丝线在线检测装置及在线检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种丝线在线检测装置及在线检测方法，所述丝线在线检测装置包括：张力增减单元，所述张力增减单元包括至少一个可提供稳定驱动力矩或阻尼力矩的动力轮，每个所述动力轮上设置有驱动系统或阻尼系统，所述张力增减单元的两侧分别为丝线的输入端和输出端；测速装置，所述测速装置分别设置于所述输入端和所述输出端用以直接或间接测量所述丝线的走丝速度。本发明专利技术所提供的丝线在线检测装置，结构简单，可设置于丝线加工过程中，实现全丝线段的在线无损检测，避免丝线由于检测受损而废弃。

【技术实现步骤摘要】
丝线在线检测装置及在线检测方法
本专利技术属于丝线领域，尤其涉及一种丝线在线检测装置及在线检测方法。
技术介绍
在丝线的加工过程中，会因为原丝质量、温度、拉力、拉伸率、走丝速度、给料速度、材料特性等因素不断变化，导致加工后的丝线力学特性发生大幅度的波动，因此，需要对加工前或加工后的丝线力学特性进行检测，借以修正加工工艺参数或剔除不合格的原丝。目前，丝线的力学特性检测，一般都是在试验室进行离线监测，通过破坏性取样，截取一段或若干段丝线，在拉力机等设备上检测丝线的力学特性，通过统计的方法判定丝线的质量水平。上述方法取样少，是一种破坏性取样，属于产品质量后评价而不能及时控制丝线加工工艺参数，其检测数据只能反映样品材料特性，并不能详细地反映丝线产品全程的真实质量，同时不能用于及时调节加工参数而使得丝线特性趋于设计值，往往造成大量废品。
技术实现思路
本专利技术针对上述的技术问题，提出一种丝线在线检测装置及在线检测方法。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种丝线在线检测装置，用于丝线弹性常数的在线检测，其特征在于，包括：张力增减单元，所述张力增减单元包括至少一个可提供稳定驱动力矩或阻尼力矩的动力轮，每个所述动力轮上设置有驱动系统或阻尼系统，所述张力增减单元的两侧分别为丝线的输入端和输出端；测速装置，所述测速装置分别设置于所述输入端和所述输出端用以直接或间接测量所述丝线的走丝速度。作为优选，所述动力轮设置有多个，每个所述动力轮设置有独立的驱动系统或阻尼系统。作为优选，所述输入端和所述输出端分别设置有用以辅助测速的第一导向轮和第二导向轮，所述第一导向轮和所述第二导向轮为不提供动力的从动轮并且可在所述丝线的带动下自转；所述测速装置分别设置于所述第一导向轮和所述第二导向轮上用以测量所述丝线的走丝速度。作为优选，所述测速装置为线速度传感器或转速传感器。一种丝线在线检测方法，利用如上任一项所述的丝线在线检测装置进行检测，包括如下步骤：待检测丝线按照设定的走丝速度，由所述输入端输入，绕经n个所述动力轮，由所述输出端输出，其中，n≥1；所述丝线在所述输入端和所述输出端的张力值分别为Fa和Fb，其中，Fa≠Fb，所述输出端和所述输入端的张力差值ΔF＝Fb-Fa，控制ΔF为恒定值；每个所述动力轮通过设置于其上的所述驱动系统或所述阻尼系统获得相应的驱动力矩或阻尼力矩，进而提供给所述丝线张力减量或张力增量，所述张力减量或张力增量统称为张力变量；每个所述动力轮所提供给丝线的张力变量在数值上保证丝线在所述动力轮上不打滑，通过调节所述驱动系统或所述阻尼系统，使得所有动力轮所提供给丝线的所述张力变量值的总和等于ΔF的值，以使得系统平衡，即，f1+f2+…fn＝ΔF，其中，fi为第i个动力轮所提供给丝线的张力变量值；利用所述测速装置分别直接或间接测量所述丝线在所述输入端的走丝速度va和所述输出端的走丝速度vb，求得vb/va的值；计算弹性常数K＝ΔF/(vb/va-1)。作为优选，当设置有导向轮时，所述丝线的走线方式为由设置于所述输入端的所述第一导向轮输入，绕经一个或多个所述动力轮，由设置于所述输出端的所述第二导向轮输出。作为优选，定义fi＝Qi×Fi-1，其中，Fi-1为丝线经过第i-1个动力轮后的张力值，Qi为相关系数，当i＝1时，F0＝Fa；第i个所述动力轮所能提供给丝线的张力变量值fi的最大值为fimax，当fi＞fimax时，所述丝线在所述动力轮上产生滑移，相关系数的最大值Qimax＝fimax/Fi-1；为保证丝线在所述动力轮上不产生滑移，取Qi＜Qimax。作为优选，所述ΔF的值由张力增减单元所提供并保持恒定。作为优选，所述Fa和所述Fb的最大取值不大于所述丝线的设计抗拉力，最小取值保证所述丝线与所述第一导向轮或与所述第二导向轮之间的静摩擦力足以驱动所述第一导向轮或所述第二导向轮，并且丝线不会在所述第一导向轮或所述第二导向轮上产生滑移。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1.本专利技术所提供的丝线在线检测装置，结构简单，可设置于丝线加工过程中，实现全丝线段的在线无损检测，避免丝线由于检测受损而废弃。2.本专利技术所提供的丝线在线检测方法，可实现对原丝的全丝线段弹性常数的无损检测，通过对原丝的力学性能评价筛选原丝产品，确定基本的工艺参数。3.根据本专利技术所提供的丝线在线检测装置及在线检测方法所获得的成品丝线的数据，可以及时修正加工过程中的各参数，使得丝线产品具有稳定的力学特性。附图说明图1为本专利技术实施例所提供的丝线在线检测装置的结构示意图一；图2为本专利技术实施例所提供的丝线在线检测装置的结构示意图二；图中：1、动力轮；11、驱动系统或阻尼系统；2、测速装置；31、第一导向轮；32、第二导向轮；4、丝线。具体实施方式下面，通过示例性的实施方式对本专利技术进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。传统的检测方法大多采用弹性模量来衡量丝线的特性，但弹性模量实际上表征的是组成丝线的材料的一种力学指标，并不能直接用来表征丝线的特性。根据胡克定律，丝线的伸长量ΔL与其所受的拉力的变化幅度ΔF成正比，与其弹性系数k成反比，即：k＝ΔF/ΔL＝ΔF/(L×e)，其中，e为拉伸率，在设定时间t内，丝线的输入长度为La，输出长度为Lb，输入、输出的速度分别为va和vb，则e＝(Lb-La)/La＝(vbt-vat)/(vat)＝vb/va-1。k值取决于所选用的材料、丝径、长度、形状等因素。本专利技术将单位长度丝线的弹性系数定义为丝线的弹性常数K，用来表征单位长度丝线的力学特性，弹性常数K＝ΔF/(ΔL/L)＝k×L＝ΔF/e＝(Fb-Fa)/(vb/va-1)。K的单位为N或kN，和力的量纲相同，用S代表丝线截面积，弹性模量E＝ΔFL/ΔL/S＝kL/S＝K/S。K值能反映丝线沿程分布的弹性特征，并包含弹性模量、丝线直径等特性，直接关联着丝线的综合性能，更有利于评价丝线质量和实际应用。本专利技术实施例基于以上，提供了一种丝线特性的在线检测装置及在线检测方法，可实现了丝线弹性常数的在线检测。如图1所示，本专利技术实施例所提供的丝线在线检测装置，用于丝线弹性常数的在线检测，包括：张力增减单元，所述张力增减单元包括至少一个可提供稳定驱动力矩或阻尼力矩的动力轮1，每个所述动力轮1上设置有驱动系统或阻尼系统11，所述张力增减单元的两侧分别为丝线的输入端A和输出端B；测速装置2，所述测速装置2分别设置于所述输入端A和所述输出端B用以直接或间接测量所述丝线的走丝速度。需要说明的是，所述驱动系统或阻尼系统为现有的装置，例如可以为可调扭矩阻尼器或可调扭矩电机等，其在图1中以11简单地进行表示，设置位置没有具体的限定，可以设置于动力轮1的轮轴上，还可以设置于轮轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丝线在线检测装置，用于丝线弹性常数的在线检测，其特征在于，包括：张力增减单元，所述张力增减单元包括至少一个可提供稳定驱动力矩或阻尼力矩的动力轮，每个所述动力轮上设置有驱动系统或阻尼系统，所述张力增减单元的两侧分别为丝线的输入端和输出端；测速装置，所述测速装置分别设置于所述输入端和所述输出端用以直接或间接测量所述丝线的走丝速度。

【技术特征摘要】
1.一种丝线在线检测装置，用于丝线弹性常数的在线检测，其特征在于，包括：张力增减单元，所述张力增减单元包括至少一个可提供稳定驱动力矩或阻尼力矩的动力轮，每个所述动力轮上设置有驱动系统或阻尼系统，所述张力增减单元的两侧分别为丝线的输入端和输出端；测速装置，所述测速装置分别设置于所述输入端和所述输出端用以直接或间接测量所述丝线的走丝速度。2.根据权利要求1所述的丝线在线检测装置，其特征在于：所述动力轮设置有多个，每个所述动力轮设置有独立的驱动系统或阻尼系统。3.根据权利要求1所述的丝线在线检测装置，其特征在于：所述输入端和所述输出端分别设置有用以辅助测速的第一导向轮和第二导向轮，所述第一导向轮和所述第二导向轮为不提供动力的从动轮并且可在所述丝线的带动下自转；所述测速装置分别设置于所述第一导向轮和所述第二导向轮上用以测量所述丝线的走丝速度。4.根据权利要求1-3任一项所述的丝线在线检测装置，其特征在于：所述测速装置为线速度传感器或转速传感器。5.一种丝线在线检测方法，其特征在于：利用如权利要求1-4任一项所述的丝线在线检测装置进行检测，包括如下步骤：待检测丝线按照设定的走丝速度，由所述输入端输入，绕经n个所述动力轮，由所述输出端输出，其中，n≥1；所述丝线在所述输入端和所述输出端的张力值分别为Fa和Fb，其中，Fa≠Fb，所述输出端和所述输入端的张力差值ΔF＝Fb-Fa，控制ΔF为恒定值；每个所述动力轮通过设置于其上的所述驱动系统或所述阻尼系统获得相应的驱动力矩或阻尼力矩，进而提供给所述丝线张力减量或张力增量，所述张力减量或张力增量统称为张力变量；每个所述动力轮所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维国，王栋启，
申请(专利权)人：张维国，
类型：发明
国别省市：山东,37