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电容式与CCD联合检测条干均匀度仪分析 |
1、前言
条干均匀度是评定纱线质量的重要指标之一，它不仅对纺织品的外观和内在质量具有决定性的作用，而且还直接影响纺织生产过程的稳定性。因此，条干均匀度的分析和测量对纺织品质量的控制和提高具有重要的意义。
条干均匀度的分析从二十世纪三十年代以来一直是纺织界的一个热点，先后提出了不匀率系数，变异系数、不匀率指数、变异长度曲线、波长谱、自相关函数等描述纱条不匀的指标，并随之产生了相应的测试方法和设备，应用这些方法和设备，提高纱线质量，是条干均匀度实践的一个主要内容。
应用随机过程理论和纱条数学模型的建立，对条干均匀度的理论和实践以及测试仪器的研制都具有重要的指导意义。这方面所进行的具有代表性的工作是1961年Rao在JTI上所发表的论文，该文在Martindale的基础上给出了理想纱条的严格数学定义和相应的数学模型，并导出了理想纱条的谱密度公式。
测试条干均匀度的主要方法有测长称重法、目光检测法、条干均匀度仪法。条干均匀度仪又分两种类型：电容式和光电式。电容式检测法是以空气电容器作为检测器，利用纤维材料介电常数大于空气这一特点，使纱条通过金属极板之间的电场，引起电容量发生变化，其变化量与纱条截面的纤维量基本上成正比。这种方法不受纱条截面形状的影响，然而纱条本身含水率的不均匀及对于混纺纱条，其混纺比不匀等都将影响结果的准确性。光电式检测法是利用一束光线将纱线投影在光电接收器上，从而输出能代表纱线粗细程度的电信号。该方法简单易行，并且不受纱线本身参数的影响。缺点是在整个纺织过程中只能对细纱进行检验，受外界影响较大，特别是由于纱线本身的截面并非圆形，因此精度较低。
2、电容式条干均匀度仪
电容式条干均匀度仪(简称条干仪)是评定纱线质量的标准仪器，用于测定纱条的变异系数和纱疵数，作为评价纱线优劣的依据；条干均匀度仪又是进行质量控制的重要手段。分析条干均匀度仪绘制的波谱图，可以判断产生不匀的原因，为提高纱线质量、降低生产成本提供可靠信息。
现有的条干均匀度仪主要是瑞士蔡尔维格--乌斯特公司用于短纤的UTⅠ-B型、UTⅡ-B型、UTⅢ-B型等；用于长丝的UTⅠ-C型、UTⅡ-C型、UTⅢ-C型等。日本计量器公司的KET80B型、KET80C型等。国产电容式条干仪有YG130C型、YG131型、YG133型、YG133A型、YG131C型、YG135M型以及YG139型等。此类仪器是利用纱条通过由平行金属板组成的空气电容器时，随着极板间一段纱线的质量的变化，电容器的电容也相应变化的原理，由电容的变化量得到纱线细度的不匀率。
在纺织企业中电容式条干均匀度仪有着广泛的应用，主要原因是电容式条干均匀度仪在工艺调节、产品质量控制上有着较大的优势。利用其软件系统的曲线图、波谱图可以方便地找出由于生产设备状态不良或工艺原因造成的纱线质量问题，并及时进行调整。但从使用厂家的信息反馈来看：电容式条干均匀度仪存在计算精度不够，不能进行准确的定位，往往只能将问题定位于某台设备而不是某个部件；同时对纱线结构不匀也无能为力。而且电容式条干均匀度仪所测得的指标与布面外观质量之间相关性较差：往往出现纱线的CV值较好，布面质量存在问题，或者是布面质量可以，但纱线CV值却较差。因此，作为现代测量仪器，电容式条干均匀度仪有待改进。
3、光电式条干均匀度仪
对纺织企业来说，传统的方法是将纱线绕在黑板上，用肉眼判断纱线的等级----即黑板条干。而美国劳森公司（Lawson-Hemphill）开发的电子检视板（EIB）则采用CCD摄像头持续不断地扫描纱线直径，并将有关信息输入电脑，经处理后获得纱线的外观图像、纱线的图像扫描直径和直径变化曲线，并根据事先设定的纱线形态值或疵点尺寸判断被检测纱线上是否存在该类疵点。所谓疵点是指某一特定的纱线微段其直径高于或低于规定的水平值。测试前，必须先决定水平值、微段长度以及直径高于或低于水平值的次数等参数。当选择“高于”项时，表示所有被CCD扫描的纱线直径，只有在其值超过水平值时才被电脑录入并被转换成作为软件处理分析的数据。选取“低于”项时，情况亦然。设定的微段长度值为一个二元值，即出现大于等于设定值，同时小于高一档长度值之间的数值都被计入这个二元值名下。例如1mm和5mm为相邻两档长度值，若取某一水平值，令纱线微段长度的二元值为1，则当纱线直径大于或小于该水平值时，纱线微段出现大于或等于1mm，且小于5mm的次数都统计在二元值这一项中。 |
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