使用光学系统测量棉花性能的装置的制作方法

本实用新型涉及用于测量棉花性能的装置，以及更具体地涉及用于测量棉花样品的两面上的颜色、杂质和水分的性能的装置。

背景技术：

高容量纤维测试仪是用于快速地测试纤维性能。高容量纤维测试仪测试纤维样品的各种性能，比如长度、强度、颜色、光学杂质、水分、成熟度、马克隆值等。颜色和杂质性能是最重要的，因为棉花颜色直接影响最终织物的外观。而且棉花中可得到的杂质影响不同的处理阶段并且也影响织物外观。

传统上，高容量纤维测试仪将具有一个可用于测量棉花样品的颜色和杂质性能的模块。压臂从顶部按压棉花样品并且在玻璃窗底部的颜色和杂质测量模块测量棉花颜色和杂质性能。使用光学系统测量棉花颜色和杂质性能。

只使用在底部的一个颜色模块测量仅在棉花样品的底面上的棉花颜色和杂质性能。为了测量棉花样品的另一面上的棉花颜色和杂质性能，用户需要手动地翻转棉花样品并且再次测量棉花颜色和杂质性能。

专利文献CN204594865U公开了一种光学法纤维检验装置，该装置利用一对试样窗彼此相对的光学测量头在同一纤维试样的顶面和底面进行并行测量，在测量过程中，纤维试样被按压在两个光学测量头的试样窗之间，从而使测试时间减半。但公开的装置中的两个光学测量头中的一个特别是可移动的光学测量头的故障将使测量无法进行。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种使用光学系统测量棉花性能的装置。该装置通过两个颜色模块和两个压板的单独且相邻的设置来消除人工操作，并且两个颜色模块和两个压板中的一个的故障不影响测量。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种使用光学系统测量棉花性能的装置，包括两个颜色模块、两个压板、平台和托盘，两个颜色模块彼此相邻设置，两个颜色模块中的一个位于平台的下方并且两个颜色模块中的另一个位于平台的上方，两个压板中的一个与两个颜色模块中的一个垂直对准并且设置在平台的上方，两个压板中的另一个与两个颜色模块中的另一个垂直对准并且设置在平台的下方。

根据本实用新型的一实施例，两个颜色模块的结构相同。

根据本实用新型的一实施例，两个颜色模块各自包含光源、玻璃窗和光学探测器。

根据本实用新型的一实施例，两个压板的结构相同。

根据本实用新型的一实施例，两个压板的结构不同，两个压板的横截面形状分别覆盖相应的颜色模块的玻璃窗的横截面形状。

根据本实用新型的一实施例，托盘具有两个托盘开口。

根据本实用新型的一实施例，平台具有一个中间开口。

根据本实用新型的一实施例，平台具有两个平台开口。

根据本实用新型的一实施例，两个压板各自包含水分测量传感器。

根据本实用新型的一实施例，两个颜色模块的光源分别为发光二极管。

本实用新型提供的使用光学系统测量棉花性能的装置，其中两个颜色模块分别定位在平台的下方和上方，并且两个压板分别顶着相应的颜色模块起作用。因此，本实用新型通过两个颜色模块和两个压板完成两个棉花样品的两面的循环测量，从而节省测量时间，并且两个颜色模块、两个压板中的一个的故障不会影响测量。

附图说明

图1显示本实用新型的布置；

图2显示托盘定位成用于测试第一棉花样品的布置；

图3显示布置，在该布置中托盘以这种方式向前移动：托盘中的第一棉花样品到达在第二颜色模块的下方的位置并且托盘中的第二棉花样品到达在第一颜色模块的上方的位置；

图4显示阶段，在该阶段中第一棉花样品的顶面和底面已经被第一颜色模块和第二颜色模块测量；

图5显示第一压板和第二压板的布置，在该布置中第一水分测量传感器和第二水分测量传感器分别连接至第一压板和第二压板。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的目的、技术方案及优点，下面关于实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，在此所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，但不用于限定本实用新型。

本实用新型提供的使用光学系统测量棉花性能的装置，包括两个颜色模块、两个压板、平台和托盘，两个颜色模块彼此相邻设置，两个颜色模块中的一个位于平台的下方并且两个颜色模块中的另一个位于平台的上方，两个压板中的一个与两个颜色模块中的一个垂直对准并且设置在平台的上方，两个压板中的另一个与两个颜色模块中的另一个垂直对准并且设置在平台的下方。

为了清楚起见，以下将两个颜色模块分别标记为第一颜色模块2和第二颜色模块8，与第一颜色模块2和第二颜色模块8相应的两个压板分别标记为第一压板1和第二压板7。第一颜色模块2、第二颜色模块8、第一压板1、第二压板7以及下面的“第一光源”、“第一光学探测器”等仅表示部件之间的对应关系，并不是限制。

在一实施例中，如图1所示，第一颜色模块2和第二颜色模块8彼此相邻设置，第一颜色模块2设置在底部并且第一压板1设置在第一颜色模块2的上方。第一颜色模块2包含第一光源3和第一光源4、第一玻璃窗5以及一个或多个第一光学探测器6。与该设置相邻，第二颜色模块8定位在上部并且第二压板7设置在第二颜色模块8的下方。第二颜色模块8包含第二光源9和第二光源10、第二玻璃窗11以及一个或多个第二光学探测器12。第一压板1与第一颜色模块2垂直对准并且第二压板7与第二颜色模块8垂直对准。第一光学探测器6或第二光学探测器12的数量可以为一个、二个或三个。

如图1-3所示，第一颜色模块2保持在平台(未示出)的下方并且第一颜色模块2具有第一玻璃窗5。在平台的上方，第一压板1以这样的方式设置：当第一棉花样品13或第二棉花样品14保持在托盘15上并且托盘15自动地定位成第一棉花样品13或第二棉花样品14在第一颜色模块2的第一玻璃窗5的正上方时，第一压板1向下移动并且按压第一棉花样品13或第二棉花样品14，以便通过第一颜色模块2测量第一棉花样品13或第二棉花样品14的底面的棉花颜色和杂质性能。第一颜色模块2包含一个或多个第一光源以及一个或多个第一光学探测器以用于测量棉花颜色和杂质性能。在一实施例中，第一颜色模块2包含第一光源3和第一光源4。第一光源3和第一光源4可以是发光二极管。第一光源3和第一光源4关于第一玻璃窗5对称设置，第一光源3和第一光源4发出的光以相同角度穿过第一玻璃窗5、照射托盘15上的第一棉花样品13或第二棉花样品14并且被托盘15上的第一棉花样品13或第二棉花样品14的底面反射。第一光学探测器6面对第一玻璃窗5设置在第一颜色模块2的底部。第一光学探测器6接收从第一棉花样品13或第二棉花样品14的底面反射的光。

同样，如图1、3和4所示，第二颜色模块8保持在平台(未示出)的上方并且第二颜色模块8具有第二玻璃窗11。在第二颜色模块8的第二玻璃窗11的下方，第二压板7以这样的方式设置：第二压板7和平台几乎在同一平面上，当第一棉花样品13或第二棉花样品14保持在托盘15上并且托盘15自动地定位成第一棉花样品13或第二棉花样品14在第二颜色模块8的第二玻璃窗11的正下方时，第二压板7向上移动并且按压第一棉花样品13或第二棉花样品14，以便通过第二颜色模块8测量第一棉花样品13或第二棉花样品14的顶面的棉花颜色和杂质性能。第二颜色模块8包含一个或多个第二光源以及一个或多个第二光学探测器以用于测量棉花颜色和杂质性能。在一实施例中，第二颜色模块8包含第二光源9和第二光源10。第二光源9和第二光源10可以是发光二极管。第二光源9和第二光源10关于第二玻璃窗11对称设置，第二光源9和第二光源10发出的光以相同角度穿过第二玻璃窗11、照射托盘15上的第一棉花样品13或第二棉花样品14并且被托盘15上的第一棉花样品13或第二棉花样品14的顶面反射。第二光学探测器12面对第二玻璃窗11设置在第二颜色模块8的顶部。第二光学探测器12接收从第一棉花样品13或第二棉花样品14的顶面反射的光。

第一颜色模块2和第二颜色模块8的结构优选相同。在一实施例中，第一压板1和第二压板7的结构优选相同，第一压板1和第二压板7的横截面形状可以为方形、圆形和椭圆形中的一种。第一玻璃窗5和第二玻璃窗11的结构优选相同，第一玻璃窗5和第二玻璃窗11的横截面形状可以与第一压板1或第二压板7的横截面形状相同。第一压板1的横截面形状的尺寸可以大于或等于第一玻璃窗5的横截面形状的尺寸，第二压板7的横截面形状的尺寸可以大于或等于第二玻璃窗11的横截面形状的尺寸。第一玻璃窗5和第二玻璃窗11的横截面形状优选为圆形。在另一实施例中，第一玻璃窗5和第二玻璃窗11可以分别由透明塑料代替，或由对测量用的光波长区段基本透明的其他材料代替。在又一实施例中，第一压板1和第二压板7的结构可以不同，第一压板1或第二压板7的横截面形状可以是方形、圆形和椭圆形中的一种。第一玻璃窗5和第二玻璃窗11的横截面形状可以分别与第一压板1和第二压板7的横截面形状相同。第一玻璃窗5和第二玻璃窗11的横截面形状也可以相同。在这种情况下，第一压板1和第二压板7的横截面形状可以分别覆盖第一玻璃窗5和第二玻璃窗11的横截面形状。

托盘15具有两个相同的托盘开口18，托盘开口18的尺寸大于或等于第一压板1或第二压板7的板面的尺寸。第二压板7可以分别穿过这两个托盘开口18并且接触第一棉花样品13或第二棉花样品14的底面。托盘15沿着平台移动。平台的结构可以设计为具有一个中间开口，该中间开口的长度方向与托盘15的移动方向一致。中间开口的宽度大于或等于托盘15的托盘开口18在该中间开口的宽度方向上的尺寸，因此托盘15放置在平台的中间开口两侧的平面上。平台的结构也可以设计为具有两个相同的平台开口，该两个平台开口与托盘15的托盘开口18相应，并且平台开口形状与托盘开口18形状相同，但平台开口的尺寸大于或等于托盘开口18的尺寸。

一旦通过第一颜色模块2测量第一棉花样品13或第二棉花样品14的底面的棉花颜色和杂质性能，托盘15就进一步地移动并且把第一棉花样品13或第二棉花样品14提供至第二颜色模块8。

一旦第一棉花样品13或第二棉花样品14呈现给第二颜色模块8，第二压板7就向上移动，穿过托盘15的运载第一棉花样品13或第二棉花样品14的托盘开口18并且顶着第二颜色模块8的第二玻璃窗11按压第一棉花样品13或第二棉花样品14。通过第二颜色模块8测量第一棉花样品13或第二棉花样品14的顶面的棉花颜色和杂质性能。

同时，当运载第一棉花样品13和第二棉花样品14的托盘15移动直至第一棉花样品13呈现给第二颜色模块8并且第二棉花样品14呈现给第一颜色模块2时，通过第一颜色模块2和第二颜色模块8分别并且同时测量第二棉花样品14的底面和第一棉花样品13的顶面的棉花颜色和杂质性能。一旦第二颜色模块8完成第一棉花样品13的顶面的测量并且第一颜色模块2完成第二棉花样品14的底面的测量，托盘15就进一步移动以便剩余面即第二棉花样品14的顶面将通过第二压板7顶着第二颜色模块8的第二玻璃窗11按压第二棉花样品14而由第二颜色模块8测量。

在另一实施例中，参考图1，第一颜色模块2和第二颜色模块8的位置互换，第一颜色模块2和第二颜色模块8彼此相邻设置，第一颜色模块2设置在上部并且第一压板1设置在第一颜色模块2的下方。与该设置相邻，第二颜色模块8定位在底部并且第二压板7设置在第二颜色模块8的上方。第一压板1与第一颜色模块2垂直对准并且第二压板7与第二颜色模块8垂直对准。第一颜色模块2包含第一光源3和第一光源4、第一玻璃窗5以及一个或多个第一光学探测器6。第二颜色模块8包含第二光源9和第二光源10、第二玻璃窗11以及一个或多个第二光学探测器12。第一光学探测器6或第二光学探测器12的数量可以为一个、二个或三个。

在一实施例中，如图5所示，第一压板1包含安装至其板面的第一水分测量传感器16，第二压板7包含安装至其板面的第二水分测量传感器17。因此，当第一压板1和第二压板7分别按压第二棉花样品14和第一棉花样品13以测量棉花颜色和杂质性能时，安装至第一压板1的第一水分测量传感器16和安装至第二压板7的第二水分测量传感器17分别测量第二棉花样品14和第一棉花样品13的水分。例如，当通过第一颜色模块2测量第一棉花样品13或第二棉花样品14的底面的棉花颜色和杂质性能时，安装至第一压板1的第一水分测量传感器16测量第一棉花样品13或第二棉花样品14的顶面上的水分。同样，当通过第二颜色模块8测量第一棉花样品13或第二棉花样品14的顶面的棉花颜色和杂质性能时，安装至第二压板7的第二水分测量传感器17测量第一棉花样品13或第二棉花样品14的底面上的水分。

使用本实用新型的使用光学系统测量棉花性能的装置的方法包括以下阶段：

第一阶段，如图2所示，运载有第一棉花样品13和第二棉花样品14的托盘15沿着平台(未示出)移动直到第一棉花样品13在第一颜色模块2的第一玻璃窗5的正上方。第一压板1向下移动并且按压第一棉花样品13。第一颜色模块2的第一光源3和第一光源4在第一棉花样品13上传递光并且第一光学探测器6接收光，因此测量所需的棉花性能。在该阶段中，第一颜色模块2测量第一棉花样品13的底面的棉花颜色和杂质性能。

第二阶段，如图3所示，托盘15以这样的方式向前移动：托盘15中的第一棉花样品13到达在第二颜色模块8的下方的位置并且托盘15中的第二棉花样品14到达在第一颜色模块2的上方的位置。第二压板7向上移动、穿过运载第一棉花样品13的托盘15的托盘开口18并且横跨第二玻璃窗11按压第一棉花样品13。第二颜色模块8的第二光源9和第二光源10在第一棉花样品13上传递光并且第二光学探测器12接收光，因此测量所需的棉花性能。在该阶段，通过第二颜色模块8测量第一棉花样品13的顶面的棉花颜色和杂质性能。同时，第一压板1向下移动并且横跨第一颜色模块2的第一玻璃窗5按压第二棉花样品14。与图2给出的解释类似，在该阶段中，通过第一颜色模块2测量第二棉花样品14的底面的棉花颜色和杂质性能。

第三阶段，如图4所示，第二棉花样品14到达在第二颜色模块8的下方的位置。第二压板7向上移动、穿过运载第二棉花样品14的托盘15的托盘开口18并且横跨第二玻璃窗11按压第二棉花样品14。第二颜色模块8的第二光源9和第二光源10在第二棉花样品14上传递光并且第二光学探测器12接收光，因此测量所需的棉花性能。在该阶段，通过第二颜色模块8测量第二棉花样品14的顶面的棉花颜色和杂质性能。在该阶段的情况下，通过第一颜色模块2和第二颜色模块8测量第一棉花样品13和第二棉花样品14的顶面和底面两者的棉花颜色和杂质性能。在该阶段之后，托盘15向后移动至原位置以供用户更换棉花样品。

因此，本实用新型通过第一颜色模块2和第二颜色模块8完成第一棉花样品13和第二棉花样品14的两面的循环测量，从而节省测量时间，并且第一颜色模块2、第二颜色模块8、第一压板1和第二压板7中的一个的故障不会影响测量。

在附图2和3中，向下箭头表示第一压板1的向下移动，并且向下箭头左侧的虚线轮廓表示处于原位置的第一压板1。在附图3和4中，向上箭头表示第二压板7的向上移动，并且向上箭头左侧的虚线轮廓表示处于原位置的第二压板7。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但不应理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。