基于多线程的聚酯网织机纬纱张力测量方法技术

本发明专利技术公开一种基于多线程的聚酯网织机纬纱张力测量方法。其特征是利用多线程技术和高速采集系统实现纬纱张力在线测量与实时显示。首先利用数据高速采集系统，系统硬件模块主要由传感器、信号调理器、Ａ／Ｄ转换器、微控制器芯片、ＵＳＢ接口芯片、ＦＩＦＯ存储器和时钟信号电路等组成。其次采用多线程技术：数据采集线程和用户界面线程。在织机织造过程中，当投梭时，数据采集线程是有较高的优先级的工作线程，保证正常大容量连续数据的数据采集。而当织机不投梭时，用户界面线程即刻恢复运行状态，迅速对这批数据进行处理，如在屏幕窗口中绘制张力曲线、存盘等操作。该方法充分利用织机织造的工作特点，实现纬纱张力在线测量与实时显示张力曲线，不仅直观简洁、实现设备的高度自动化，同时提高织物的织造质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚酯网织机中纬纱张力测量方法和实施技术，也适合普通织机纬纱张 力测量。
技术介绍
在织物的生产过程中，纬纱张力是一个非常重要的因素，其大小直接影响着半成 品和成品的质量。此外，纬纱张力在整个引纬过程中不是一个恒量，而是一个波动的量。因 此，为了真实地反映纬纱张力大小及其变化规律，有必要对纬纱张力进行动态测试并记录 其变化过程，以便分析原因，寻求合适的引纬工艺参数，采取必要的措施，使纱线张力控制 在对提高纱线质量和设备利用率有利的范围之内，同时为评价设备性能提供依据。CN200720091839. 6公开一种梭子用纬纱张力器，其特征是它包括T形基体，在 T形基体中心沿竖直方向加工有插孔，两个对夹式翼形夹纱簧片插装在该插孔中，在T形 基体上部一侧设置有用于顶紧夹纱簧片的弹簧及张力调整螺钉，夹纱簧片下部通过销钉固 定在T形基体上。该专利技术为纬纱张力器而非检测方法。CN200810018640.X公开一种纬纱 飞行张力显示装置，它包括用于测量纬纱张力的纬纱张力传感器、用于处理所述的纬纱 张力传感器的输出信号的纬纱张力信号调理板、与所述的纬纱张力信号调理板的输出信号 相连接的纬纱张力运算器、与所述的纬纱张力运算器的输出端相连接的织机主控板，所述 的织机主控板上还连接有用于检测喷气织机主轴转角的轴编码器，所述的织机主控板上还 连接有用于显示纬纱飞行张力的显示装置。该装置可靠性强、寿命长而结构简单，可用于 实时测量并显示动态纬纱张力、提高喷气织机的纬纱适应性和优化喷气织机的控制手段。 CN200810189734.3公开一种纬纱张力测量装置，其特征在于，包括张力传感器(10)，用于 测量纬纱张力(T)并产生作为纬纱张力函数而变化的电输出信号(Vout)。该装置设有针对 输出信号(Vout)的放大装置(AMP、INA、PGA)，所述放大装置具有在数字脉冲控制下可变的 增益值(G)，以及针对电输出信号(Vout)的模数转换装置，所述模数转换装置产生数字输 出信号(VD)。控制单元(⑶)接收数字输出信号(VD)并编程以通过定义适于选择一理想增 益的命令信号(DI)的数字脉冲控制所述放大装置(AMP、INA、PGA)。目前，传统的纬纱张力测试仪大多只能提供纱线张力的平均值变化情况，只能对 纱线的张力给出大致的估量。或没有直观的显示张力曲线功能，且结果的精度和准确性难 以令人满意。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是提供一种设备和方法，当织机 投梭时保证正常大容量连续纬纱张力数据的采集。而当织机不投梭时，迅速对这批数据进 行处理，在屏幕窗口中绘制张力曲线、存盘等操作。按照本专利技术通过一种具有权利要求1特征的设备和方法达到该目的。通过诸从属 权利要求的特征和特征组合阐明本专利技术。USB数据采集系统硬件模块主要由多路模拟开关、A/D转换器、微控制器芯片、USB 接口芯片、FIFO存储器和时钟信号电路等组成。采集电路自带时钟和定时器，多路模拟输入信号从信号预处理电路接口输入后， 经多路模拟开关控制将其中的一路接入串行A/D转换器，选择通道进入放大器，由放大器 输出到A/D转换器，当有定时器脉冲或外部时钟有效边沿启动后，AD开始转换当前通道，并 且AD在转换时板上逻辑电路自动设置为下一个转换通道，等待下一个有效启动脉冲到来。 通道转换顺序为从首通道0开始顺序转换到第末通道η结束，然后由重新从0到η通道， 如此循环直到用户结束转换。AD转换数据顺序写入FIFO寄存器中，最后经采集电路的USB 系统将AD数据送入计算机。在织机的一个循环中，对于纬纱而言，在投梭时需要测量张力，此时纬纱在极短时 间内穿越织机，采集的数据量大，而在不投梭时则不需要测量张力。在一个单CPU多任务的 环境中，由于任务之间的调度切换非常平凡，特别是当用户移动窗口、或弹出对话框等，则 会使当前线程猛地花掉大量的时间去处理这些图形操作，因此如果处理不当，则将无法实 现高速连续不间断采集。因此采用子线程则是必须的，首先创建一个数据采集线程，在织机 投梭时，将这个线程设置为绝对的工作者线程，这个线程在正常采集中不能有任何窗口等 图形操作。只有这样，当用户进行任何窗口操作时，这个线程才不会被堵塞，可以保证正常 连续的纬纱张力数据采集。另外，再开辟一个子线程，称之用户界面线程。在不投梭时，不 用测量纬纱张力，指定事件消息发送给用户界面线程，则用户界面线程恢复运行状态，迅速 对这批数据进行处理，如计算、在窗口绘制波形、存盘等操作。与现有的技术相比，本专利技术的多线程技术的适用于织机织造过程中纬纱张力测量 方法，利用织机的工作原理，采用多线程技术和高速采集系统实现纬纱张力在线测量与实 时显示，测量数据量大，自动化和信息化程度高，具有广阔的前景。附图说明以下借助实施例参照附图更详细地说明本专利技术的方法和设备。其中图1本专利技术的设备的第一实施例的采集硬件结构示意图；图2本专利技术的设备的第一实施例的报警电路结构示意图；图3本专利技术的设备的第一实施例的数据采集与处理流程具体实施例方式USB数据采集系统硬件模块主要由多路模拟开关、A/D转换器、微控制器芯片、USB 接口芯片、FIFO存储器和时钟信号电路等组成。硬件总体结构框图如图1所示。PC机复位采集板以后，首先设置采集板的通道数、采集频率等参数，然后松开复 位，并按要求启动数据采集器。采集板启动后，将采集结果存放到FIFO中。当采集板采集 到一定量的数据后，数据采集线程向用户界面线程发信号(SetEvent)，同时数据采集线程 继续采集数据。用户界面线程接到信号后，读取采集板FIFO上的采集数据并经过判断(如 果有缺陷通过数字1/0输出高电平)、转换后传入计算机硬盘，因而达到高速数据采集的目 的。采集电路自带时钟和定时器，多路模拟输入信号从信号预处理电路接口输入后，经多路模拟开关控制将其中的一路接入串行A/D转换器，选择通道进入放大器，由放大器 输出到A/D转换器，当有定时器脉冲或外部时钟有效边沿启动后，AD开始转换当前通道，并 且AD在转换时板上逻辑电路自动设置为下一个转换通道，等待下一个有效启动脉冲到来。 通道转换顺序为从首通道0开始顺序转换到第末通道η结束，然后由重新从0到η通道， 如此循环直到用户结束转换。AD转换数据顺序写入FIFO寄存器中，最后经采集电路的USB 系统将AD数据送入计算机。在实时数据采集过程中，考虑到现场等情况，要求在检测过程中一旦发现纬纱张 力超限，系统要实时报警。为了实现在大容量数据采集的同时做到实时报警，本系统采用两 步，一是如果每判断出一个超门限值都报一次警将会导致采集系统丢失数据甚至崩溃，因 为每一个缺陷可能在1秒都有上万个数据超门限值。每判断出一个超门限值都报一次警将 占用CPU时间，严重影响采集线程采集数据，同时也占用采集器的时间和资源。处理办法是 设立一个标志(Flag)，当从FIFO寄存器取出数据写入缓冲区PADBuffer 时，对该批 数据判断超门限值，如果有超门限值，则把标志Flag设为true，在该批采集数据写入缓冲 区后，再判断标志Flag，二是如果Flag为true，则通过采集电路的数据I/O 口输出一个脉 冲到声光报警电路1-2引脚，如图2所示，当该电本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术公开一种利用多线程技术的适用于织机织造过程中纬纱张力测量方法，其特征是利用多线程技术和高速采集系统实现纬纱张力在线测量与实时曲线显示；首先利用数据高速采集系统，其次采用多线程技术：数据采集线程和用户界面线程；在织机织造过程中，当投梭时，进行数据采集。而当织机不投梭时，用户界面线程对数据进行处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，徐大华，李阳，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：12