羽检测，条干、线密度检测等等。

　　对于纱线内在质量、物理指标等方面如纱线断裂强度、伸长率、捻度、纤维成熟度、化纤混纺比等还不能应用在线检测。

　　在线检测适合在设备组合单元较少、输出速度较高的机台上应用，如开清棉机、梳棉机、并条机、络筒机等。对于机台组合单元较多的机台，如粗纱机、细纱机等因每一单元配置设备费用较高、技术管理较复杂等原因，逐锭在线检测产品质量就较困难和不经济。

　　在线检测传感器本身稳定性、耐环境性、灵敏度、精度、响应时间等对测试正确性和可靠性影响较大。在线检测不能完全取代离线的仪器检测。作为产品质量评估、鉴定、鉴别、仲裁、标准评定、产品认证等要求较高的测试项目，必须按规定的标准使用离线的仪器试验。

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