织机断经检测方法及系统与流程

本发明涉及纺织机械技术领域，具体而言，涉及一种织机断经检测方法及系统。

背景技术：

现代织机均配有断经自停装置，以实现断经时的立刻停车。在现有的断经检测方法中，有的将断经位置确定在某一段或某一区域内；有的是通过附加装置来定位断经位置。前者不是连续检测，不能达到精确定位的要求；后者对现有织机改动较大，需要添加复杂的附加结构或作综丝方面的改动，稳定性、实用性受限，成本高，设计制造难度大。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本发明提供一种织机断经检测方法及系统，其能够在织机的经纱发生断经时，准确得到发生断经的位置。

本发明较佳实施例提供了一种织机断经检测方法，应用于织机断经检测系统，所述织机断经检测系统包括相互电性连接的开关单元、处理控制单元及信号采集单元，其中，所述开关单元包括断经判断检测状态及断经位置检测状态，所述处理控制单元用于控制所述开关单元的状态切换，在初始条件时，所述开关单元处于断经判断检测状态，所述方法包括：

所述处理控制单元检测织机是否发生断经；

当发生断经时，所述处理控制单元控制所述开关单元进行状态切换，将所述开关单元的状态切换为断经位置检测状态；

所述处理控制单元获取所述信号采集单元采集的电信号；

所述处理控制单元基于预设公式及所述电信号进行计算，得到发生断经的位置。

在本发明较佳实施例中，所述织机断经检测系统还包括恒流源单元、光电耦合单元、插放在织机经纱上的经停片及设置在所述经停片下方的经停条，所述经停条包括相互之间绝缘设置的第一电极及第二电极，所述恒流源单元包括电源，所述开关单元包括常闭开关，所述光电耦合单元与所述处理控制单元电性连接，其中，所述开关单元位于断经判断检测状态时，所述常闭开关闭合，所述第一电极通过所述常闭开关的第一触点与所述电源连接，所述第二电极通过所述常闭开关的第二触点与所述光电耦合单元连接，

所述处理控制单元检测织机是否发生断经的步骤包括：

所述处理控制单元通过检测所述光电耦合单元的电信号输出以判断所述织机是否发生断经，其中，当发生断经时，所述经停片掉落在所述经停条上将所述第一电极及第二电极导通，所述处理控制单元检测到所述光电耦合单元的电信号输出。

在本发明较佳实施例中，所述开关单元还包括常开开关，所述恒流源单元还包括处理电路，所述电源通过所述常开开关与所述处理电路电性连接，用于为所述处理电路提供电流，所述处理电路与所述第一电极的两端电性连接，以使所述处理电路与所述第一电极形成一闭合回路，

所述处理控制单元控制所述开关单元进行状态切换，将所述开关单元的状态切换为断经位置检测状态的步骤包括：

当发生断经时，所述处理控制单元控制所述常闭开关断开及所述常开开关闭合，以将所述断经判断检测状态切换为断经位置检测状态，其中，所述电源通过闭合的所述常开开关与所述处理电路连通，所述处理电路将所述电源提供的电流处理为恒定大小的电流后流经所述处理电路与所述第一电极形成的回路。

在本发明较佳实施例中，所述信号采集单元电性连接于所述第一电极的一端与所述第二电极的一端之间，所述信号采集单元与所述处理控制单元电性连接，

所述处理控制单元获取所述信号采集单元采集的电信号的步骤包括：

所述信号采集单元检测所述经停片在掉落在所述经停条上将所述第一电极分为两部分时其中任意一部分的电信号；

所述信号采集单元对检测到的所述电信号进行转换处理并发送给所述处理控制单元；

所述处理控制单元获取经过转换处理的所述电信号。

在本发明较佳实施例中，所述信号采集单元包括信号采集子单元及信号放大子单元，所述信号采集子单元与所述信号放大子单元电性连接，所述信号采集子单元连接于所述第一电极的一端与所述第二电极的一端之间，

所述信号采集单元检测所述经停片在掉落在所述经停条上将所述第一电极分为两部分时其中任意一部分的电信号的步骤包括：

所述信号采集子单元获取所述经停片在掉落在所述经停条上将所述第一电极分为两部分时其中任意一部分的电压信号；

所述信号放大子单元将所述信号采集子单元采集的电压信号进行放大处理得到第一放大电压信号。

在本发明较佳实施例中，所述信号采集单元还包括模数转换子单元，所述模数转换子单元分别与所述信号放大子单元及所述处理控制单元电性连接，

所述信号采集单元对检测到的所述电信号进行转换处理并发送给所述处理控制单元的步骤包括：

所述模数转换子单元接收所述信号放大子单元发送的第一放大电压信号，并转换为第一电压值发送给所述处理控制单元。

在本发明较佳实施例中，所述处理控制单元中预先存储有所述第一电极长度及在恒定电流流经所述第一电极时在所述第一电极两端形成的第二电压值，

所述处理控制单元基于预设公式及所述电信号进行计算，得到发生断经的位置的步骤包括：

所述处理控制单元将所述第一电压值、第二电压值、第一电极长度带入所述预设公式中进行计算，得到所述经停片在所述第一电极上的位置。

在本发明较佳实施例中，所述第一电极与所述第二电极之间设置有绝缘层，所述第一电极由单位长度阻值恒定的材料制成，所述单位长度电阻为5～200ω/m。

在本发明较佳实施例中，所述开关单元为继电器。

本发明较佳实施例还提供了一种织机断经检测系统，所述织机断经检测系统采用上述任意一项所述的织机断经检测方法对织机发生断经的位置进行检测。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

所述织机断经检测方法应用于织机断经检测系统，所述织机断经检测系统包括相互电性连接的开关单元、处理控制单元及信号采集单元，其中，所述开关单元包括断经判断检测状态及断经位置检测状态，所述处理控制单元用于控制所述开关单元的状态切换，在初始条件时，所述开关单元处于断经判断检测状态。所述处理控制单元检测织机是否发生断经。当发生断经时，所述处理控制单元控制所述开关单元进行状态切换，将所述开关单元的状态切换为断经位置检测状态。所述处理控制单元获取所述信号采集单元采集的电信号。所述处理控制单元基于预设公式及所述电信号进行计算，得到发生断经的位置。由此，能在织机的经纱发生断经时，准确得到发生断经的位置，并且具有较好的稳定性及实用性，降低了机械结构的复杂性及成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明较佳实施例提供的织机断经检测系统的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例提供的经停条的结构示意图。

图3是本发明较佳实施例提供的织机断经检测方法的流程示意图。

图4是本发明较佳实施例提供的织机断经检测系统处于断经判断检测状态的结构示意图。

图5是本发明较佳实施例提供的织机断经检测系统处于断经位置检测状态的结构示意图。

图6是图5中所示的信号采集单元的方框示意图。

图7是本发明较佳实施例提供的步骤s130的子步骤流程示意图。

图8是本发明较佳实施例提供的断经位置检测原理示意图。

图标：101-经停片；100-开关单元；110-常闭开关；112-第一触点；114-第二触点；120-常开开关；200-处理控制单元；300-信号采集单元；310-信号采集子单元；320-信号放大子单元；330-模数转换子单元；400-经停条；410-第一电极；420-第二电极；430-绝缘层；500-恒流源单元；510-电源；520-处理电路；600-光电耦合单元。

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，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。

本发明较佳实施例提供了一种织机断经检测系统。请参照图1，图1是本发明较佳实施例提供的织机断经检测系统的结构示意图。所述织机断经检测系统包括：经停片101、开关单元100、处理控制单元200、信号采集单元300、经停条400、恒流源单元500及光电耦合单元600。

请参照图2，图2为本发明较佳实施例提供的经停条400的结构示意图。所述经停条400包括第一电极410、第二电极420及绝缘层430。所述绝缘层430设置在所述第一电极410及所述第二电极420之间。所述经停条400包括相互之间绝缘设置第一电极410及第二电极420。

在本实施例中，所述第一电极410用于作为定位电极，由单位长度阻值恒定的材料制成。其中，所述单位长度阻值为5～200ω/m。所述第一电极410可以是由镍铬合金制成的镍铬电阻丝，镍铬电阻丝设置在相对所述绝缘层430与所述第二电极420接触一侧的另一侧上部边缘。其中，铬合金具有高强度和抗腐蚀性，与铁和镍组成的合金俗称不锈钢。高电阻电热合金(高镍及铁铬铝)、高温合金、精密合金、耐热合金、特种合金、不锈钢等都是常见和常用的镍铬合金。在长度、横截面积一定时，温度越低，镍铬合金的电阻越大，这与一般的规律是相反的。

本发明较佳实施例还提供一种织机断经检测方法，所述方法应用于织机断经检测系统。所述处理控制单元200可用于控制所述开关单元100进行状态切换，所述状态包括断经判断检测状态及断经位置检测状态。

请参照图3，图3是本发明较佳实施例提供的织机断经检测方法的流程示意图。下面对织机断经检测方法具体流程进行详细阐述。

步骤s110，所述处理控制单元200检测织机是否发生断经。

请参阅图4，图4是本发明较佳实施例提供的织机断经检测系统处于断经判断检测状态的结构示意图。在经纱未发生断经时，经纱穿过经停片101，经纱张力使得经停片101悬浮在经停条400的上方，所述织机断经检测系统处于断经判断检测状态。

在本实施例中，所述经停条400设置在所述经停片101下方，所述经停条400包括相互之间绝缘设置的第一电极410及第二电极420。所述恒流源单元500包括电源510，所述开关单元100包括常闭开关110，所述光电耦合单元600与所述处理控制单元200电性连接。其中，所述织机断经检测系统处于断经判断检测状态，所述常闭开关110闭合，所述第一电极410通过所述常闭开关110的第一触点112与所述电源510连接，所述第二电极420通过所述常闭开关110的第二触点114与所述光电耦合单元600连接。所述处理控制单元200经由所述光电耦合单元600与所述第二电极420的一端电性连接。其中，所述光电耦合单元600与第二电极420连接端可以是图中的c端点，也可以是图中的d端点。优选地，在本实施例中，所述光电耦合单元600与第二电极420连接端是图中的d端点。

在本实施例中，所述处理控制单元200通过检测所述光电耦合单元600的电信号输出以判断所述织机是否发生断经。

在本实施例中，当发生断经时，所述经停片101掉落在所述经停条400上将所述第一电极410及第二电极420导通，所述电源510、第一电极410、经停片101、第二电极420、光电耦合单元600及所述处理控制单元200形成回路。所述处理控制单元200检测到所述光电耦合单元600在流经所述光电耦合单元600的电流作用下发送的断经电信号。所述光电耦合单元600还用于将所述电源510与所述处理控制单元200进行电气隔离，防止电源510对所述处理控制单元200进行干扰。

步骤s120，当发生断经时，所述处理控制单元200控制所述开关单元100进行状态切换，将所述开关单元100的状态切换为断经位置检测状态。

请参阅图5，图5是本发明较佳实施例提供的织机断经检测系统处于断经位置检测状态的结构示意图。所述开关单元100还包括常开开关120，所述恒流源单元500还包括处理电路520，所述电源510通过所述常开开关120与所述处理电路520电性连接，用于为所述处理电路520提供电流，所述处理电路520与所述第一电极410的两端电性连接，以使所述处理电路520与所述第一电极410形成一闭合回路。

在本实施例中，当发生断经时，所述处理控制单元200控制所述常闭开关110断开及所述常开开关120闭合，以将所述断经判断检测状态切换为断经位置检测状态。其中，所述电源510通过闭合的所述常开开关120与所述处理电路520连通，所述处理电路520将所述电源510提供的电流处理为恒定大小的电流后流经所述处理电路520与所述第一电极410形成的回路。

步骤s130，所述处理控制单元200获取所述信号采集单元300采集的电信号。

请再次参阅图5，在本实施例中，所述信号采集单元300电性连接于所述第一电极410的一端与所述第二电极420的一端之间，所述信号采集单元300与所述处理控制单元200电性连接。

请再次参阅图6，图6是图5中所示的信号采集单元300的方框示意图。所述信号采集单元300可以包括信号采集子单元310、信号放大子单元320及模数转换子单元330。所述信号采集子单元310与所述信号放大子单元320电性连接，所述信号采集子单元310连接于所述第一电极410的一端与所述第二电极420的一端之间。

请参阅图7，图7是本发明较佳实施例提供的步骤s130的子步骤流程示意图。步骤s130包括子步骤s131、子步骤s133及子步骤s135。

子步骤s131，所述信号采集单元300检测所述经停片101在掉落在所述经停条400上将所述第一电极410分为两部分时其中任意一部分的电信号。

在本实施例中，所述信号采集子单元310获取所述经停片101在掉落在所述经停条400上将所述第一电极410分为两部分时其中任意一部分的电压信号。所述信号放大子单元320将所述信号采集子单元310采集的电压信号进行放大处理得到第一放大电压信号。

子步骤s133，所述信号采集单元300对检测到的所述电信号进行转换处理并发送给所述处理控制单元200。

在本实施例中，所述信号采集单元300还包括模数转换子单元330，所述模数转换子单元330分别与所述信号放大子单元320及所述处理控制单元200电性连接。

在本实施例中，所述模数转换子单元330接收所述信号放大子单元320发送的第一放大电压信号，并转换为第一电压值发送给所述处理控制单元200。

子步骤s135，所述处理控制单元200获取经过转换处理的所述电信号。

步骤s140，所述处理控制单元200基于预设公式及所述电信号进行计算，得到发生断经的位置。

在本实施例中，所述处理控制单元200中预先存储有所述第一电极410长度及在恒定电流流经所述第一电极410时在所述第一电极410两端形成的第二电压值。

在本实施例中，所述处理控制单元200将所述第一电压值、第二电压值、第一电极410长度带入所述预设公式中进行计算，得到所述经停片101在所述第一电极410上的位置。

下面对上述步骤s130及步骤s140的操作流程进行具体介绍。

请参照图5及图8，图8是本发明较佳实施例提供的断经位置检测原理示意图。所述第一电极410包括a、b两端，所述第二电极420包括c、d两端。由于实际生产中，所述经停条400上布满经停片101，因此测量电压信号时只能在经停条400的两端(比如，a端点、b端点、c端点及d端点等靠近端点的地方)。

在本实施例中，所述信号采集单元300的两个信号输入端分别与所述第一电极410的a端点、所述第二电极420的c端点电性连接。长度为lh的所述第一电极410被经停片101分为长度分为lx、ly的两部分。图中rc2、rc1为经停片101分别与第一电极410、第二电极420的接触电阻，rw为经停片101自身电阻，r2x、r2y为第一电极410分别对应长度lx和ly时的电阻，r1x、r1y为第二电极420分别对应长度lx和ly时的电阻。r1为信号采集单元300中的电压表与c端点连接时的导线电阻和接触电阻，r2为电压表与a点连接时的导线电阻和接触电阻，r3、r4分别为恒流源单元500与a、b端点连接时的导线电阻和接触电阻之和。其中，虚线绘制的rc1、rw、rc2表示某时刻经停片101在经停条400上的位置。

由于恒流源单元500提供的电流为恒定电流is，同时电压表内阻很大，因此信号采集单元300测得a、c端点的电压即为r1x两端的电压。在经停片101掉落在虚线位置时，测量方法同上，以获得恒定大小的电流is流经所述第一电极410时所述第一电极410两端之间的电压，并进行处理及保存。根据第一电极410的长度lh、第一电极410的电压及r1x两端的电压，可获得lx的值。

在本实施例中，所述信号采集子单元310可以是图8中连接在所述第一电极410一端与所述第二电极420的一端之间的电压表。所述信号采集子单元310基于上述测量原理获得所述经停片101在掉落在所述经停条400上将所述第一电极410分为两部分时其中任意一部分的电压信号(vx)。

所述信号放大子单元320将所述信号采集子单元310采集的电压信号(vx)进行放大处理得到第一电压值(dx)。其中，dx＝g×vx，g为放大系数，一经调整保持不变。

在本实施例中，所述信号放大子单元320将所述电压信号放大到伏级，从而使得处理控制单元200计算得到断经位置不会受到影响。所述信号放大子单元320包括放大器，所述放大器可以是ina128、ad620等仪表放大器。

在本实施例中，所述模数转换子单元330用于将所述信号放大子单元320发送的第一电压值(dx)转换为数字信号发送给所述处理控制单元200。

在本实施例中，所述处理控制单元200中预先存储有所述第一电极410长度lh及在所述恒定大小的电流流经所述第一电极410时将所述第一电极410两端之间的电压信号进行处理得到的第二电压值(dh)。其中，dh＝g×vh，dh为第一电极410在其整个lh长度内两端电压放大后的值，电压vh为第一电极410在其整个lh长度内两端的电压值，vh一经测定便作为定值使用。

在本实施例中，所述处理控制单元200根据所述第一电极410长度lh、第一电压值(dx)、第二电压值(dh)及预设公式计算得到lx，从而得到所述经停片101在所述第一电极410上的位置。

在本实施例中，预设公式为：

在本实施例中，所述开关单元100为继电器。所述继电器包括常开开关120及常闭开关110，常闭开关110与常开开关120为互锁关系。由此，不仅可以准确得到当前经纱是否发生断经；并且在发生断经时，还可以准确得到断经的位置，便于工作人员根据断经位置进行相应处理。除此之外，由于是在发生断经时，所述第一电极410上才有电流通过，避免所述第一电极410因长时间通电流而发热，进而导致测量的电压信号受到影响的情况发生。

综上所述，本发明提供一种织机断经检测方法及系统，所述织机断经检测方法应用于织机断经检测系统，所述织机断经检测系统包括相互电性连接的开关单元、处理控制单元及信号采集单元，其中，所述开关单元包括断经判断检测状态及断经位置检测状态，所述处理控制单元用于控制所述开关单元的状态切换，在初始条件时，所述开关单元处于断经判断检测状态。所述处理控制单元检测织机是否发生断经。当发生断经时，所述处理控制单元控制所述开关单元进行状态切换，将所述开关单元的状态切换为断经位置检测状态。所述处理控制单元获取所述信号采集单元采集的电信号。所述处理控制单元基于预设公式及所述电信号进行计算，得到发生断经的位置。由此，能在织机的经纱发生断经时，准确得到发生断经的位置，并且具有较好的稳定性及实用性，降低了机械结构的复杂性及成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。