纱线张力动态测试方法

在纺 织 加 工过程中，纱线张力是一个十分重要的参数。张力的大小和稳定直接关系到产品质量、生产效率以及后续加工的顺利进行。张力过大，会使纱线弹性伸长，强力受到损失，增加断头;张力过小，会影响卷装成形。此外由于纱线张力不是一个恒量，而是一个波动量，因此有必要对纱线张力进行动态测试。
1 纱线张力测试方法概述
1.1 电阻应变式
组成 电阻 应变式纱线张力测试装置的核心器件是电阻应变式传感器。由于双孔梁弹性体的输出和载荷之间的线性好、灵敏度高，所以目前一般不采用图2所示的实心悬臂梁结构。双孔梁传感器结构示意图图1所示，它主要由悬臂梁、导线轮、支架等组成。在双孔梁的上、下表面贴上4个应变电阻R,凡，组成如图3所示的全桥威廉希尔官方网站 。该应变转换为电阻的变化，然后通过电桥威廉希尔官方网站 将电阻的变化转换成电量，经标定输给后续的信号处理装置，获取纱线张力及其变化信息。由于电阻应变式传感器具有精度高、稳定性好、成本低、适用于各种环境等优点，因此该纱线张力测试装置常用在纺纱、络筒、整经以及织造中测量单纱的张力。

1.2 磁电感应式
该装 置 的 核心器件是变磁阻式传感器，如图4所示的是磁电感应式纱线张力测试装置。该装置由罗拉1,2,3，阻尼器4，平衡装置5和衔铁6等部分组成。当不工作时，活动衔铁处于平衡位置，次级没有电信号输出;当纱线运行时，由于纱线张力变化而导致衔铁上下移动，进而引起磁场磁通量发生变化，此时衔铁次级输出电信号，经处理后显示或记录纱线张力。
1.3 电容式
该纱 线 张 力测试装置的核心器件是差动电容式传感器，其结构图5。它主要由定极片、动极片、导线轮及支架组成。动极片本身为一弹性体，导纱轮的一端过绝缘体与动极片固结在一起，形成悬臂梁。没有纱线通过时，初始极距S,二62;当纱线张力作用于导纱轮上时，动极片因受力而产生上下移动，此时距离发生变化△S，电容量也相应发生变化△C，其相对变化量为△C/ C。当距离的变化量△S很小时，可以认为电容的变化量与△S近似成线性关系。该变化量通过如图5所示的电桥威廉希尔官方网站 转换为电量，再经后面的配套装置处理，显示或记录纱线张力。

2 新型纱线张力测试系统
随着 纺 织 技术的飞速发展，纺纱速度越来越高，因此上述检测方式满足不了现代纺织工业的需要。近年来，随着各种相关科学理论和技术的日益成熟，特别是微电子技术、计算机技术、新材料和新工艺的广泛应用，使纱线张力测试技术取得了许多新的成果。
2.1 带微型计算机的纱线张力测试系统
系统 构 成 如图6所示，主要由传感器、放大器、PC等组成。当纱线张力发生变化时，张力传感器检测到张力变化并产生电信号，对此电信号进行初步放大、检波、滤波等，将滤波后的有用信号输送给放大器进一步放大，通过A/D转换器将信号转换成数字信号输人计算机处理，最后通过打印机打印出检测结果。

2.2 CCD图像传感器纱线张力测试系统
图像 传 感 器是采用光电转换原理，将其感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号“图像”的一种功能器件。CCD图像传感器的核心是电荷祸合器件CCD，它具有存贮、转移并逐一读出信号电荷的功能。如图7所示，应用CCD图像传感器测量纱线张力的原理是在平行光源的照射下，通过光学系统将纱线直径的阴影反映在光电阵列上，从而使CCD图像传感器输出与纱线阴影相对应的电信号，经过放大处理后输人计算机，记录或显示纱线张力大小及纱线张力的变化情况。