阅读说明：本技术 一种牵伸区内变速点分布的在线检测装置及其方法 (On-line detection device and method for distribution of speed change points in drafting zone ) 是由 刘新金 苏旭中 谢春萍 徐伯俊 宋娟 于 2020-04-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种牵伸区内变速点分布的在线检测装置,包括光照装置和投影装置,光照装置与投影装置分别安装在牵伸区的纤维条的上方与下方,光照装置将牵伸区内的纤维条的投影完全的呈现在投影装置上；本发明还涉及一种牵伸区内变速点分布的在线检测方法,根据荧光幕布上的直角坐标系以及单元网格得到荧光幕布上的投影的上、下侧边的坐标,将获取的各坐标信息传递到客户端,通过客户端获取纤维条上侧边的上曲线方程和下侧边的下曲线方程,而后将上曲线和下曲线沿着横坐标等分成一定的份数,通过离散切割计算每一份内的上曲线和下曲线之间面积,最后通过计算相邻两份之间的面积差得到牵伸区内的变速点分布曲线。(The invention relates to an online detection device for distribution of speed change points in a drafting zone, which comprises an illumination device and a projection device, wherein the illumination device and the projection device are respectively arranged above and below a fiber strip in the drafting zone; the invention also relates to an on-line detection method for distribution of the variable speed points in the drafting zone, which comprises the steps of obtaining the coordinates of the upper side and the lower side of the projection on the fluorescent screen according to a rectangular coordinate system and a unit grid on the fluorescent screen, transmitting the obtained coordinate information to a client, obtaining an upper curve equation of the upper side and a lower curve equation of the lower side of a fiber strip through the client, equally dividing the upper curve and the lower curve into a certain number of parts along the horizontal coordinate, calculating the area between the upper curve and the lower curve in each part through discrete cutting, and finally calculating the area difference between the two adjacent parts to obtain the distribution curve of the variable speed points in the drafting zone.)

一种牵伸区内变速点分布的在线检测装置及其方法

技术领域

本发明属于纺织新技术技术领域，具体涉及一种牵伸区内变速点分布的在线检测装置及其方法。

背景技术

目前，纺纱过程中，首先将杂乱无序且含有较多杂质的较大的纤维块经开松和除杂作用后制的具有一定均匀度的纤维丛或者纤维卷，而后再将纤维丛或者纤维卷经细致深入的开松除杂作用制成初始的纤维条，此时的纤维条内的纤维伸直状态较差，且纤维条的纤维多为前部或后部、或者前后两端均含有弯钩的状态，而后这种纤维条再经过精梳和并条、或者直接并条，通过牵伸过程将条子进一步的拉伸变细，在拉伸过程中通过纤维之间的相互滑移实现条子内的纤维伸直度的改善，从而得到质量进一步改善的熟条，而后制得的熟条经粗纱机的牵伸变细、加捻卷绕制得具有一定强力的粗纱，将粗纱经细纱机的牵伸变细、加捻卷绕制得具有一定强力的细纱。因此，牵伸是纤维纺纱加工中的最重要的环节之一，牵伸质量的好坏将直接决定成纱质量。纺纱的牵伸过程中，纤维条或纤维束内的纤维之间通过由慢速运动转变为快速运动从而实现纤维之间的相互滑移，纤维由慢速运动转变为快速运动的点就是纤维的变速点，因此，牵伸过程中纤维的变速点的分布对牵伸质量的好坏将起到最为关键的作用，对牵伸区内纤维变速点分布的实时检测从而显得尤为重要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种牵伸区内变速点分布的在线检测装置及其方法，通过在牵伸区内的前后两列罗拉的上方加装光照装置、下方加装具有单元网格的荧光幕布，从而实现牵伸区内纤维变速点分布的实时在线检测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种牵伸区内变速点分布的在线检测装置，包括光照装置和投影装置，所述光照装置与所述投影装置分别安装在牵伸区的纤维条的上方与下方，所述光照装置、所述投影装置以及牵伸区的纤维条同轴，所述光照装置将牵伸区内的纤维条的投影完全的呈现在所述投影装置上。

优选的，所述光照装置包括发光管、第一固定装置以及调节装置，所述发光管通过所述第一固定装置固定安装在牵伸区的纤维条的上方位置，所述调节装置调节所述发光管的亮度。

优选的，所述投影装置包括荧光幕布和第二固定装置，所述荧光幕布上设有直角坐标系，在设有直角坐标系的所述荧光幕布上划分有若干大小一致的单元格形成的单元网格；所述荧光幕布通过所述第二固定装置固定安装在牵伸区的纤维条的下方位置。

优选的，所述荧光幕布上的单元格的长度和宽度设置在0.1mm以内。

优选的，所述发光管为可移动，且始终保持光线可以完整的照射在牵伸区内的全部的纤维条；所述荧光幕布始终保持牵伸区内的全部的纤维条的投影可以完整的位于所述荧光幕布的上方，所述荧光幕布在同次的测试过程中保持位置不变。

本发明还提供了一种牵伸区内变速点分布的在线检测方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，安装：将所述发光管通过所述第一固定装置固定安装在牵伸区的纤维条的上方，所述荧光幕布通过所述第二固定装置固定安装在牵伸区的纤维条的下方；

步骤二，获取纤维条在牵伸区内的质量分布变化区：所述发光管将牵伸区内的纤维条的投影完全的呈现在所述荧光幕布上，此时在所述荧光幕布上，以所述荧光幕布上的横坐标为底边，所形成的投影沿着纤维条的长度方向的位于上方的一侧的纤维条的边缘线为上侧边、位于下方的一侧的纤维条的边缘线为下侧边，通过所述荧光幕布上划分的单元网格从而获取每个单元网格点处的纤维条上、下侧边点的坐标，而后将获取的各纤维条上侧边点和下侧边点的坐标信息传递给客户端，客户端为具有一定的独立计算能力，客户端根据所获取的上、下侧边点的坐标信息从而直接绘制出牵伸区内的纤维条的上侧边曲线和下侧边曲线，位于上侧边曲线和下侧边曲线之间的区域则为牵伸区内的纤维条的质量分布变化区；

步骤三，获取纤维条在牵伸区内的质量分布曲线：沿着所述荧光幕布上的横坐标将上侧边曲线和下侧边曲线等分成若干份，每个等分的份数内包含相同倍数的单元网格数量，根据步骤二获取的纤维条在牵伸区内的质量分布变化区，从而计算每个等分的份数内的上侧边曲线和下侧边曲线之间的区域的面积，将每个区域内的相邻两个网格单元之间的部分离散划分成一个小的面积区，且将该部分近似成矩形区域，此时将网格单元的宽度作为近似成的矩形区域的宽度，将任意一个网格单元处对应的上侧边曲线的纵坐标和上侧边曲线的纵坐标之差作为近似成的矩形区域的长度，从而依次直接计算得到每个似成的矩形区域的面积，而后将每个区域内的所有的似成的矩形区域的面积相加从而得到每个区域的面积，而后以所获取的每个区域的面积数值为纵坐标，每个面积数值对应的横坐标任意等间隔选取，从而在直角坐标系上绘制出牵伸区内的纤维条的质量分布曲线；

步骤四，获取纤维条在牵伸区内的变速点分布曲线：根据步骤三获取的纤维条的上侧边曲线和下侧边曲线之间部分的每个等分区域的面积数值，依次相邻的两个面积数值中的对应的横坐标小的面积数值减去对应的横坐标大的面积数值，从而依次得到比等分区域少一个的面积数值差值，而后以所获取的各面积数值差值为纵坐标，每个面积数值差值对应的横坐标任意等间隔选取，从而在直角坐标系上绘制出牵伸区内的纤维条的变速点的分布曲线。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明通过在牵伸区内的前后两列罗拉的上方加装光照装置，在两列罗拉的下方加装荧光幕布，且在荧光幕布上设有直角坐标系，在直角坐标系内分布有单元网格，使用时通过上方的光照装置发出的光线将牵伸区内的纤维条照射，从而将纤维条的投影呈现在荧光幕布上，而后根据荧光幕布上的直角坐标系以及单元网格得到沿着须条长度方向的须条投影的上下两个侧边的坐标，从而通过荧光幕布的接口获取的各坐标传递到客户端，通过客户端获取纤维条上侧边的上曲线方程和下侧边的下曲线方程，而后将上曲线和下曲线沿着横坐标等分成若干的份数，通过离散切割计算每一份内的上曲线和下曲线之间面积，最后通过计算相邻两份之间的面积差得到牵伸区内的变速点分布曲线。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意简图。

图中：1、前上胶辊；2、前下罗拉；3、后上胶辊；4、后下罗拉；5、发光管；6、荧光幕布。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，本发明涉及牵伸装置，所述牵伸装置包括前罗拉牵伸对和后罗拉牵伸对，所述前罗拉牵伸对包括前下罗拉2和前上胶辊1，所述后罗拉牵伸对包括后下罗拉4和后上胶辊3，所述前下罗拉2、所述后下罗拉4均为钢质结构且在罗拉表面开有等间距的条形槽，所述前上胶辊1与所述后上胶辊3结构一致，所述前上胶辊1包括胶辊轴，在胶辊轴上通过轴承连接有胶辊套，胶辊套为橡胶材质，胶辊套可绕着胶辊轴自由转动，所述前上胶辊1、所述后上胶辊3安装在加压组件上，使用时，通过所述加压组件的下压实现所述前上胶辊1与所述前下罗拉2之间的具有一定压力下的接触，从而在两者之间组成前按压钳口，所述后上胶辊3与所述后下罗拉4之间的具有一定压力下的接触，从而在两者之间组成后按压钳口，所述前按压钳口和所述后按压钳口之间的区域为牵伸区。

所述牵伸装置具体运作如下，电机带动所述前下罗拉2、所述后下罗拉4主动转动，继而分别带动与之接触的所述前上胶辊1、所述后上胶辊3进行被动的同速、反向的转动，且所述前下罗拉2的转动速度大于所述后下罗拉4的转动速度，从而在两者之间形成速度差，继而实现对位于两者之间的纤维条的牵伸拉细作用，牵伸过程中，纤维条的后端被所述后按压钳口按压、前端被所述前按压钳口按压，从而使得纤维条当被所述后按压钳口形成的摩擦力场或者所述后按压钳口形成的摩擦力场和纤维条内的纤维之间的内摩擦力场综合控制时，纤维条内的纤维以与所述后下罗拉4线速度相同的速度在牵伸区内慢速运动，当纤维条运动至被所述前按压钳口形成的摩擦力场控制时，纤维条内的纤维克服所述后按压钳口形成的摩擦力场或者所述后按压钳口形成的摩擦力场和纤维条内的纤维之间的内摩擦力场的作用力，从而使得纤维条内的纤维以与所述前下罗拉2线速度相同的速度在牵伸区内快速运动，在纤维由慢速运动转变为快速运动的过程中，纤维之间发生相互的滑移，从而使得纤维条的线密度减小，纤维由慢速运动转变为快速运动的点称为纤维的变速点，牵伸区内的纤维条内的各纤维变速点构成牵伸区内变速点的分布，对牵伸区内纤维变速点的分布在线检测具体实施方案如下：

实施例1

本实施方案，提供一种最优实施方式，具体为一种牵伸区内变速点分布的在线检测装置及其方法。一种牵伸区内变速点分布的在线检测装置，包括光照装置和投影装置，所述光照装置和所述投影装置安装在牵伸区内，所述光照装置包括发光管5，所述发光管5通过第一固定装置固定安装在牵伸区的纤维条的上方，所述发光管5安装在牵伸区上方的任意部位且始终保持可以完整的照射到牵伸区内的全部的纤维条，所述发光管5安装后可以移动但是在移动过程中要求始终可以完整的照射到牵伸区内的全部的纤维条，所述发光管5的亮度可以通过调节装置在一定范围内调节；所述投影装置包括荧光幕布6，在所述荧光幕布6上设置有直角坐标系，所述直角坐标系包括横坐标、纵坐标，横坐标、纵坐标的交界处为原点，当所述发光管5发出光线并照射到所述荧光幕布6上时，所述荧光幕布6上被照射的部分由于受到光照作用从而由于荧光效果呈现亮色，所述荧光幕布6上因牵伸区内纤维条的阻挡没有被照射的部分仍然处于原色，从而将未被照射的部分直接在所述荧光幕布6上显现出来，在位于所述直角坐标系内的所述荧光幕布6上划分有完全相同的单元格，每个单元格为长和宽相等的正方形；所述荧光幕布6通过第二固定装置固定安装在牵伸区的纤维条的下方，所述荧光幕布6安装在牵伸区下方的任意部位且始终保持牵伸区内的全部的纤维条投影可以完全的位于所述荧光幕布6的上方，所述荧光幕布6安装后要求完全固定，也就是在一次的测试过程中保持位置不变。

本实施例还提供了一种牵伸区内变速点分布的在线检测方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，安装：首先将所述光照装置与所述投影装置分别安装在牵伸区的纤维条上方与下方，通过所述光照装置的所述发光管5发出的光线的照射，从而将牵伸区内的纤维条的投影完成的呈现在下方的所述荧光幕布6上；

其中，由于纤维条对发光管5发出的光线的阻挡作用，使得纤维条投影部分以暗色呈现在所述荧光幕布6上，而没有纤维条的其他部分以亮色呈现在所述荧光幕布6上。

步骤二，获取纤维条在牵伸区内的质量分布变化区：根据步骤一所得投影，以所述荧光幕布6上所述直角坐标系的横坐标为底边，所形成的投影沿着纤维条的长度方向的位于上方的一侧的纤维条的边缘线为上侧边、位于下方的一侧的纤维条的边缘线为下侧边，通过所述荧光幕布6上划分的单元网格从而获取每个单元网格点处的纤维条上、下侧边点的坐标，而后将获取的各纤维条上侧边点和下侧边点的坐标信息通过所述荧光幕布6上的接口传递给客户端，客户端根据所获取的上、下侧边点的坐标信息从而直接绘制出牵伸区内的纤维条的上侧边曲线和下侧边曲线，位于上侧边曲线和下侧边曲线之间的区域则为牵伸区内的纤维条的质量分布变化区；

其中，为了使得获取的纤维条上侧边和下侧边各点的坐标更加精确，将荧光幕布6上的单元格的长度和宽度设置在0.1mm以内，由于单元网格小，对每个单元网格点处的纤维条上侧边点处的横坐标和纵坐标的获取，直接采用与纤维条上侧边点靠近的单元网格的坐标作为其坐标，同样对每个单元网格点处的纤维条下侧边点处的横坐标和纵坐标的获取，直接采用与纤维条下侧边点靠近的单元网格的坐标作为其坐标；所述客户端为具有一定的独立计算能力。

步骤三，获取纤维条在牵伸区内的质量分布曲线：根据步骤二，将沿着所述荧光幕布6上所述直角坐标系的横坐标将上侧边曲线和下侧边曲线等分成若干份，每个等分的份数内包含相同倍数的单元网格数量，根据步骤二获取的纤维条在牵伸区内的质量分布变化区，从而计算每个等分的份数内的上侧边曲线和下侧边曲线之间的区域的面积，将每个区域内的相邻两个网格单元之间的部分离散划分成一个小的面积区，且将该部分近似矩形的区域，此时将网格单元的宽度作为近似矩形的区域的宽度，将任意一个网格单元处对应的上侧边曲线的纵坐标和上侧边曲线的纵坐标之差作为近似矩形的区域的长度，从而依次直接计算得到每个近似矩形的区域的面积，而后将每个区域内的所有的近似矩形的区域的面积相加从而得到每个区域的面积，而后以所获取的每个区域的面积数值为纵坐标，每个面积数值对应的横坐标根据实际需要任意等间隔选取，从而在所述直角坐标系上绘制出牵伸区内的纤维条的质量分布曲线。

步骤四，获取纤维条在牵伸区内的变速点分布曲线：根据步骤三获取的纤维条的上侧边曲线和下侧边曲线之间部分的每个等分区域的面积数值，依次相邻的两个面积数值中的对应的横坐标小的面积数值减去对应的横坐标大的面积数值，从而依次得到比等分区域少一个的面积数值差值，而后以所获取的各面积数值差值为纵坐标，每个面积数值差值对应的横坐标任意等间隔选取，从而在直角坐标系上绘制出牵伸区内的纤维条的变速点的分布曲线；

其中，在牵伸过程中，牵伸区内的纤维条内的纤维发生由慢速运动转变为快速运动的变速运动过程，从而实现纤维条内的纤维之间的相互滑移作用，从而实现纤维条在牵伸区内的牵伸变细过程，因此，纤维条的变细是由纤维变速直接引起的，也就是纤维条的变细的变化过程可以直接反应纤维条内的纤维变速过程，因此，采用纤维条在牵伸区内沿着所述后按压钳口往所述前按压钳口方向的质量变化表征牵伸区内的纤维变速点的分布变化。

本发明通过在牵伸区内的前后两列罗拉的上方加装光照装置，在两列罗拉的下方加装荧光幕布6，且在荧光幕布6上建立有直角坐标系，在直角坐标系内设有单元网格，测试时，通过上方的光照装置发出的光线将牵伸区内的纤维条照射，从而将纤维条的投影完全呈现在荧光幕布6上，而后根据荧光幕布6上的直角坐标系以及单元网格得到沿着须条长度方向的纤维条投影的上下两个侧边的坐标，从而通过荧光幕布6的接口获取的各坐标传递到客户端，通过客户端获取牵伸区的纤维条上侧边的上曲线方程和下侧边的下曲线方程，而后将上曲线和下曲线沿着横坐标等分成若干的份数，通过离散切割计算每一份内的上曲线和下曲线之间面积，最后通过计算相邻两份之间的面积差得到牵伸区内的纤维条的变速点分布曲线。即本发明装置简单，制作成本低，本发明还可以实时检测到牵伸区内的纤维条的变速点分布，从而可以实时监控到牵伸质量的优劣。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。