纱线线密度及片段间不匀测试技术的研究

论文摘要

纱线线密度和细度不匀测试是纱线质量检测的主要内容，是评定纱线质量非常重要的指标。多年来，人们一直对纱线线密度和细度不匀的测试方法和检测技术进行着探索和研究。随着科学技术的发展，现有的测试技术方法众多，但都存在一定的局限性。纱线线密度和细度不匀测试方法—测长称重法，是最基本，最简便，最有效的测试方法。它对纱线长片段的测试和要求准确度较高的研究工作或校正其它测试不匀率仪器的读数是不可缺少的。一些纺织企业在纺纱工艺控制中，对某些工序的控制也常采用称重的方法判断纱线密度和质量变异系数的变化。这种测试方法测试纱线不匀时需要对大量的纱线等长片段进行称重，测试人工工作量大，数据记录和处理比较麻烦，整个测试过程费时费力。本课题的研究以测长称重法测试纱线线密度和不匀为基础，对这种测试方法现有的测试技术进行改进和完善。本文所取得的技术成果主要如下：（1）利用具有数据通信能力的精密（感量0.01mg）电子天平（梅特勒AG245）与计算机组成称重数据采集系统，并设计了测长切断系统，能适应1cm~100m片段的测量。总体上构成了纱条测长称重及分析装置。（2）根据电子天平的通信协议、数据接收格式设计开发了称重数据采集解析模块，设计了两种称重模式：一种是连续累加称重法，另一种是依次称重法，为用户使用提供了方便和快捷。（3）对特克斯换算直径时用到的纱线体积重量提出了一种估算方法，该方法将纱线的加捻程度划分为三个区间，使得通过纤维密度估算纱线体积重量更精确。为了系统具有更强的扩展和适应能力，设计的软件系统允许用户进行自行修正方式的选择。（4）软件中内置了标准数据表（公定回潮率、纤维密度），并设计了混纺纱公定回潮率和体积重量的计算功能，对混纺比的不同形式均可进行换算。（5）实现了纱条不匀曲线、变异长度曲线、细度指标及换算、不匀率指标等的计算、显示、查询、输出、存储等功能。使测长称重法测纱条线密度和不匀的技术更加快捷和完善，也促进了该技术的应用效率。本课题开发的纱线线密度及片段间不匀测试系统，采用了模块化的编程设计思想，主要由电子天平数据采集模块、主程序模块、纱线原料管理模块、数据查询模块、数据报表模块、用户登录模块、用户设置模块、纱线细度单位换算模块等组成。采用该系统可对粗纱、细纱、股线、成品纱等纱线的片段间不匀和全信息线密度分布曲线进行测试。系统界面美观、人机互动方便，软件运行稳定，测试结果可靠。但对通过高速、连续、自动切断去获取纱线的片段重量，或以不切断方式采集纱线的片段重量的测试技术，还需要进一步的深入研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 纱线线密度及细度不匀检测技术的发展
• 1.2.1 纱线线密度检测
• 1.2.2 纱线细度不匀检测
• 1.3 本课题的研究内容、目的和意义
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究目的
• 1.3.3 研究意义
• 2 纱线线密度与片段不匀测试技术的理论基础
• 2.1 纱线线密度的测定和指标计算
• 2.1.1 纱线线密度的测定
• 2.1.2 纱线线密度的计算指标
• 2.1.3 混纺比对线密度计算的影响
• 2.2 纱线直径估算方法的探讨
• 2.2.1 纱线的理论直径计算
• 2.2.2 纱线直径分析
• 2.2.3 纤维密度与纱线体积重量的估算关系
• 2.3 纱线片段不匀的理论分析
• 2.3.1 纱线片段不匀的基本概念
• 2.3.2 纱线片段不匀的检测指标解析
• 2.3.3 纱线片段不匀的结构特征
• 2.3.4 纱线片段间不匀曲线
• 2.3.5 实验次数的确定
• 2.4 本章小结
• 3 纱线线密度和片段不匀测试系统的实现
• 3.1 测试系统框架
• 3.2 电子天平与计算机之间的数据通信
• 3.2.1 电子天平和计算机系统的选择
• 3.2.2 数据通信方式和通信协议
• 3.2.3 电子天平与计算机的连接
• 3.2.4 称重方式设计与选择
• 3.3 纱线切断装置的设计
• 3.3.1 纱线切断装置方案Ⅰ
• 3.3.2 纱线切断装置方案Ⅱ
• 3.4 软件系统的功能分析和参数设计
• 3.4.1 软件系统功能分析
• 3.4.2 软件系统的参数设计
• 3.5 本章小结
• 4 测试系统的软件系统设计与开发
• 4.1 程序开发语言和环境的选择
• 4.2 软件系统概要设计
• 4.2.1 系统结构和模块
• 4.2.2 数据存储与管理方式
• 4.2.3 系统数据库设计
• 4.3 系统数据采集模块设计
• 4.3.1 通信方法的选择
• 4.3.2 数据采集程序的设计
• 4.3.3 数据采集模块软件界面
• 4.4 系统主程序模块设计
• 4.4.1 子程序的调用
• 4.4.2 主程序的设计
• 4.4.3 主程序界面设计
• 4.5 纱线原料管理模块设计
• 4.6 数据查询模块设计
• 4.7 数据报表模块设计
• 4.8 系统登录与用户设置模块
• 4.9 纱线细度单位换算模块设计
• 4.10 系统软件界面的美化
• 4.11 本章小结
• 5 实验设计与测试系统验证
• 5.1 实验设计
• 5.1.1 纱线回潮率的测定
• 5.1.2 测试纱线线密度和片段不匀
• 5.2 测试系统的验证
• 5.3 本章小结
• 6 结论与研究展望
• 6.1 课题结论
• 6.2 课题不足与展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表文章
• 致谢