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原文传递基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法及专用设备

专利名称：	基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法及专用设备
摘要：	本发明公开了一种基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法，包含如下步骤：A、抽样和采样；B、弹力离散数值的获取；C、弹力连续曲线的获取；D、一维空间数据分析；E、二维空间数据模型；F、三维空间数据分析；G、纺织纺纱品试样区域质量分析；H、故障显示与报警。配合专用的检测设备，本发明能够实现纺织纺纱品生产车间的快速自动化质量检测和控制。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	高邑县得利达纺织有限公司
发明人：	刘占旗;刘冲;贾鹏飞;王娟;刘占荣
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910255961.X
公开号：	CN109900571A
代理机构：	石家庄轻拓知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	张培元
分类号：	G01N3/42(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	051330 河北省石家庄市高邑县西驿头村
主权项：	1.基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法，其特征在于：该方法包含如下步骤： A、抽样和采样：在工业过程中按照既定频率对纺织纺纱品进行抽样，抽样后分配并记录抽样编号；然后在抽样样品的二维平面上进行离散采样，获得纺织纺纱采样样品，采样样品在二维平面上的空间分布依据抽样样品的外形确定；采样完成后对每组采样样品分配并记录采样编号； B、弹力离散数值的获取：将上步所得采样样品固定到弹力测试机的试样台上，开机后，带有计时电路的压力冲头朝采样样品匀速进深，触碰到采样样品后，压力冲头后方的压力传感器开始记录来自采样样品的动态弹力数据，直至采样样品破裂，得到不同时刻的离散化的弹力数据； C、弹力连续曲线的获取：设置一组可编程微控制器，将弹力测试机上压力传感器的信号输入端与可编程微控制器信号输入端相连，步骤B中的数据自动输入可编程微控制器，然后进行数据处理： C-1、归一化处理： C-1-1、首先对每组数据进行时间维度的零点归一化处理，将每组数据中的初始弹力数据所对应的时刻点设定为初始时刻，并对后续各个弹力数据对应的时刻点进行对等平移归化； C-1-2、然后对每组数据进行时间维度全局归一化处理，对于零点归一化后的时刻数值跨度，赋予其全局系数，使得每组试样的时间跨度均等于常数k，记录每组数据的全局系数，并利用步骤A的采样编号进行数据归集； C-2、连续化处理，以全局归一化后的时刻数据为底，采用拉格朗日插值公式对输入的离散弹力数据进行连续拟化，得到每组试样的连续曲线b'＝b'(t)；利用步骤A的采样编号对曲线进行编号； D、一维空间数据分析：根据弹力数值的获取进程，连续曲线b＝b(t)的一阶导数db/dt＞0，并且，对于k区间的中间区域，db/dt恒大于某一个不为零的正值常数，因此，对于k区间进一步赋予一个常值区间系数(m-n)，对可编程微控制器信进行编程求取所设定的区间系数之内的db/dt值，并将db/dt≤0对应的数据点筛出，则这些数据点对应的采样编号属于故障试样，将此采样编号下的全部数据剔除，同时检验故障来源，故障来源于试样的装机固定环节，则重新回到步骤A进行临近区域的重新采样，至一维空间数据分析合格； E、二维空间数据模型： E-1、数据截取：对于k区间，将其平均截取为x个子区间，对应获得x组b值，由于步骤D中已经将故障数据剔除，故b值依子区间递增；对于多组试样，则获得多组递增b值； E-2、二维数据建模：将不同试样上在同一子区间次序上截取的b值作为一组二维离散数值点，迭代后得到x组二维离散数值点；对于每组二维离散数值点，依据不同试样在原采样样品上的二维空间位置，建立一组二维数据模型；共建立x组二维数据模型； F、三维空间数据分析：对于步骤E中的数据模型，将任意二维空间位置上的b值作为第三维空间的函数值，则构成以二维空间为底面、以b值为函数值的二元函数空间，b＝b(i，j)，其中i，j为二维空间指向，b是一个无空间指向的标量数值；由于对k区间进行了x次截取，且b值依照x的次序依次增大，故上述二元函数空间依照x子区间的次序自下向上构成x组层叠空间； G、纺织纺纱品试样区域质量分析：对可编程微控制器进行编程，对于每层二维函数空间，分别沿i、j方向进行连续拟化，首先沿i方向求取标量函数的梯度grad-i(b)，然后沿j方向求取标量函数的梯度grad-i(b)，进行向量合成得到真实的梯度grad(b)，对于每一层二维空间函数上，依照采样点的空间分布，取每一点的梯度数量绝对值求其平均值g，则，g＝0为理想情况；对可编程微控制器进行编程，将g乘以系数c＝0.5-5，作为纺织纺纱品试样区域的弹力品质定量检验标准，将每一层二维空间中的每个空间点上的grad(b)的绝对值gb，与g值进行比对，当gb＞cg时，说明试样点的弹性数据明显脱离均值，则判定存在产品质量； H、故障显示与报警：在可编程微控制器上设置声光报警装置，当检测结果出现产品质量问题，进行自动声光报警。 2.根据权利要求1所述的基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法，其特征在于：步骤A中，所述纺织纺纱采样样品的面积不大于100cm2；所述采样样品在二维平面上的空间分布依据抽样样品的外形确定为矩形、或圆环形。 3.根据权利要求1所述的基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法，其特征在于：步骤D中，所述常值区间系数中m＝0.2-0.4，n＝0.8-0.6。 4.根据权利要求1所述的基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法，其特征在于：步骤D中，所述常值区间系数中m＝0.2，n＝0.8。 5.根据权利要求1所述的基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法，其特征在于：步骤D中，在检验故障来源认定故障来源于试样本身，则意味着纺织纺纱生产线存在生产故障质量问题，返回对生产线进行检修。 6.根据权利要求1所述的基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法，其特征在于：步骤E-1中，所述x＝5-50。 7.根据权利要求1所述的基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法，其特征在于：步骤E-1中，所述x＝6-12。 8.根据权利要求1所述的基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法，其特征在于：步骤G中，检验系数c＝2。 9.根据权利要求1所述的基于二维区域试样弹力曲线的纺织纺纱品质量控制方法，其特征在于：步骤H中，所述声光报警装置为蜂鸣器和报警灯。 10.权利要求1所述方法中的纺织纺纱品弹力测试机，其特征在于：其结构中包括竖直固定于底板与横梁之间的导轨、与导轨滑动连接并安装有压力传感器的导杆、固连于底板上并设于导杆相对应位置处的纺织布固定机构、及装配于导杆靠近纺织布固定机构端的冲头；于所述横梁下方设有与所述导杆滑动连接的导板，所述导杆与所述导板固定连接；所述纺织布固定机构包括圆形的套体，所述套体的轴线与所述导杆的轴线重合，纺织布铺附于所述套体靠近导杆的一端并通过收紧件紧固于套体上；所述收紧件包括喉箍，所述喉箍套装于所述套体的外壁上；于所述套体的外壁上形成有沿套体的径向向内凹陷的环形凹槽，所述喉箍卡接于环形凹槽内并将纺织布的边沿收紧于环形凹槽内；所述套体靠近所述导杆的一端端面为圆弧面，所述圆弧面沿所述套体的轴线向上凸起；设置一组可编程微控制器，所述压力传感器的信号输入端与可编程微控制器信号输入端相连，在可编程微控制器的信号输出端上还连接有声光报警装置。
所属类别：	发明专利