棉花纤维长度测量仪的制作方法

文档序号:16005326发布日期:2018-11-20 19:58阅读:749来源:国知局

本实用新型属于棉花纤维长度测量技术领域,尤其涉及一种结构简单新颖、检测精度高的棉花纤维长度测量仪。



背景技术:

棉花是关系国计民生的重要战略物资,是我国第一大经济作物,涉及到农业和纺织工业两大产业。我国是重要的产棉大国和纺织品出口国,棉花在我国国民经济中起着举足轻重的作用。

目前棉花纤维长度的测量方法主要有:

1、传统方法采用手扯尺量法,通过手扯棉花纤维然后用直尺直接测量,如中国专利201220660240.0、201520128450.9、201520674498.X,此类测量方法结构简单、方便、快速,适合在田间随时测量棉花纤维长度,但是测量误差较大。

2、仪器法测量,HVI棉花大容量测试仪是目前最先进的测试仪器,但是仪器价格昂贵,只在科研机构和标准棉制作部门才拥有。Y146光电长度测量仪,是一种基于光电传感器测量棉花纤维的仪器,他只能测量光电长度,而且仪器稳定性差,测量误差较大。光电式长度仪是一种基于纤维照影仪曲线的理论而设计的仪器,它的基本原理仍然是基于用梳子或梳齿夹随机夹取纤维,测量伸出夹持线的纤维长度与纤维量分布,但其价格昂贵,在三万美元/台左右。Uster公司生产的AFIS——单纤维快速测试系统,利用红外光束可快速检测单根纤维的长度和直径,但其式样量大,测量过程中纤维会由于受力而断裂,会对最后的纤维长度分布造成影响。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是:提出一种能够无损、快速高效、高精度、自动显示棉花纤维长度的棉花纤维长度测量仪。

一种棉花纤维长度测量仪,其特征在于:包括测量腔体1,棉纤维预处理单元102,棉纤维分布样板103,图像采集单元104,图像处理分析单元105,结果显示106,称重盘8。

所述棉纤维处理单元102,包括:测量腔体1顶部外侧嵌入一柱体进棉管5,测量腔体1 内侧上部四周布有空气喷头4。

所述棉纤维分布样板103为正方形导电金属板,固定与测量腔体1中部左侧,其厚度为 1mm,面积为225cm2,表面镀有黑色金属薄膜。

所述图像采集单元104,包括CCD相机6和光源7。

所述CCD相机6固定于测量腔体1右侧,与棉纤维分布样板103表相垂直,通过数据线将采集到的图像传输给计算机9处理。

所述的光源7为白色条形LED光源,光源7固定于测量腔体1中部前后两侧,与棉纤维分布样板103表面呈45度角。

附图说明

图1为棉花纤维长度测量仪的系统结构示意图。

图2为本实用新型图1的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对进一步阐述本实用新型做进一步描述:

如图1和图2所示,一种棉花纤维长度测量仪,包括测量腔体1,棉纤维预处理单元102,棉纤维分布样板103,图像采集单元104,图像处理分析单元105,结果显示106,称重盘8。

所述测量腔体1分为腔体上部、腔体中部、和腔体下部,所述腔体上部和腔体中部为圆柱形,腔体下部为圆台形状。

所述棉纤维处理单元102,包括进棉管5和空气喷头4。所述进棉管5为圆柱形,底面半径为5cm,嵌入测量腔体外侧顶部。所述空气喷头4分为三排布满在测量腔体上部,空气喷头4的喷口平行于水平面。

所述棉纤维分布样板103为正方形导电金属板,固定与测量腔体中部左侧,其厚度为 1mm,面积为225cm2,表面镀有黑色金属薄膜,而黑色的棉纤维分布样板103方便后期计算机在处理时对棉纤维图像的特征提取。棉纤维样板通过导线与电源2连接。

所述的电源为12V稳压电源。

所述图像采集单元104,包括CCD相机6和光源7。所述CCD相机6为USB高分辨逐行扫描黑白摄像头,CCD相机6固定于测量腔体右侧,与棉纤维分布样板103表相垂直,通过数据线将采集到的图像传输给计算机9处理。所述光源为白色条形LED光源,光源7固定于测量腔体中部前后两侧,与棉纤维分布样板103表面呈45度角。

所述称重盘8位于测量腔体底部,用于称量未被棉纤维分布样板103吸附的棉纤维g1,灰尘g2,缰片等杂质g3。

操作方法:打开仪器电源2,光源7被点亮,棉纤维分布样板103通电,预热五分钟后,仪器进入工作状态。进行一次纤维品质的测量,取50g待测棉花样品放入进棉管5,50g棉花样品中可能包含棉纤维G,灰尘g2,缰片等杂质g3。棉花样品在经过测量腔体1上部时,会被腔体上部四周的空气喷头4所喷出的气流吹散,使棉纤维G,灰尘g2,缰片等杂质g3分离开来。在下落至测量腔体中部时,大部分的棉花纤维g0会因静电效应被棉纤维分布样板103所吸附,剩余未被吸附的棉纤维g1,灰尘g2,缰片等杂质g3会因重力落至测量腔体底部的称重盘8上,称重盘8会秤得剩余物的总重量H=g1+g2+g3,利用公式g0=G-H可求出被棉纤维分布样板103 吸附的棉花纤维质量。位于测量腔体中部的图像采集单元104中的CCD相机6会自动拍摄分布于棉纤维分布样板103上的棉花纤维,并将拍摄到的棉花纤维分布图像通过数据线将图像信息传给计算机9,由计算机9将采集到图像进行降噪处理,阈值分割等算法处理。计算机计算出纤维长度的分布,并最终通过计算机9显示屏显示出测量结果。

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