一种在线检测和清除紧密纺纱线网格圈故障纱疵的方法及其装置的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及纺纱行业纱线生产的络筒工序，特别涉及一种在线检测和清除紧密纺纱线网格圈故障纱疵的方法及其装置。
【【背景技术】】
[0002]紧密纺是目前纺纱行业普遍使用的一种新型纺纱方法；网格圈是“紧密纺”工序中一个特有零件。网格圈不洁和破损都会造成紧密纺纱线疵点，网格圈纱疵在织布时影响很严重。网格圈的损坏或清洁不良会造成特殊形态的纱疵，与传统纱疵的特征不同，传统纱线检测装置无法检测。目前，没有直接测量紧密纺网格圈故障纱疵的方法，只能间接测试纱线条干不匀指标(如cv%)。cv%值是传统纱线检测中的一个指标。通过cv%波动分析是否存在网格圈故障纱疵，少数畸变程度非常严重的“网格圈纱疵”，由于引起了纱线cv%的严重超标，能够被发现并清除；而大部分“网格圈纱疵”不能被发现。
【
【发明内容】
】
[0003]针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种在线检测和清除紧密纺纱线网格圈故障纱疵的方法及其装置，能够在络筒工序在线检测紧密纺纱线由于网格圈故障造成的纱疵，同时能够按要求清除网格圈故障纱疵。
[0004]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0005]—种在线检测和清除紧密纺纱线网格圈故障纱疵的方法，包括以下步骤:
[0006]获取纱线线密度信号；
[0007]得到与纱线线密度成正比的电压信号；
[0008]通过时域分析获得纱线信号均值、CV%值，及幅度奇异点；进行常发性疵点检测；
[0009]通过频域分析获得纱线信号的功率谱图，并构造特征函数、实时计算特征值；所述的特征值包括功率谱图中峰的个数、主峰位置和能量重心位置；
[0010]将特征值与正常功率谱图进行特征对比；
[0011]若比对符合网格圈纱疵特征，则初步判断该段纱线存在网格圈纱疵；
[0012]结合常发性疵点检测结果，及网格圈纱疵的初步判断结果，联合判别紧密纺纱线网格圈故障纱疵。
[0013]作为本发明的进一步改进，峰是指在功率谱图的曲线上某个离散点的功率值满足大于其前后两个离散点功率值的30%以上；主峰的位置是指所有峰值中的最大值为主峰，其在曲线中坐标系中横坐标位置为主峰的位置；能量重心位置是指曲线上对应的离散点上相邻五个离散点的功率谱值求和得到的能量曲线，比较其中能量曲线上最大的能量值为能量重心，能量重心对应的横坐标位置为能量重心位置。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述的特征对比包括:
[0015]峰的个数大于等于3个；能量重心位置严重偏离正常位置；主峰位置偏离正常位置；
[0016]若满足以上至少一个则符合网格圈纱疵特征。
[0017]作为本发明的进一步改进，所述的正常功率谱图是指正常纱线的功率谱经均值处理之后的谱图。
[0018]—种在线检测和清除紧密纺纱线网格圈故障纱疵装置，包括用于获取纱线线密度信号的电容传感器及与电容传感器对应的多个处理单元；
[0019]处理单元包括:
[0020]第一检测模块，用于将纱线线密度信号进行时域分析，输出纱线幅度、均值、CV%值；并进行常发性疵点检测；
[0021]第二检测模块，用于对纱线信号在频域中进行功率谱分析，判别纱线是否含有网格圈纱疵；包括:
[0022]模数转换单元，用于将模拟信号转换成数字信号；
[0023]数字滤波单元，用于将数字信号进行数字滤波处理；
[0024]特征函数构造单元，用于建立功率谱图的特征函数；
[0025]特征值计算单元，用于计算功率谱，及功率谱图的特征函数；
[0026]特征值对比单元，用于将实时测试的纱线特征值与正常纱线的功率谱图特征值进行比对；
[0027]判断单元，根据特征值对比单元的特征比对，进行判断纱线是否存在网格圈纱疵。
[0028]还包括换能器，信号放大器，调理滤波器；
[0029]所述的换能器与电容传感器连接，电容传感器与信号放大器连接；然后分成两路，一路连接第一检测模块；另一路通过调理滤波器连接第二检测模块。
[0030]所述的特征函数的特征值包括功率谱图中峰的个数、主峰的位置和能量重心位置，若满足峰的个数大于等于3个和/或能量重心位置严重偏离正常位置和/或主峰位置偏离正常位置，则判断该段纱线存在网格圈纱疵。
[0031]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0032]本发明的方法通过时域和频域双通道分析更加准确的分析纱线的疵点，其中频域分析通过特征值比对，更加准确的分析出网格圈纱线的纱疵的特征值与正常纱疵的区别，进而分析出纱线是否存在网格圈纱疵。构造并使用的特征函数包括“峰的个数”，“主峰位置”及“谱的能量重心”。通过分析比对，常规的网格圈纱疵问题均能够被检测出来。并通过结合常发性疵点检测联合判别纱线的网格圈故障纱疵。基本上的网格圈故障纱疵都能够进行检测出来，保证实际生产的网格圈的良率。
[0033]本装置在信号调理通道中使用模拟滤波器做前处理，后处理中用软件实现数字滤波器组，对被测信号进行功率谱估计。对网格圈纱疵特有的特征构造了二元以上的特征函数。本装置兼有时域和频域双通道分析，采集信号简单，处理主要通过软件进行特征值的计算和比对，能够准确的分析网格圈纱疵问题。能够在络筒工序在线检测紧密纺纱线由于网格圈故障造成的纱疵，同时能够按要求清除网格圈故障纱疵。对实际生产网格圈有着实际指导作用。本装置是超小体积微功耗电路模块(28*23*2)。
【【附图说明】】
[0034]图1为正常纱线和含有网格圈纱疵的纱线的CV%曲线对比图。
[0035]图2为本发明的在线检测和清除紧密纺纱线网格圈故障纱疵的装置示意图。
[0036]图3为本发明的在线检测和清除紧密纺纱线网格圈故障纱疵的装置原理图。
[0037]图4为本发明的在线检测和清除紧密纺纱线网格圈故障纱疵的方法流程图。
[0038]图5a和图5b分别为正常功率谱图及存在网格圈纱疵功率谱图对比实例图。
【【具体实施方式】】
[0039]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0040]如图2所示，在紧密纺纱线络筒工序，本发明一种在线检测和清除紧密纺纱线网格圈故障纱疵的装置，包括多个电容传感器及与其对应的多个处理单元组成的系统。紧密纺纱线通过电