一种在编织过程中检测碳纤维细砂损伤的方法技术

本发明专利技术公开了一种在编织过程中检测碳纤维细砂损伤的方法，包括如下步骤，将若干个红外损伤检测器的红外发射器部件均匀的安装于径向编织机的一侧导向环上；将与所述红外发射器部件对应的若干个红外损伤检测器的红外传感器部件安装于径向编织机的另一侧导向环上；移动红外损伤检测器上的滑块，从而对红外发射器部件与红外传感器部件的位置进行微调；采用红外发射器部件和红外传感器部件作为碳纤维细纱的损伤检测器，有较高的准确性；相较于传统的检测方法，通过检测碳纤维细纱在编织过程中的宽度变化能够降低对传感器的精度要求。中的宽度变化能够降低对传感器的精度要求。中的宽度变化能够降低对传感器的精度要求。

【技术实现步骤摘要】
一种在编织过程中检测碳纤维细砂损伤的方法


[0001]本专利技术涉及碳纤维损伤检测领域，具体涉及到一种在编织过程中检测碳纤维细砂损伤的方法。

技术介绍

[0002]碳纤维增强复合材料具有抗拉能力强、重量轻、耐腐蚀等优点，最初是应用于航空航天等高端领域，随着研究的深入和技术的进步，碳纤维增强复合材料的应用领域在不断的扩大，应用比例也在不断地增长，在国防军工和民用方面都属于重要材料。在使用碳纤维细纱编织碳纤维织物时，由于在原丝牵引、卷绕等工艺过程中的摩擦或往复作用有时会使纱线中的单丝断裂，进而形成毛羽，对其加工性产生显著的负面影响，也降低了碳纤维织物复合增强后的机械性能。此外，断裂细丝因其极轻的质量和导电性，极易在实验室中飘散，对实验人员身体有潜在的危害，甚至进入机器电路中引起实验室设备的短路损坏。因此在碳纤维增强复合材料的编织过程中，及时发现其损伤的产生至关重要。
[0003]为了解决这一问题，人们专利技术了许多检测方法，其中目视检查是碳纤维细纱毛羽在编织过程中最直接的检测方法，但由于是用肉眼来检测，因此缺乏一定的准确性。现有较准确的检测方法是采用光电检测原理，使用投影计数法来检测纱线上突出的毛羽，两束平行光垂直于细纱路径从上下方向逼近纱线，当细纱经过平行光束之间时，其上突出的毛羽对光线产生一定的阻挡，传感器处感知到的光强度下降，从而产生信号。然而，这种方法需要限制纱线的横向移动范围，对抖动较大的织造过程中的纱线，如环形编织的轴纱、三维机织中的经纱等，固定的装置难以跟上运动的横向移动的纱线。由于单根碳纤维毛羽造成的光强度下降非常低，所以对传感器的精度也要求很高。且当细纱发生断裂却没有突出时，很难被检测出来，据此，本专利技术依据碳纤维细纱在发生损伤时会出现宽度变化这一现象设计了一种检测难度更低的损伤检测方法。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种在编织过程中检测碳纤维细砂损伤的方法，采用红外发射器部件和红外传感器部件作为碳纤维细纱的损伤检测器，有较高的准确性；相较于传统的检测方法，通过检测碳纤维细纱在编织过程中的宽度变化能够降低对传感器的精度要求。
[0005]技术方案
[0006]一种在编织过程中检测碳纤维细砂损伤的方法，包括如下步骤：
[0007]1、将若干个红外损伤检测器的红外发射器部件均匀的安装于径向编织机的一侧导向环上；
[0008]2、将与所述红外发射器部件对应的若干个红外损伤检测器的红外传感器部件安装于径向编织机的另一侧导向环上；
[0009]3、移动红外损伤检测器上的滑块，从而对红外发射器部件与红外传感器部件的位
置进行微调；
[0010]4、启动径向编织机，碳纤维细纱开始向导向环移动；
[0011]5、启动红外损伤检测器，检测到的数据通过数据采集卡、计算机进行读取和处理；
[0012]6、如果碳纤维细纱没有损伤，因其在检测位置的运行轨迹是周期性的，则红外传感器部件所接收到的光强度也是周期变化的，当碳纤维细纱在纱线损伤等级(DL)1级及以上时，其宽度便会变的不规则，红外传感器部件感知到的周期光强度数值便会产生一定的波动，超过一定的波动大小则判为碳纤维细纱已经受到损伤。
[0013]进一步的，所述红外损伤检测器包括安装于导向环上的滑块，两侧的所述滑块上分别安装有红外传感器部件、红外发射器部件，所述红外发射器部件与所述红外传感器部件之间经过碳纤维细纱，所述红外损伤检测器还连接有数据采集卡以及计算机。
[0014]进一步的，所述径向编织机上设置有环形布置的纱锭，还设置有环形阵列的导向环固定架，所述导向环固定架的中心位置固定设置有导向环，所述导向环固定架上固定设置有若干个所述红外损伤检测器。
[0015]进一步的，每一个所述红外损伤检测器上设置有多列所述滑块，每一列所述滑块为一组，每一组所述滑块上皆设置有一个所述红外传感器部件与一个所述红外发射器部件，从而形成多个可移动的检测面。
[0016]进一步的，当碳纤维细纱通过所述红外发射器部件和所述红外传感器部件之间时，未损伤的细纱对红外线的阻挡量是恒定的，而损伤的细纱由于其宽度的不规则变化，对红外线的阻挡量是有变化的，从而导致所述红外传感器部件感知到的光强度数值发生变化，通过光强度数值的变化，可以判断碳纤维细纱的损伤情况。
[0017]进一步的，所述红外损伤检测器可以在编织过程中的碳纤维细纱进行连续检测，碳纤维编织过程中在一个位置的运行轨迹是周期性变化的，所以所述红外传感器部件所检测到的光强度数值也是周期性变化的，所以不论其安装在哪个位置，只需记录其数值在编织过程中的周期变化，就能实现对碳纤维细纱的损伤检测。
[0018]进一步的，所述红外损伤检测器安装在径向编织机靠近编织中心的两个所述导向环上，该位置碳纤维细纱之间相互摩擦最多，最易产生损伤且不可避免，在该位置对碳纤维细纱进行检测，避免对后续编织造成影响。
[0019]有益效果
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0021]采用红外发射器部件和红外传感器部件作为碳纤维细纱的损伤检测器，有较高的准确性；
[0022]相较于传统的检测方法，本专利技术通过检测碳纤维细纱在编织过程中的宽度变化，降低了对传感器的精度要求；
[0023]红外损伤检测器安装在编织机靠近编织中心的位置，且可以安装多组，避免纤维的损伤对后续编织造成影响。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的红外损伤检测器检测不同损伤程度碳纤维细纱的对比图；
[0025]图2为本专利技术的红外损伤检测器的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术的红外损伤检测器在编织机上的安装位置结构示意图。
[0027]附图标记
[0028]1、红外线，2、完好的细纱，3、存在一定损伤的细纱，4、红外发射器部件，5、碳纤维细纱，6、红外传感器部件，7、滑块，8、红外损伤检测器，9、导向环，10、导向环固定架，11、纱锭。
具体实施方式
[0029]为更好地说明阐述本
技术实现思路
，下面结合附图和实施实例进行展开说明：
[0030]有图1
‑
图3所示，本专利技术公开了一种在编织过程中检测碳纤维细砂损伤的方法，包括如下步骤：
[0031](1)将若干个红外损伤检测器的红外发射器部件均匀的安装于径向编织机的一侧导向环上；
[0032](2)将与所述红外发射器部件对应的若干个红外损伤检测器的红外传感器部件安装于径向编织机的另一侧导向环上；
[0033](3)移动红外损伤检测器上的滑块，从而对红外发射器部件与红外传感器部件的位置进行微调；
[0034](4)启动径向编织机，碳纤维细纱开始向导向环移动；
[0035](5)启动红外损伤检测器，检测到的数据通过数据采集卡、计算机进行读取和处理；
[0036](6)如果碳纤维细纱没有损伤，因其在检测位置的运行轨迹是周期性的，则红外传感器部件所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在编织过程中检测碳纤维细砂损伤的方法，其特征在于：包括如下步骤：
①
将若干个红外损伤检测器的红外发射器部件均匀的安装于径向编织机的一侧导向环上；
②
将与所述红外发射器部件对应的若干个红外损伤检测器的红外传感器部件安装于径向编织机的另一侧导向环上；
③
移动红外损伤检测器上的滑块，从而对红外发射器部件与红外传感器部件的位置进行微调；
④
启动径向编织机，碳纤维细纱开始向导向环移动；
⑤
启动红外损伤检测器，检测到的数据通过数据采集卡、计算机进行读取和处理；
⑥
如果碳纤维细纱没有损伤，因其在检测位置的运行轨迹是周期性的，则红外传感器部件所接收到的光强度也是周期变化的，当碳纤维细纱在纱线损伤等级(DL)1级及以上时，其宽度便会变的不规则，红外传感器部件感知到的周期光强度数值便会产生一定的波动，超过一定的波动大小则判为碳纤维细纱已经受到损伤。2.根据权利要求1所述的一种在编织过程中检测碳纤维细砂损伤的方法，其特征在于：所述红外损伤检测器(8)包括安装于导向环(9)上的滑块(7)，两侧的所述滑块(7)上分别安装有红外传感器部件(6)、红外发射器部件(4)，所述红外发射器部件(4)与所述红外传感器部件(6)之间经过碳纤维细纱(5)，所述红外损伤检测器(8)还连接有数据采集卡以及计算机。3.根据权利要求1或2所述的一种在编织过程中检测碳纤维细砂损伤的方法，其特征在于：所述径向编织机上设置有环形布置的纱锭(11)，还设置有环形阵列的导向环固定架(10)，所述导...

【专利技术属性】
技术研发人员：程晓颖，沈单一，石琳，吴震宇，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：