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棉结和短绒测试仪工作原理及其典型故障分析

发布时间: 2018-03-26 来源: 作者:
   长岭纺电公司研制的棉结和短绒率测试仪集光、机、电、计算机技术于一体,采用模块化结构,达到自动取样、检测、数据显示、储存、统计分析等功能,可在5-6分钟之内完成对5g原棉和10g棉条的棉结和短绒率指标测试。 通过对原棉、筵棉、生条、精梳条的检测,实现对纺织企业抓棉机构、混棉机构、清梳联生产线的监控,提高纺织企业产品质量控制。
    1 系统组成及工作原理
棉结和短绒测试仪主要包括棉结测试仪和短绒测试仪两个部分组成原棉进入纺纱厂后,在专门的检验室进行的工艺性能检验,包括长度、细度、成熟度、强度、天然转曲等。原棉短绒率过高,会导致纺织厂的制成率降低,生产效率下降,预料成本也大大增加。纺纱过程中的棉结,可降低纺纱强度,增加断头率。人工黑板法测试棉结和罗拉分析法测试短绒率的方法,测试速度慢,误差大,严重影响数据的可信度和测量结果。其中棉结测试仪主要包括负压发生机构、梳棉机构、制条单元、棉结传感器、棉结电控箱。短绒测试仪主要包括工业控制计算机系统、短绒检测控制单元、棉纤维取样装置、刷架单元、照影单元、校准单元、稳压电源等,另外还包括电子天平、显示器、打印机。
  1.1棉结测试仪工作原理
棉条(或原棉)送至分梳辊(开松辊)上。棉结动作控制单元控制电机旋转,分梳辊高速旋转将棉花送入梳棉机构,梳针将喂入的棉花进行开松,梳理、除杂后,形成近似均匀单纤维流。在负压的作用下,薄雾状纤维流进入进入光电检测单元,检测器部分的光源由激光器产生,接收器件为硅光电池,纤维流通过检测区时产生遮光和反射,不能梳开的棉结会产生比较大的遮光,单根的纤维会产生较小的遮光,纤维流及棉结大小会产生不同的遮光信号,棉结信号处理器利用DSP对输出的信号进行高速采样和分析处理,通过一定的算法,对遮光的幅度和时间进行分析,可获得棉结的数量和尺寸信息。计算出每克棉结数。在负压的作用下,薄雾状纤维流进入高速转杯形成棉带,以便下一步短绒测试。
    1.2 短绒测试仪工作原理
棉带(由原棉制作)或普梳精梳棉条放到梳床(针床)上,由取样器多次自动取样,反复抽取纤维,得到类似人工取样的一端整齐的纤维束。最后一次取样,取样器电机进给量增大,取样器夹取试样棉束,后退,运行到刷样器位置,刷样器旋转并刷掉须从杂物和游离纤维,取样器运行到照影传感器位置,靠近光电照影传感器。光电传感器后端产生负压气流,使棉纤维试样须从平直进入照影传感器窄缝进行传感器扫描。不同的纤维长度产生不同的遮光信号,经采样后送计算机处理。通过一定的算法,得到棉纤维长度的分布图,据此可以得到棉花短绒率的一系列指标。扫描完成后,取样器夹口张开,负压气流从夹口后把废棉吸走。取样器恢复取样初始位置。
    2 日常保养和维护
    棉结和短绒测试仪是一个集光机电于一体的高端自动化测试设备,日常工作中保养和维护是必不可少的,日常保养和维护得要求如下。
    2.1棉结光学通道清理
棉结测试过程中,由于原棉中的飞尘和静电的原因,棉结光学通道会出现挂花及透光性不好的现象,因此,在以下情况下需要首先进行棉结光学通道清理,然后再做其他处理:
a)棉结测试过程中,突然出现零点变大,且在多次测试后不能恢复原值。
b)测试数据不明原因的异常(指排除人为操作和棉样本身的原因)。
    清理时,首先使用软件清理,方法为在不放样品的情况下进行一次棉结测试,测试过程中可多次按下“清洗”按钮,测试结束后将本次测试数据删除即可。软件清理效果不好时,需要手动处理,拧开棉结测试仪后面异形管的锁紧螺母,将异形管向后移出,将棉结检测通道的纤维或者异物清除,完成后恢复异型管位置,拧紧锁紧螺母,检查通道密封良好即可。
    2.2清理排水阀
    本机带有两个空气过滤器,分别位于短绒测试仪右侧和棉结测试仪后侧,用于过滤压缩空气中的微量杂质和水气,必须定期手动排水。
方法:通气状态下用手旋松蓄水杯下部的旋塞,由泄漏的高压空气带出水杯中的蓄水,然后旋紧该旋塞,此时不应再有压缩空气漏出。
    2.3 清理废棉箱    
    在非制条测试状态下,每测试10次,应清理棉结测试仪废棉箱一次;日常使用中,应定期清理,以免影响棉结通道负压。
   清理方法:打开棉结测试仪左后门,打开废棉箱的有机玻璃后盖,取出废棉后盖紧。
    短绒测试仪废棉箱在累计工作8小时或测试400个试样左右必须清理废棉箱一次,以免影响真空吸力。
    清理方法:打开短绒测试仪右后门,打开废棉箱的有机玻璃后盖,取出废棉后盖紧。
    2.4清理散热风扇过滤网
    棉结测试仪和短绒测试仪机箱及工控机的散热风扇过滤网应该每周清理一次,防止堵塞影响散热效果。    
    3 典型故障分析
    棉结和短绒测试仪集光机电于一体,在发生故障时需要能准确判断,并快速解决,以下汇集了棉结和短绒测试仪的典型故障原因以及分析解决办法。
    3.1故障现象:计算机不能启动,黑屏
    原因:PCA6006主板或PCA6010主板故障
    解决方法:更换主板
    3.2故障现象:棉结测试仪,棉花不能正常喂入。
    原因: 梳棉机构刺辊堵棉花;皮带过紧;梳棉板和皮带间隙太小。
    解决方法:清理刺辊针布上棉花;调整皮带;更换梳棉板,调整压紧输送皮带,调整喂棉台使得梳棉板和皮带间隙合适。
    3.3故障现象:风机不转且发出嗡嗡声,无负压
    原因:梳棉牵伸机构刺辊堵棉致使风机不转。
    解决方法:立即切断电源,去掉异型管,通过从上向下观察刺辊,同时手动旋转,如果有纤维团或异物,使用纱钩清理,直到旋转灵活并且刺辊表面无异物,。
    注:如果测试过程棉花未进完而异常退出,下次测试之前必须手动退
出全部棉花!否则易产生棉团卡住的现象
    3.4故障现象:测试时原棉不制条。
    原因:转杯方向反。
    解决方法:将380V电源输入线其中2根对调。
    3.5故障现象:测试中转杯不转。
    原因:380V插头线断。
    解决方法:检查380V电源输入线,重新接线。
    3.6故障现象:棉结数据测试异常
    原因:1)油水分离器内的水未及时排除,导致分梳机构里有水,棉花粘到测试口导致。
    解决方法:烘干后,测试正常,要求用户外接一个油水分离器。
    3.7 故障现象:短绒零点大
    原因:光学量调节范围小
解决方法: 调节光电检测板电位器,使得U5的6脚对地电压至-5V±0.2V,更换旋钮PD2210由20K增至50K。
    3.8 故障现象:短绒零点跳变
原因: 电源7.5V和24V接地影响
    解决方法: 重新焊接棉结控制板电路,分开两个电源地。并更换信号板。
    3.9 故障现象: 短绒零点小
    原因:调节不当
    解决方法:调节短绒信号
 
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