一种断纱检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种断纱检测装置，所述断纱检测装置包括：激光发射单元，用于发射激光；光伏接收单元，包括光伏传感器，用于当接收所述激光发射单元发射的激光时产生电压信号，并输出所述电压信号；信号处理单元，所述信号处理单元接收所述光伏接收单元输出的电压信号，当所述电压信号落入预设的断纱电压范围时，输出断纱信号。本实用新型的断纱检测装置，检测精度高且适用的纱线检测范围广，能够有效防止了因断纱故障不能得到及时处理而导致的浆纱机各部件（尤其是各个导辊）的损坏，减少了停机时间和生成成本，提高了纱线的产量和质量。
【专利说明】一种断纱检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种检测装置，特别是涉及一种断纱检测装置。
【背景技术】
[0002]在纺织行业，纤维纺成纱线后，强度较低而且毛羽较多，不能满足织造的要求。为了提供纱线的强度、减少毛羽、降低纱线表面摩擦力，减少摩擦，就要在纱线上施加浆料。给纱线上浆的设备称为浆纱机。应用最广的浆纱机采用经轴上浆的方法，纱线在浆纱机中要经过经轴引出，浸入浆料溶液，压去余液、烘干、分纱，最后按规定长度卷成织轴等多个步骤。
[0003]由于一些原因，特别是纱线本身的原因，在浆纱过程中纱线可能发生断裂。此时，由于浆纱机本身并不进行断纱检测，因此，浆纱机将继续工作。这不仅导致原材料的浪费，而且由于浆纱实际上已不能正常进行，从经轴引出的纱线并不能最终卷成织轴，而是滞留在浆纱机的某个位置，很容易导致浆纱机设备的损坏。因此，需要在断纱机中进行断纱检测处理，现有的断纱检测通常是采用白炽灯作为投光器件，采用红外二极管作为接收器件。由于白炽灯的聚焦和定位在没有专业知识和仪器的情况下很难调整，而且作为接收器件的红外二极管稳定性差，且不能检测到50D以下的纱线(对应直径为0.3毫米以下的纱线)。因此，如何提高断纱检测的精度和稳定性，成为本领域亟待解决的问题。
实用新型内容
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种断纱检测装置，用于解决现有技术中断纱检测装置精度低和稳定性差问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种断纱检测装置，所述断纱检测装置包括:激光发射单元，用于发射激光；光伏接收单元，包括光伏传感器，用于当接收所述激光发射单元发射的激光时产生电压信号，并输出所述电压信号；信号处理单元，所述信号处理单元接收所述光伏接收单元输出的电压信号，当所述电压信号落入预设的断纱电压范围时，输出断纱信号。
[0006]可选地，所述断纱检测装置还包括断纱告警单元，所述断纱告警单元与所述信号处理单元连接，当所述断纱告警单元接收到所述信号处理单元输出的断纱信号时，所述断纱告警单元发出告警。
[0007]可选地，所述光伏接收单元还用于对所述电压信号进行放大处理后输出。
[0008]可选地，所述断纱检测装置与浆纱机连接，当所述浆纱机接收到所述断纱检测装置输出的断纱信号时，所述浆纱机停止工作。
[0009]所述断纱告警单元发出告警包括:灯光告警或音频告警中的一种或组合。
[0010]可选地，所述信号处理单元根据被检测纱线的直径设置/调整所述断纱电压范围。
[0011]可选地，所述激光发射单元包括聚焦部件，所述激光经过所述聚焦部件聚焦后投射至所述光伏接收单元。
[0012]可选地，所述激光发射单元发射的激光光点为1.5-2.5毫米，所述光伏接收单元的接收面积大小为10毫米*10毫米。
[0013]可选地，所述光伏传感器包括硅光电池。
[0014]可选地，所述激光发射头与所述光伏传感器采用轻型金属框架固定连接。
[0015]本实用新型还提供一种浆纱机，所述浆纱机安装有如上所述断纱检测装置。
[0016]如上所述，本实用新型的一种断纱检测装置，具有以下有益效果:所述断纱检测装置能够精确的检测15D以上的纱线(对应直径为0.05毫米的纱线)，并且具有很高的稳定性；同时，本实用新型的断纱检测装置还能够设定要检测的纱线，提高了断纱检测的适用性和实用性；通过断纱检测，有效防止了因断纱故障不能得到及时处理而导致的浆纱机各部件(尤其是各个导辊)的损坏，减少了停机时间和生成成本，提高了纱线的产量和质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1显示为本实用新型的一种断纱检测装置的一实施例的模块示意图。
[0018]图2显示为本实用新型的一种断纱检测装置的一实施例的模块示意图。
[0019]图3显示为本实用新型的一种断纱检测装置的一实施例的结构示意图。
[0020]图4显示为本实用新型的一种断纱检测装置的一实施例的电路原理图。
[0021]元件标号说明
[0022]1 断纱检测装置
[0023]11激光发射单元
[0024]12光伏接收单元
[0025]13信号处理单元
[0026]14断纱告警单元
[0027]101激光发射头
[0028]102光伏接收头
[0029]103激光光束
[0030]104纱线位置
[0031]105金属框架
[0032]106主控制面板
[0033]107调节电位器
[0034]108告警指示灯
[0035]109断纱信号线
【具体实施方式】
[0036]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0037]须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0038]本实用新型提供一种断纱检测装置。如图1所示，所述断纱检测装置1包括:激光发射单元11、光伏接收单元12、以及信号处理单元13。其中:
[0039]激光发射单元11，用于发射激光。具体地，所述激光发射单元11用于产生激光并将所述激光投射到光伏接收单元12上。所述激光发射单元包括一个产生激光的激光发射器，通常采用点状激光发射器。所述激光发射器可以选择发送不同激光波长的激光发射器。在一个实施例中，所述激光发射器选择发射激光波长为635纳米,功率为0.5毫瓦的点状激光发射头。在一个优选的方案中，所述激光发射器的前面还加装了聚焦部件，所述聚焦部件用于对激光发射器产生的激光进行聚焦。在一个实施例中，所述激光发射器发射的激光为直径长2毫米的光束，在聚焦部件的处理下，所述直径长2毫米的激光束聚焦后形成约1.5毫米的激光束，所述激光束投射到所述光伏接收单元12上。
[0040]光伏接收单元12，包括光伏传感器，用于当接收所述激光发射单元11发射的激光时产生电压信号，并输出所述电压信号。具体地，所述光伏接收单元12包括光伏传感器，当激光发射单元11发射的激光投射到光伏传感器上时，光伏传感器接收到所述激光发射单元发射的激光时，将产生电压信号，并将所述电压信号输出。通常可以采用光电池作为光伏传感器，或者称为太阳能电池，是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件，它能在接收到其光谱响应峰值所对应范围的光时，产生电动势，输出电压信号。在一个实施例中，所述光伏传感器可以采用硅光电池，所述硅光电池的光谱响应峰值所对应的入射光波长范围为0.4?1.2微米。在一个实施例中，所述激光发射单元11投射的激光束直径为1.5?2.5毫米，所述光伏传感器采用的是感光位置的面积大小为10毫米*10毫米的硅光电池，所述激光发射单元11与所述光伏传单元之间的距离大约为3米，这样，所述激光发射单元11投射的激光束很容易完全落入到所述光伏接收单元(即硅光电池的感光位置)中。所述激光发射单元11与所述光伏接收单元之间采用金属框架固定，以保证所述断纱检测装置1工作时，不容易被外界环境或浆纱机本身工作产生的振动的影响。在一个实施例中，所述金属框架采用3060欧标异型铝材，使得所述金属框架不仅稳定牢固，而且轻便。
[0041]为了提高断纱检测装置的检测精确度，在一个实施例中，所述光伏接收单元12还包括一个将产生的电压信号放大的电路，所述光伏接收单元12将产生的电压信号放大之后再输出。这样，在后续的处理中可以更精确的利用所述电压信号。在另一实施例中，为了提高断纱检测装置1的检测精度，所述信号放大电路也可以设置于所述信号处理单元13的接收端，所述信号处理单元接收所述光伏接收单元12输出的电压信号，对所述电压信号进行放大后再作其他利用。
[0042]信号处理单元13接收所述光伏接收单元12输出的电压信号，当所述电压信号落入预设的断纱电压范围时，输出断纱信号。具体地，所述信号处理单元13根据被检测的纱线的直径设置/修改所述断纱电压范围，不同的纱线直径设置不同的断纱电压范围，当断纱检测装置1改变被检测的纱线的大小时，所述信号处理信号13将修改所述断纱电压范围，使之与所述被检测的纱线的直径大小相适应。
[0043]所述断纱检测装置1通常安装于被检测纱线位置的正下方。当断纱检测装置1工作时，所述光伏接收单元12持续接收所述激光发射单元11发射的激光，正常状态下输出的电压信号稳定，且不属于任何一个断纱电压范围，所述信号处理单元13不输出断纱信号。当被检测纱线出现断裂时，被检测纱线将垂下进入到断纱检测装置1中激光发射单元11与光伏接收单元12之间的激光束投射范围之中。这时，所述光伏接收单元12接收到的光束发生了变化，因为有一部分激光被所述断裂的纱线遮挡住了，相应的，所述光伏接收单元12输出的电压信号也会发生变化。这时，所述信号处理单元12从所述光伏传感器12接收到的电压信号会落入到被检测纱线的断纱电压范围，从而所述信号处理单元13将输出断纱信号。当所述信号处理单元12从所述光伏传感器12接收到的电压信号不落入所述被检测纱线的断纱电压范围时，说明未发生断纱现象，这种情况下，所述信号处理单元13不输出断纱信号。此时，与所述断纱检测装置1相连的设备将接收到断纱信号，所述接收到断纱信号的设备将根据断纱处理的要求进行相应的处理。在一个实施例中，所述断纱检测装置1用于检测工作中的浆纱机上的纱线，当所述浆纱机上的纱线发送断裂时，所述浆纱机将接收到断纱信号，并控制浆纱机停止工作，等待后续处理。
[0044]如图2所示，在一个实施例中，所述断纱检测装置1除了包括上述激光发射单元11、光伏接收单元12、以及信号处理单元13外，还包括断纱告警单元14。
[0045]所述断纱告警单元14与所述信号处理单元连接，当所述断纱告警单元14接收到所述信号处理单元12输出的断纱信号时，所述断纱告警单元发出告警。具体地，所述信号处理单元12输出断纱信号时，表明已经发生了断纱。这时，断纱信号将输出到断纱告警单元14中。所述断纱告警单元14接收到所述断纱信号后，将发出断纱告警。所述断纱告警可以是音频告警，即所述断纱告警单元包括音频部件，当所述音频部件接收到断纱信号后，发出预设的音频告警。所述断纱告警还可以是灯光告警，即所述断纱告警单元包括告警指示灯，当收到所述断纱信号时，告警指示灯将亮起红灯，或者闪烁红灯。在其他实施例中，所述断纱告警可以同时包括音频告警和灯光告警，或采用其他告警方式。
[0046]在一个实施例中，如图3所示，断纱检测装置1包括激光发射头101 (对应激光发射单元11)，光伏接收头102 (对应光伏接收单元12)，连接激光发射头与光伏接收头的金属框架105，主控制面板106 (对应信号处理单元13)，以及告警指示灯108。其中，主控制面板106中包含了调节电位器107，所述调节电位器107包括灵敏度调节电位器，用于调节断纱电压范围。当断纱检测装置1工作时，激光发送头101发送激光束103到光伏接收头102。被检测的纱线位于激光束的正上方，即纱线位置104。当发生断纱故障时，主控制面板检测到电压信号落入到断纱电压范围，输出断纱信号。其中断纱信号线109与浆纱机相连，浆纱机从断纱信号线109接收到断纱信号，控制浆纱机停止工作。断纱信号同时输出到告警指示灯108，告警指示灯108接收所述主控制面板106输出的断纱信号，发出灯光告警。
[0047]在一个实施例中，所述断纱控制装置的光伏接收单元12的原理图如图4所示。所述光伏接收单元12由硅光电池传感器电路组成。具体地，所述光伏接收单元12由Ula、R3、C3、R4、R5、和娃光电池P1组成的前级放大器和Ulb组成的后级信号放大器进行信号放大。当正常有激光光信号照射到P1上时Ula 1脚输出约30mv左右的基准电压，由R3决定前级的放大倍数，本电路取75K的阻值。当有纱线下来遮挡部分光点，Ula 1脚会产生一个电压的变化，其变化值根据纱线的粗细变化有所不同。后经负载R4、R5输入Ulb进行后级信号放大后输出一个约50mVPP-90mVPP的负脉冲信号。由S_out输出到控制器进行信号的进一步处理。在一个实施例中，放大器采用高增益、高频率的运算放大器CA3240A。
[0048]本实用新型还提供一种浆纱机，所述浆纱机包括上述断纱控制装置中的任一种。在一个实施例中，所述浆纱机包括整经机、上浆设备、烘干设备、定型设备、冷风设备、以及纱线收卷设备。所述断纱控制装置设置于所述冷风设备位置。工作时，所述浆纱机轴从整经机上完成后传入到上浆设备中，纱线经过上浆后经过烘干设备烘干后，传入定型设备进行定型(所述定型包括锡林定型)。所述纱线再经过冷风设备冷却后进行收卷完成。当断纱控制装置检测到纱线发生断裂情况时，能够迅速检测到并发出断纱信号控制浆纱机停止工作。同时发出告警指示人工处理断纱问题。
[0049]综上所述，本实用新型的一种断纱检测装置，能够精确的检测15D以上的纱线(对应直径为0.05毫米的纱线);同时，本实用新型的断纱检测装置还能够设定要检测的纱线，提高了断纱检测的适用性和实用性。本实用新型的断纱检测装置，检测精度高且适用的纱线检测范围广，能够有效防止了因断纱故障不能得到及时处理而导致的浆纱机各部件(尤其是各个导辊)的损坏，减少了停机时间和生成成本，提高了纱线的产量和质量。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0050]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种断纱检测装置，其特征在于，所述断纱检测装置包括: 激光发射单元，用于发射激光； 光伏接收单元，包括光伏传感器，用于当接收所述激光发射单元发射的激光时产生电压信号，并输出所述电压信号； 信号处理单元，所述信号处理单元接收所述光伏接收单元输出的电压信号，当所述电压信号落入预设的断纱电压范围时，输出断纱信号。
2.根据权利要求1所述的断纱检测装置，其特征在于:所述断纱检测装置还包括断纱告警单元，所述断纱告警单元与所述信号处理单元连接，当所述断纱告警单元接收到所述信号处理单元输出的断纱信号时，所述断纱告警单元发出告警。
3.根据权利要求2所述的断纱检测装置，其特征在于:所述断纱告警单元发出告警包括:灯光告警或音频告警中的一种或组合。
4.根据权利要求1或2所述的断纱检测装置，其特征在于:所述光伏接收单元还用于对所述电压信号进行放大处理后输出。
5.根据权利要求1或2所述的断纱检测装置，其特征在于:所述断纱检测装置与浆纱机连接，当所述浆纱机接收到所述断纱检测装置输出的断纱信号时，所述浆纱机停止工作。
6.根据权利要求1或2所述的断纱检测装置，其特征在于:所述信号处理单元根据被检测纱线的直径设置/调整所述断纱电压范围。
7.根据权利要求1或2所述的断纱检测装置，其特征在于:所述激光发射单元包括聚焦部件，所述激光经过所述聚焦部件聚焦后投射至所述光伏接收单元。
8.根据权利要求1或2所述的断纱检测装置，其特征在于:所述激光发射单元发射的激光光点为1.5-2.5毫米，所述光伏接收单元的接收面积大小为10毫米*10毫米。
9.根据权利要求1或2所述的断纱检测装置，其特征在于:所述光伏传感器包括硅光电池。
10.一种浆纱机，其特征在于:所述浆纱机安装有如权利要求1至9中的任一项权利要求所述的断纱检测装置。
【文档编号】G01N21/84GK204039725SQ201420478196
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】黄卫星 申请人:上海煌星电子科技有限公司