专利名称：单根蚕丝检测传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及一种在活蛹缫丝过程中检测出单根桑蚕的缧节(糙点)和断 点，为桑蚕选种提供依据的单根蚕丝检测传感器。
背景技术：
活蛹缫丝就是将活蛹蚕茧的丝抽出，对蚕丝的缧节(糙点)和断点计数，以评价蚕 丝的质量，选出优质蚕种。传统方法是用肉眼观测数出缧节(糙点)和断点，不仅费时费力， 同时还存在主观偏差因素，即不同检测员或同一检测员在不同时刻，因判断力不一致而导 致的结果偏差。采用单根蚕丝检测传感器在活蛹缫丝过程中对蚕丝实时检测，就可以快速 地以统一标准测出蚕丝的缧节(糙点)和断点，获得客观准确的检测结果。
实用新型内容本实用新型的目的就是提供一种可对运行中的蚕丝进行缧节(糙点)和断点进行 检测的单根蚕丝检测传感器。本实用新型的解决方案是这样的利用单根蚕丝在红外光照射下所形成的投影对 蚕丝进行检测，因此本实用新型具有包括有红外发光管、光电三极管和运算放大器的光路 检测单元、用于检测断点的电压比较电路单元和用于检测缧节(糙点)的电压比较电路单 元，运算放大器的输出端同时与用于检测断点的电压比较电路单元输入端和用于检测缧节 (糙点)的电压比较电路单元输入端相接，由两个电压比较电路单元分别向外输出检测信 号。将红外光照射在运行中的蚕丝上，蚕丝的阴影投射在光电管上，光电管产生的电 压与蚕丝的投影面积成反比例关系，而蚕丝的投影面积与蚕丝的直径成正比例关系，则光 电管产生的电压即与蚕丝的直径成反比例关系；当有缧节的蚕丝通过检测光路时，由于直 径的突变而导致其投影面积突变，此时光电管产生的电压也随之突变，将此突变信号放大 并与设定值比较即可判定其是否缧节(糙点)。蚕丝在运行通过检测光路时会产生幅度很小的毛糙信号，将此毛糙信号放大并检 测出来作为判定断点的依据如果毛糙信号存在，则蚕丝正在运行，没断，如果毛糙信号消 失，则蚕丝已断。本实用新型的优点是在活蛹缫丝过程中检测出单根桑蚕丝的缧节(糙点)和断 点，为桑蚕选种提供依据。
附图是本实用新型的实施例。附图1是本实用新型红外发光管Dl与光电三极管Q2检测时的结构示意图。附图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型具有包括有红外发光管D1、光电三极管Q2和运算放大器UlA的光路 检测单元、用于检测断点的电压比较电路单元和用于检测缧节(糙点)的电压比较电路单 元，运算放大器UlA的输出端同时与用于检测断点的电压比较电路单元输入端和用于检测 缧节(糙点)的电压比较电路单元输入端相接，由两个电压比较电路单元分别向外输出检 测信号。本实施例中在附图1所示的结构中，活蛹1上的蚕丝2连接到转动的滚筒4，在蚕丝2的两侧 分别安装有红外发光管Dl和光电三级管Q2，蚕丝2位于红外发光管Dl的红外光区域5内， 在红外发光管Dl前端安装有毛玻璃6，在光电三级管Q2的前端安装有滤光片3。所述的检测断点的电压比较电路单元具有由运算放大器U4D构成的断点检波放 大器，对接收的信号进行检波放大；由运算放大器(U4B)构成的比较器与断点检波放大器 连接，对检波后的信号进行比较；其中所述的断点检波放大器是采用反相负值检波放大器。所述的检测缧节(糙点)的电压比较电路单元具有由运算放大器U4A构成的缧节 (糙点)检波放大器，对接收的信号进行检波放大；由电压比较器U3A构成的比较器与缧节 (糙点)检波放大器连接，对检波后的信号进行比较；其中所述的缧节(糙点)检波放大器 是采用正值检波比较放大器。为增加控制精度，本实施例还具有恒定光强控制电路，恒定光强控制电路是连接 到红外发光管Dl ；其中所述的恒定光强控制电路的输入端是与运算放大器UlA的输出端连接。本实施例的工作原理是红外发光管D1、光电三极管Q2组成光路检测单元。Q2接收到Dl发射的红外光 后，在其发射极产生相应的电压，此电压通过电阻R14输入至运算放大器UlA进行放大，UlA 放大后的电压信号分成三路分别连接至恒定光强控制电路、断点检测电路、缧节(糙点) 检测电路。恒定光强控制电路有运算放大器UlD和UlB构成负反馈使得在蚕丝的直径没有 变化时Dl的发光强度恒定不变；有电阻R7、R8、稳压二极管D2、电容C2构成的大时间常数 滤波器使得Dl的发光强度对蚕丝直径的渐变不敏感，只对突变敏感。断点检测电路U1A输出的电压信号经电容C17耦合至由运算放大器U4D构成的 反相负值检波放大器进行检波放大，将蚕丝运行时产生的毛糙信号中的负电压信号反相放 大成正电压信号，此正电压信号在由运算放大器U4B构成的比较器中与电位器R30调定的 设定电压进行比较，当U4D输出的电压高于设定电压时，U4B输出高平电压，经两个非门U2A 和U2D整形后输出，并同时点亮发光二极管D26。缫节(糙点)检测电路U1A输出的电压信号进入由运算放大器U4A构成的正值检 波比较放大器，将蚕丝缫节导致的正突变电压信号检出并与由Cl端输入的糙点直径设定 电压比较，如正突变电压高于设定电压，U4A输出高电平电压，此高电平电压通过电阻R45 对电容C20充电，C20的电压在比较器U3A中与C3端输入的糙块长度设定电压进行比较， 如高于设定电压，U3A输出低电平电压，此低电平电压信号即为检测到的蚕丝上的缫节(糙 点)信号。[0022]本实施例中，Cl端与一稳定电压源连接，此电压为糙点直径设定电压，改变此电 压可以改变判定糙点的大小标准。C2端与一稳定电压源连接，此电压为蚕丝直径设定电压，改变此电压可以改变 光电三级管Q2的输出灵敏度。对不同直径的蚕丝设定不同的C2端电压值，可保证糙点检 测结果的一致性。C3端与一稳定电压源连接，此电压为糙点长度设定电压，改变此电压可以改变 判定糙点的长度标准。A7端传感器的信号输出端，当检测到糙点时为低电平状态，否则为高电平状态。 根据此端状态可判定是否有糙点。AO端传感器的信号输出端，正常走丝时为高电平状态，不走丝或断丝时为低电 平状态。根据此端状态可判定是否断丝。
权利要求一种单根蚕丝检测传感器，其特征在于具有包括有红外发光管(D1)、光电三极管(Q2)和运算放大器(U1A)的光路检测单元、用于检测断点的电压比较电路单元和用于检测缧节的电压比较电路单元，运算放大器(U1A)的输出端同时与用于检测断点的电压比较电路单元输入端和用于检测缧节的电压比较电路单元输入端相接，由两个电压比较电路单元分别向外输出检测信号。
2.根据权利要求1所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于具有恒定光强控制电路， 恒定光强控制电路是连接到红外发光管(D1)。
3.根据权利要求2所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于所述的恒定光强控制电路 的输入端是与运算放大器(UlA)的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于所述的检测断点的电压比 较电路单元具有由运算放大器(U4D)构成的断点检波放大器，对接收的信号进行检波放大； 由运算放大器(U4B)构成的比较器与断点检波放大器连接，对检波后的信号进行比较。
5.根据权利要求4所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于所述的断点检波放大器是 采用反相负值检波放大器。
6.根据权利要求1所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于所述的检测缧节的电压比 较电路单元具有由运算放大器(U4A)构成的缧节检波放大器，对接收的信号进行检波放大； 由电压比较器(U3A)构成的比较器与缧节检波放大器连接，对检波后的信号进行比较。
7.根据权利要求6所述的单根蚕丝检测传感器，其特征在于所述的缧节检波放大器是 采用正值检波比较放大器。
专利摘要一种在活蛹缫丝过程中检测出单根桑蚕的缧节(糙点)和断点，为桑蚕选种提供依据的单根蚕丝检测传感器。其特点是利用单根蚕丝在红外光照射下所形成的投影对蚕丝进行检测，因此本实用新型具有包括有红外发光管、光电三极管和运算放大器的光路检测单元、用于检测断点的电压比较电路单元和用于检测缧节(糙点)的电压比较电路单元，运算放大器的输出端同时与用于检测断点的电压比较电路单元输入端和用于检测缧节(糙点)的电压比较电路单元输入端相接，由两个电压比较电路单元分别向外输出检测信号。其优点是在活蛹缫丝过程中检测出单根桑蚕丝的缫节(糙点)和断点，为桑蚕选种提供依据。
文档编号G01B11/10GK201653386SQ200920317819
公开日2010年11月24日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者刘文烽, 张亮都, 邢印强, 陶遇春 申请人:广西壮族自治区柳州市自动化科学研究所;柳州市智博科技有限公司