具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图2所示，本发明提供了一种用于检测纺丝组件温度的方法，纺丝设备1包括至少两个纺丝组件100，所述至少两个纺丝组件100构成至少两个待检测区域101；

用于测量所述纺丝组件100温度的热成像仪12具有至少两个测量位置，所述至少两个测量位置与所述至少两个待检测区域101一一对应；

所述方法包括以下步骤：

S1、通过热成像仪12分别对至少两个测量位置对应的至少两个待检测区域101进行温度检测，分别获得至少两个待检测区域101的温度分布图像；

S2、分别对步骤S1获得的热图像进行预处理，获取各热图像的关注区域；

S3、获取所述关注区域中各像素点的检测温度，作为对应所述纺丝组件100的检测温度。

本发明主要针对化纤行业中纺丝设备上可拆卸的部件，如纺丝组件及类似部件的热辐射场温度测量方法，所述纺丝设备可以是化纤行业中用于纺丝的各种纺丝机。通过检测以及记录纺丝过程中纺丝组件及各种经常拆卸的类似部件的温度变化，得到经常拆卸部件整体温度场分布，分析温度场分布均衡性对熔体的影响，有利于工艺人员进行工艺的改进，并且方便科研人员可以对相关数据进行处理和分析，得到相应分析结果；本发明方法可以循环对至少两个待检测区域101进行温度检测，这使得，本发明不仅可以获得至少两个待检测区域101的温度场分布情况，还可以获得至少两个待检测区域101的温度随时间变化情况，并进行可视化展示，便于工艺人员观察纺丝组件100温度场分布是否均匀，进而可对纤维11的不均匀程度进行评估。

实际上，一些纺丝设备上可拆卸的部件，如纺丝组件100及喷丝板温度是纺丝生产工艺条件中的一组重要参数。在纺丝过程中，纺丝温度根据切片的粘度和纺丝的线密度及装置的特点来调节。一般，在纺制低线密度丝时，需采用相对低的纺丝温度；在纺制高线密度丝时，采用相对高的温度。对于高粘度的切片，采用较高的温度；对于低粘度的切片，采用较低的温度。因此纺丝组件及喷丝板温度的稳定与均匀对熔体的可纺性与产品品质至关重要。但这些部件需要经常拆卸、清理，所以采用在纺丝组件壳体、喷丝板面上安装传感器，利用固定线路将信号引出的方法，对这些部件进行温度测量存在许多困难，首先喷丝板表面布满喷丝板孔，测温传感器安装位置难以选取，如果安装将会影响清板操作；其次，纺丝组件100安放在纺丝部位10之内，周围是封闭的且处于高温环境(约300℃)，难以安装测温传感器及向外部引线；采用红外测温仪检测板面温度，只能测出被测范围之内的平均温度，而不能测出温度的分布情况；再者工艺人员除了关心温度的波动，还关注喷丝板及纺丝组件100温度场是否均匀，这是传统的测温传感器如铂电阻、热电偶、红外测温仪无法完成的。即便是现有技术采用热成像仪12技术进行温度检测，但热成像仪12成本较高，一个纺丝部位10内一般设有多个纺丝组件100，安装多个热成像仪12对多个纺丝组件100进行温度检测，检测成本高，而且热成像仪12安装位置也受到考验，所述纺丝部位10可以是纺丝箱或纺丝组件座。

本发明利用热成像仪12非接触方式测量纺丝组件100的温度，对于需要经常拆卸更换、清洗的纺丝组件100不需要在其表面及壳体内安装测温传感器，并不需要对外引线，降低了检测难度；而且，本发明采用一个热成像仪12完成检测一个纺丝部件10内多个纺丝组件100的整体温度场分布情况，降低了成本。

所述纺丝组件100包括喷丝板，所述喷丝板设置在所述纺丝组件100的下部，所述步骤S2中的所述关注区域为所述喷丝板所在区域。

本发明对纺丝组件100上的喷丝板进行整体热辐射温度场的全方位测量，使工艺人员不仅了解所述喷丝板上某一点的温度数值，还可以了解该点温度随时间的波动情况。本发明通过提取关注区域，将喷丝板的温度场作为有效区域，减少不必要区域的影响，获得更准确的温度场数据。

本发明从所述热成像仪12拍摄到的图像中提取出检测到的喷丝板所在区域作为关注区域，如图2所示，将其温度场的分布情况进行可视化展示，温度较高，颜色较浅的区域为关注区域；纺丝组件100温度较高，直接反应熔体所处的环境，本发明的喷丝板设置在纺丝组件100下方，所述喷丝板作为初始纤维11出丝部件，喷丝板的温度可以有效反应影响熔体所处环境的温度场分布，反应初始纤维11的品质与纺丝组件100温度的关系。因为纺丝组件100设置在喷丝板上部，热量通过热传递由外向内逐渐加热纺丝组件100，所以，从热成像仪12拍摄的图像中可以清楚看到温度由外向内逐渐减低，喷丝板周边布置喷丝孔，喷丝板中心区域未布置喷丝孔，温度较高。提取关注区域后，排除其他不相关部件的干扰，也减少数据量，提高数据准确度，方便相关工艺人员和技术人员进行读取，以及提高后续分析、事件判断、报警提示等工作的准确性。

本发明通过对化纤行业纺丝组件100及其他类似部件中经常拆卸的部件热辐射温度场进行测量，得出喷丝板靠近底面的表面的温度场的分布情况，使工艺人员能够及时了解到纺丝时喷丝板等纺丝组件100的温度及温度均衡性，进而得到熔体所处的环境温度场，从而更好地把控工艺。将检测的各时刻的纺丝组件100的温度场数据进行存储，可以供技术人员后续研究以及查看，进行分析、判断和报警提示等工作。

进一步的，步骤S3中还包括，

S31，获取所述关注区域各像素点的检测温度的平均温度值；

S32，获取所述各像素点的检测温度与所述平均温度值的差值，判断所述各像素点的检测温度与所述平均温度值的差值的绝对值是否大于预设精度，若是，则判定该像素点的检测温度异常，并将异常的检测温度剔除，其余各像素点的检测温度作为对应所述纺丝组件的检测温度，若否，所述各像素点的检测温度作为对应所述纺丝组件的检测温度；

所述预设精度由工艺人员根据产品要求及生产状态矫正后得出。优选的，所述预设精度为20℃。

本发明通过进一步判定异常像素点，查找相关原因后，进行相关处理，一般异常像素点不多，可以直接剔除；如果经检查发现，异常像素点是因为热成像仪12镜头上的杂质导致的，可以通过擦拭热成像仪12镜头，重新检测拍摄热图像或者直接剔除异常像素点；如果异常像素点是采集误差等，可以直接删除异常像素点，进一步优化关注区域，减少数据量，提高数据准确度，便于工艺人员直接使用，得到更准确的分析结果。

进一步的，如图2所示，根据所述步骤S32中获得的所述关注区域中各像素点的检测温度，将所述喷丝板中心线的检测温度绘制为温度变化曲线，并进行可视化展示。

通过上述设计，方便直观了解纺丝组件100的温度分布范围及规律，便于工艺人员查看以及后续分析、事件判断、报警提示等工作；从所述温度变化曲线上可以清晰的查看到最大值、最小值分布的区域，直观表达温度沿喷丝板直径的变化情况，由于本发明喷丝板优选为圆形，所以认为任意一条通过喷丝板中心线的温度变化曲线可以代表所有沿喷丝板中心线的温度分布情况，也可以说明所述喷丝板表面的温度场分布情况。

进一步的，步骤S1包括：

S11,将热成像仪12移动到其中一个测量位置，对该测量位置对应的待检测区域101进行温度检测；

S12,判断热成像仪的检测时间是否达到设定的时间阈值，如果是，执行步骤S13；

S13，将热成像仪12移动到下一测量位置，对下一测量位置对应的待检测区域101进行温度检测。本发明需要预先设置检测时间阈值，时间阈值设置在控制设备中。

本发明还可以通过判断是否接收到热成像仪12检测完成信号，如果是，将热成像仪12移动到下一测量位置，否则，热成像仪12不移动。本发明可以通过满足检测时间达到设定的时间阈值和/或接收到热成像仪12检测完成信号，将热成像仪12移动到下一测量位置。如果至少两个待检测区域101检测完成，可以循环往复的对至少两个待检测区域101进行温度检测，这样就可以获得不同时刻的待检测区域101的温度；所述循环检测方式可以是根据实际情况选择，可以是S形热成像仪12的往复运动，也可以是至少两个待检测区域101一次检测完成后重新回到初始位置进行温度检测。

本发明利用纺丝设备中纺丝组件100温度变化较慢的特点，使得通过一个热成像仪12循环检测至少两个待检测区域101的温度成为可能。这样节省了大量成本，减轻了用户的检测费用，而且可以很好地检测出喷丝板的温度场分布情况。本发明可以对可拆装、不易连线及安装接触式传感器的纺丝组件100及其他类似部件热辐射温度场测量，将获得的温度数据传输至相关设备，相关工艺人员可以对温度数据进行分析、判断、报警提示等工作。

本发明利用热成像仪12对待检测部件整体热辐射温度场进行全方位测量。既不影响操作人员对纺丝组件100的拆装，亦可得到待检测部件整体温度场分布、温度场随时间变化情况与温度均衡性的数据，为工艺人员提供了关键数据。

本发明还提供了一种纺丝设备，用于实施如上所述的一种用于检测纺丝组件100温度的方法，如图3至图5所示，包括，

上油设备16，所述上油设备16设置在所述纺丝组件100下方；

冷却吹风设备15，所述冷却吹风设备15设置在所述上油设备16和所述纺丝组件100之间；

控制设备14，所述上油设备16、冷却吹风设备15分别连接所述控制设备14，所述控制设备14控制冷却吹风设备15和上油设备16工作；

热成像仪12，用于检测待检测区域101的温度；

传动设备13，所述传动设备13连接所述热成像仪12，所述传动设备13转动带动所述热成像仪12在至少两个测量位置之间移动，对至少两个待检测区域101进行温度检测,所述传动设备设置在所述冷却吹风设备和上油设备之间；

所述传动设备13和所述热成像仪12连接所述控制设备14，所述控制设备14控制所述传动设备13的移动和所述热成像仪12的测温。

具体的，如图3和4所示，所述上油装置下方设有导丝器17。本发明采用的红外热成像技术能直观地显示物体表面的温度；红外热成像仪可以测量物体表面各点温度的高低，直观地显示物体表面的温度场，并以图像形式显示出来。本发明将通过红外热像仪获得的待检测区域101的检测结果，进行记录并存储，如图5所示，本发明也可以通过显示设备显示检测到的待检测区域101的检测结果，方便用户查看。

本发明通过所述装置对某一纺丝组件100温度场进行全方位的检测，热成像仪12将采集的温度场数据，传输至控制设备14，和/或进一步传输至上位机141，通过上位机141内的可视化软件(或wincc7.3组态管理系统、组态软件、MES系统及其他管理系统)及分析软件，将分析结果进行展示，或将温度场数据变化趋势曲线进行展示。

本发明采用的红外热成像仪12，即热像仪是探测目标物体的红外热辐射能量的大小，从而不像微光像增强仪那样处于强光环境中时会出现光晕或关闭，因此不受强光影响。与传统的测温方式(如热电偶、不同熔点的蜡片等放置在被测物表面或体内)相比，热像仪可在一定距离内实时、定量、在线检测发热点的温度，通过扫描，还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图，而且灵敏度高，不受电磁场干扰，便于现场使用。它可以在-20℃～2000℃的宽量程内以0.05℃的高分辨率检测电气设备的热故障，揭示出如导线接头或线夹发热，以及电气设备中的局部过热点等等，所述热成像仪12连接24V电源。

所述控制设备14可以是PLC控制柜140、工控机、嵌入式控制单元、自动控制仪表和/或上位机141等，上油设备16、冷却吹风设备15、传动设备13和热成像仪12连接PLC控制柜140，PLC控制柜140控制上油设备16、冷却吹风设备15的工作，同时，控制传动设备13的移动和热成像仪12的测温；包括上位机141时，热成像仪12可以既连接PLC控制柜140也连接上位机141，或者热成像仪12连接PLC控制柜140，PLC控制柜140连接上位机141，通过PLC控制柜140将热成像仪12采集的数据传输到上位机141，所述上位机141对热成像仪12采集的温度场数据进行存储和管理；具体的，红外热像仪可以电连接上位机141，所述上位机141可以具有显示器件，用于显示红外热像仪获取的检测结果；所述控制设备14还可以包括，数据存储设备，所述数据存储设备连接所述上位机141；红外热像仪获取的温度图像和温度数据等可以存储在红外热像仪内部的存储器中，也可以将获取的温度图像和温度数据等传输到数据存储设备，毕竟数据存储设备的存储空间更大一些。本发明通过上位机141完成对检测结果分析等过程，并通过显示器件予以显示。

所述上位机141中可以设有可视化软件(或wincc7.3组态管理系统)和分析软件，所述数据存储设备与所述分析软件配套使用；所述可视化软件包括利用各种组态软件进行可视化，如西门子wincc、力控组态软件、组态王组态软件、各种MES系统等。热成像仪12采集的喷丝板温度场数据存储在所述数据存储设备中，供分析软件和可视化软件调用；可视化软件对分析软件的分析结构通过显示器件进行展示，或将温度变化趋势曲线进行展示。本发明中热成像仪12、传动设备13分别与PLC控制柜140，PLC控制柜140与上位机141、或热成像仪12、传动设备13分别与上位机141均采用RS485、以太网通信接口，modbus、PROFIBUS通信协议、modbus-tcp、profinet等通信协议，以及利用接口程序导出数据表格的方法建立链接；上位机141根据工艺人员需求对热成像仪12采集的喷丝板的温度场数据进行可视化展示及分析、查看、事件判断、报警提示等工作，或将数据变化趋势曲线进行展示。

本发明利用热像仪非接触式方法测量纺丝组件100的温度，对于需要经常拆卸更换、清洗的纺丝组件100不需要在其表面及壳体内安装测温传感器，并进行对外引线，降低了检测难度。

本发明对纺丝组件100整体热辐射温度场进行全方位测量，将其温度场的分布情况进行可视化展示，使工艺人员不仅了解纺丝组件100某一点的温度数值，还可以得到喷丝板该点温度随时间的波动情况，还可观察到纺丝组件100的温度场分布是否均匀，进而可对纤维11的不均匀程度进行评估。

具体的，如图5所示，本发明通过控制设备14控制传动设备13运动，带动传动设备13上的热成像仪12移动到测量位置，并且控制设备14控制热成像仪12对该测量位置对应的待检测区域101进行温度检测；控制设备14判断热成像仪12是否达到设定的检测时间，如果是，控制传动设备13运动，将热成像仪12移动到下一测量位置，否则，不移动热成像仪12。

本发明可以人工启动或随机器开始运行时自动对待检测区域101进行温度检测，获取待检测区域10120的温度检测数据。

具体的，如图3所示，所述传动设备13设置在所述冷却吹风设备15的下部和所述上油设备16上部之间形成的安装空间内。

一般情况，纺丝组件100设置在纺丝部件10，即纺丝组件座或纺丝箱中，上油设备16设置在纺丝组件100，特别是喷丝板下方，冷却吹风设备15设置在纺丝部件10下方一侧，此时，上油设备16与冷却吹风设备15之间形成一个安装空间，可以将传动设备13安装在该安装空间中，调整传动设备13和传动设备13上的热成像仪12，使热成像仪12可以检测到纺丝部件10内的多个纺丝组件100；如果可以将传动设备13设置在纺丝组件100下方，是比较理想的安装位置。所述安装空间约为1m*0.1m*0.1m的空间。所述安装空间尺寸完全可以安装相关传动设备13。

进一步的，所述传动设备13为丝杠传动机构、滑轨传动机构、同步带传动机构或齿轮传动机构中的任意一种。

考虑到现场实际运行的环境温度较高的工况，本发明中涉及的传动设备13、热成像仪12等均采用耐高温材料制成。

进一步的，所述冷却吹风设备15为侧吹风设备，所述传动设备13设置在上油设备16的油嘴和侧吹风设备导流板之间；所述导流板，即整流板。

优选的，所述传动设备13设置在上油设备16的油嘴和侧吹风设备导流板上的出风口之间。

或者，所述冷却吹风设备15为环吹风设备，所述传动设备13设置在上油设备16的油嘴和环吹风设备的背板之间。

本发明中无论是侧吹风设备还是环吹风设备，一般都是设置在纺丝部件10下方，上油设备16上方，侧吹风设备还设置在纺丝部件10一侧，所述侧吹风设备面对纤维11一侧设置有出风口，所述出风口处设有整流板或导流板，这样，正好将传动设备13设置在出风口处的导流板与上油设备16的油嘴之间，油嘴一般通过油嘴支架支撑，所述传动设备13可以安放在该油嘴支架上；环吹风设备形式多样，一般情况下，所述环吹风设备面对纤维11一侧设有背板或壳体等结构，同样的，传动设备13设置在背板或壳体与上油设备16的油嘴之间，油嘴通过油嘴支架支撑，所述传动设备13可以安放在该油嘴支架上。

本发明的工艺人员通过测量纺丝设备上可拆卸部件，如纺丝组件、喷丝板及其他类似部件中经常拆卸的部件热辐射温度场数据，了解相关零部件的温度场参数，从而优化纺丝工艺。工艺人员通过将温度数据与产品的检验数据信息与生产状况关联，这样当生产中出现断丝、飘丝等现象或产品中出现毛丝等问题时，可对当时的喷丝板等纺丝组件中的关键部件进行检查，判断是否是喷丝板等纺丝组件中的关键部件存在问题。这样可及时进行纺丝组件、喷丝板的缺陷排查。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。