生絲纇結(jié)的電子檢測

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1、生絲纇結(jié)的電子檢測姓名：趙子龍班級：紡織工程2006級指導(dǎo)老師：陳慶官教授時間：6月9日2010年蘇州大學(xué)本科論文答辯主要內(nèi)容1.背景介紹2.纇結(jié)檢驗的硬件設(shè)計3.纇結(jié)檢驗的軟件設(shè)計4.實驗測試5.結(jié)論背景介紹決定生絲品質(zhì)的主要檢測指標(biāo)纖度偏差纖度最大偏差清潔潔凈勻II度目前，清潔和潔凈兩項指標(biāo)還主要依靠人眼目光評定。清潔和潔凈是指絲條上大中纇結(jié)和小纇的多少，這兩項指標(biāo)直接關(guān)系到生絲等級的評定。背景介紹傳統(tǒng)黑板檢驗的缺點1.屬于感官檢驗方式，受檢驗人員經(jīng)驗、情緒等因素的影響2.感官檢驗存在最小辨別度現(xiàn)象，往往難以區(qū)分潔凈相近的絲條3.視覺的馬赫

2、帶效應(yīng)會造成生絲等級評定可信度降低鑒于黑板檢驗存在這些缺點，一些國家開展了對生絲電子檢測方法的研究。本世紀(jì)初，我國也重啟了對生絲電子檢驗的研究工作。背景介紹國內(nèi)外生絲電子檢測方法1.把絲卷繞到黑板上，利用圖像技術(shù)進(jìn)行分析2.讓絲條運動著通過檢測部件，將質(zhì)量或直徑轉(zhuǎn)化為電信號黑板靜態(tài)檢測單絲條動態(tài)檢測背景介紹黑板靜態(tài)檢測生絲勻度自動檢測儀生絲勻度清潔、潔凈檢測儀計算機圖像檢測單絲條運動檢測烏斯特纖度儀生絲纖度、勻度及纇結(jié)同時檢測系統(tǒng)五根絲條的電子生絲檢驗裝置背景介紹生絲勻度自動檢測儀速度太慢，實用性差。生絲勻度清潔、潔凈檢測儀與黑板檢驗兼容性差，

3、速度慢，建立樣本庫費時費力。計算機圖像檢測要求CCD分辨率高，數(shù)字圖像采集和處理速度快，設(shè)計算法比較復(fù)雜。本研究室自主研發(fā)的生絲纖度儀屬于單絲條運動檢測，它相對于其他單絲條運動檢測儀器而言，具有更高的采樣率，整個系統(tǒng)結(jié)合美國國家儀器公司(NI)的CompactRIO，能夠做到快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行生絲纇結(jié)信息的采集。纇結(jié)檢測的硬件和軟件硬件部分傳感器NI-DAQCompactRIO軟件部分LabVIEW進(jìn)行數(shù)據(jù)采集所用程序硬件部分·傳感器系統(tǒng)所用傳感器示意圖該儀器采用調(diào)制的紅外光源，通過分導(dǎo)光纖將紅外發(fā)射光一分為二準(zhǔn)確定位傳導(dǎo)至光敏管上，以其中一個為

4、基準(zhǔn)，讓絲條通過另一個光敏管和光纖之間的光路，這樣絲條直徑的大小變化就被差動放大器精確放大，在經(jīng)指數(shù)放大后輸出至數(shù)據(jù)采集設(shè)備。硬件部分·傳感器傳感器實物圖硬件部分·NI-DAQ采樣頻率：200kS/s16路模擬輸入2路模擬輸出8條數(shù)字I/O線兩個計數(shù)器配套設(shè)備為CB-68LP接線板，將傳感器的通道線連接至接線板，可以把信號傳輸至計算機，并通過LabVIEW軟件進(jìn)行分析，將結(jié)果以波形圖或表格形式顯示出來。硬件部分·CompactRIO實時處理器用戶界面與數(shù)據(jù)通信內(nèi)置網(wǎng)頁服務(wù)器可重新配置的FPGA面向高速控制的嵌入式FPGA可定制的定時、觸發(fā)和處理

5、流程LabVIEW圖形化編程實時處理器編程FPGA編程硬件部分·CompactRIO左側(cè)部分實時控制器，它內(nèi)置了200MHz級的奔騰級處理器，可以確保LabVIEW程序的順利進(jìn)行?？刂破骺梢酝ㄟ^面板上的10/100Mb/s以太網(wǎng)口與PC機進(jìn)行通信。實時處理器還包括9到35V電源輸入，LED狀態(tài)指示燈、一個實時時鐘等。右側(cè)為可重新配置機箱，是CompactRIO的核心，機箱底座下面是FPGA。它是一種由許多帶配置的邏輯門組成的芯片，可以根據(jù)需要進(jìn)行反復(fù)配置。軟件部分·LabVIEWLabVIEW是實驗室虛擬儀器集成環(huán)境（LaboratoryVir

6、tualInstrumentEngineeringWorkbench)的簡稱，是美國NI公司的創(chuàng)新產(chǎn)品。LabVIEW采用圖形化編程方式，用它編寫的程序稱為虛擬儀器VI，因為它的界面和功能與真實儀器非常相似。LabVIEW主要面向數(shù)據(jù)采集、儀器控制、數(shù)據(jù)分析、動態(tài)顯示等。軟件部分·LabVIEW這里顯示電壓值波形圖選擇通道和接線端配置采用LabVIEW編寫的數(shù)據(jù)采集程序的前面板軟件部分·LabVIEW所用程序框圖(部分)軟件部分2006年國際絲綢論壇提出的纇結(jié)分類標(biāo)準(zhǔn)實驗測試如圖為FX0101型精密絡(luò)絲機，卷繞速度設(shè)定為400m/min。實驗測

7、試為了使纖度儀很好的固定在絡(luò)絲機上，在絡(luò)絲機下部打孔，將纖度儀的屏蔽盒用螺絲安裝在絡(luò)絲機背面。測試時，采用NI-DAQ和CompactRIO同時進(jìn)行測量。系統(tǒng)穩(wěn)定性測試為了使測得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并且具有可重復(fù)性，在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集之前，必須對系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性測試。主要包括：零點穩(wěn)定性測試和信號穩(wěn)定性測試。數(shù)據(jù)采集結(jié)果采用NI-DAQ結(jié)合PC進(jìn)行測量的結(jié)果疵點實驗測試生絲纇節(jié)電子檢驗報告（采用NI-DAQ)實驗測試生絲纇節(jié)電子檢驗報告（采用CompactRIO)實驗測試結(jié)果討論與分析對比兩組數(shù)據(jù)可以看出，兩組數(shù)據(jù)的基本趨勢是一致的，但也有一些差別。分析原因

8、，一個是兩個設(shè)備沒有做到絕對同時進(jìn)行采集。另一個是兩個程序間的算法有細(xì)微的差別。結(jié)論本次試驗分別使用NI-DAQ配合LabVIEW,以及Compact