有关纺织印染后整理中几个工艺参数在线检测的研究

论文摘要

织物在印染过程中,纬纱歪斜或弯曲是不可避免的。由于纬斜的存在,严重影响产品的质量。整纬关键部分就是对纬斜的检测。检测部分性能不好,就不能获得正确的信息,后面的校正机构再好也不会有好的整纬效果。 连续、精确的测量纬密和针织物的线圈横列数,对于优等纺织品来说是一个重要的因素。经常检查织物的纬密/线圈横列数可以及时控制织物的重量、伸长率和收缩率,因而成为染整厂满足客户要求的重要手段之一,并能减少次品率,降低成本。 本课题针对印染后整理中的这两个工艺参数(纬斜和纬密)提出了在线检测的可能性和新方法,计划设计一套适用于国内染整行业的测试系统。本课题的主要研究工作和结果如下: 设计了一种能够在线检测纬斜、纬密等工艺参数的光电传感器,定性地分析了传感器测量探头结构及其数学模型。介绍了检测系统检测参数的原理,对检测系统的各个组成部分单独分别进行了阐述和说明。以MSP430F149型单片机作为主控制器,对硬件和软件两方面进行了设计。介绍了下位机及其外围芯片和电路的特点功能。首先详细说明了MSP430F149的结构和内部参数,重点介绍了单片机自身集成的A/D口和它的设置。对其外围的一些电路设计如与键盘、液晶、存储芯片做了介绍和说明。阐述了上、下位机的总体程序结构和软件功能说明,通过模块化的方式设计了各个功能部件的单独的子程序。利用本检测系统在实验室模拟实际情况进行试验,实验结果表明:系统检测精度达到预期目标。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.2 国内外的发展情况
• 1.2.1 国外发展情况
• 1.2.2 国内发展情况
• 1.3 该研究方向的发展趋势
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 传感器设计
• 2.1 检测方法及原理
• 2.1.1 检测纬斜的原理
• 2.1.2 检测纬密的原理
• 2.2 数学模型的建立与分析
• 2.2.1 在α角为零的情况下信号变化
• 2.2.2 在α角较小的情况下信号变化
• 2.2.3 信号输出随α的变化规律
• 2.2.4 在α为90°的情况下信号变化
• 2.2.5 狭缝输出特性图
• 2.3 传感器模型的制作
• 2.3.1 强光源的制作
• 2.3.2 圆柱镜的原理及选用
• 2.3.3 狭缝盘片的制作与安装
• 2.3.4 硅光电池的工作原理及选取
• 2.3.5 放大及抗干扰电路设计
• 2.3.6 光电耦合电路
• 2.4 信号流程
• 2.5 本章小结
• 第三章 硬件设计
• 3.1 硬件设计概述
• 3.2 MSP430F149的选取与内部结构
• 3.2.1 MSP430F149的选取
• 3.2.2 MSP430F149的内部结构及功能
• 3.3 单片机电路及外部电路设计
• 3.3.1 外部存储芯片电路
• 3.3.2 晶振电路
• 3.3.3 键盘接口电路
• 3.3.4 液晶显示电路
• 3.4 其他连接器件设计
• 3.4.1 电源电路
• 3.4.2 USB接口电路
• 3.4.3 步进电动机连接电路
• 3.5 本章小结
• 第四章 软件设计
• 4.1 单片机程序设计
• 4.1.1 单片机主程序的设计
• 4.1.2 人机交互程序的设计
• 4.1.3 信号采集程序的设计
• 4.1.4 电机控制和驱动程序设计
• 4.2 USB接口程序设计
• 4.2.1 USB芯片与单片机接口的程序设计
• 4.2.2 PC机的USB驱动程序设计
• 4.3 PC机监控软件
• 4.3.1 监控软件的主要功能
• 4.3.2 基于 Visual Basic的软件设计
• 4.3.3 上位机的通信程序开发
• 4.3.4 上位机软件功能结构介绍
• 4.4 本章小结
• 第五章 装置的测试分析
• 5.1 信号测试实验
• 5.1.1 实验器材
• 5.1.2 实验步骤
• 5.1.3 实验结果
• 5.2 不同条件下的测试实验
• 5.2.1 织物厚薄对检测的影响
• 5.2.2 织物颜色对检测的影响
• 5.2.3 纬纱密度对检测的影响
• 5.3 实验结果分析
• 5.3.1 从厚度方面分析
• 5.3.2 从密度分析
• 5.3.3 从颜色方面分析
• 5.4 误差分析
• 5.5 补偿措施
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的论文
• 致谢