CT4000是集光、機(jī)、電、氣、計(jì)算機(jī)等技術(shù)于一體的帶有電容條干檢測(cè)、雜質(zhì)檢測(cè)、毛羽檢測(cè)、直徑檢測(cè)、布面仿真、竹節(jié)紗測(cè)試等功能的全自動(dòng)型條干均勻度測(cè)試分析儀。它是目前國內(nèi)功能最全面、技術(shù)最先進(jìn)的條干儀，用來測(cè)試各種棉、毛、麻紗的條干線密度不勻、直徑不勻、毛羽指數(shù)、雜質(zhì)含量等指標(biāo)，對(duì)紗線的質(zhì)量監(jiān)測(cè)、跟蹤和提高以及紗線評(píng)級(jí)具有重要的意義，是紡織行業(yè)必備的精密測(cè)試儀器。

1 整機(jī)組成及工作原理
    CT4000條干儀主要由檢測(cè)分機(jī)、主處理機(jī)（包括主機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)）、打印機(jī)及成套附件構(gòu)成，其中檢測(cè)分機(jī)由換管單元、毛羽單元、雜質(zhì)單元、直徑單元、電容單元、傳動(dòng)單元、控制單元及引紗單元組成。整機(jī)工作原理框圖見圖1。
    自動(dòng)喂紗裝置將完成紗線的引入，在羅拉的牽引下紗線依次通過毛羽檢測(cè)單元、雜質(zhì)檢測(cè)單元、光電檢測(cè)單元、電容檢測(cè)單元，各檢測(cè)單元分別將紗線的毛羽信息、雜質(zhì)信息、直徑信息、線密度信息轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)，依次送到主處理機(jī)的多功能數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)數(shù)板、信號(hào)調(diào)理板。多功能數(shù)據(jù)采集卡完成雜質(zhì)信號(hào)和毛羽信號(hào)的數(shù)據(jù)采集，計(jì)數(shù)板將CCD相機(jī)感應(yīng)出來的脈沖信號(hào)按照寬度進(jìn)行計(jì)數(shù)，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的直徑信息，信號(hào)調(diào)理板對(duì)紗線的線密度信號(hào)進(jìn)行調(diào)零、調(diào)均值處理后進(jìn)行AD采樣，多功能數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)數(shù)板、信號(hào)調(diào)理板將AD采樣到的數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)總線以中斷的方式送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)進(jìn)行紗線的直徑值、直徑CV值、毛羽H值、質(zhì)量變異系數(shù)CVm%、各檔疵點(diǎn)值的計(jì)算，實(shí)時(shí)顯示質(zhì)量不勻曲線圖，完成單次測(cè)試后，依次計(jì)算雜質(zhì)含量、雜質(zhì)平均尺寸、毛羽和線密度的波譜圖、變異--長度曲線、質(zhì)量分布圖、DR曲線和DR值。批次測(cè)試完成后，計(jì)算各種統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，完成數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，并有選擇性的存儲(chǔ)測(cè)試過程中紗線的直徑測(cè)試實(shí)時(shí)值，以便進(jìn)行織物仿真。

2 條干檢測(cè)原理及應(yīng)用
    檢測(cè)分機(jī)的電容單元用于條干信號(hào)的檢測(cè)，檢測(cè)頭的幾個(gè)極板和可調(diào)電容一起構(gòu)成平衡電橋，當(dāng)紗線進(jìn)入檢測(cè)頭極板時(shí)，極板間電容值發(fā)生改變，從而使電橋失去平衡，電橋輸出失衡信號(hào)。此信號(hào)就是紗線線密度信號(hào)，經(jīng)過處理送入計(jì)算機(jī)計(jì)算出CVm值、紗疵數(shù)等各條干指標(biāo)。
CVm值是反應(yīng)紗線線密度不勻的一個(gè)統(tǒng)計(jì)值，它是紗線不勻情況的總體概述，CVm值越小說明所測(cè)試樣總體上越均勻，但它反應(yīng)不了紗線的局部均勻情況，這也是為何有時(shí)試樣檢測(cè)CVm值小但織布織出次布的原因（CVm值只是反應(yīng)紗線質(zhì)量的一個(gè)方面，而且它只是一個(gè)統(tǒng)計(jì)值，從總體上來評(píng)價(jià)紗線，不反應(yīng)局部質(zhì)量問題）。所以我們除了關(guān)注CVm值以外，以下幾個(gè)和紗線質(zhì)量息息相關(guān)的指標(biāo)也應(yīng)引起足夠重視，如千米疵點(diǎn)數(shù)、波譜圖、DR值、CV-L曲線等。千米紗疵數(shù)是紗線的一個(gè)重要指標(biāo)，紗疵會(huì)影響紗線強(qiáng)力，從而影響織布效率，還會(huì)形成布面疵點(diǎn)、云斑等，直接影響成品布的布面質(zhì)量。波譜圖是反應(yīng)紗線線密度周期不勻的，根據(jù)波譜圖可以方便地查找產(chǎn)生周期不勻的原因，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備，存在周期不勻的紗線會(huì)在布面產(chǎn)生周期性的條紋。DR值和DR曲線可以幫助分析長粗節(jié)或長細(xì)節(jié)的存在，紗線中存在的個(gè)別長粗節(jié)或長細(xì)節(jié)在CV值中反應(yīng)不出來，但是可通過DR值和DR曲線來判斷，長粗節(jié)和長細(xì)節(jié)對(duì)布面質(zhì)量也有相當(dāng)大的影響。CV-L曲線是反應(yīng)不同切割長度下紗線CVm值水平的圖形，由于檢測(cè)細(xì)紗的電容極板高度為8mm，也就是說其CVm值主要反應(yīng)短片段不勻，而長片段不勻就需要通過CV-L曲線進(jìn)行分析。
    電容檢測(cè)功能中還有一個(gè)重要功能是竹節(jié)紗功能，通過紗線線密度信號(hào)可以分析出竹節(jié)紗的各指標(biāo)，如竹節(jié)長度、竹節(jié)間距、竹節(jié)倍數(shù)等，與竹

3 毛羽檢測(cè)原理及應(yīng)用
    毛羽單元負(fù)責(zé)紗線毛羽信號(hào)的檢測(cè)，毛羽檢測(cè)依據(jù)的是光的散射原理，將調(diào)制的平行光源照射到紗線毛羽上，光接收器在另一端接收毛羽信號(hào)，毛羽信號(hào)經(jīng)過濾波、放大、解調(diào)、程控放大等處理后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡，最后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行毛羽指標(biāo)的計(jì)算和顯示。
    毛羽指標(biāo)是CVm值之外又一重要紗線參數(shù)，CT4000條干儀給出的是紗線的毛羽指數(shù)，意思是單位長度紗線上毛羽總量，是反應(yīng)紗線總體毛羽豐富程度的指標(biāo)。紗線毛羽對(duì)成布質(zhì)量影響很大，如：毛羽的多少會(huì)影響紗線的吸色性能，從而造成紗線染色不勻；生產(chǎn)織物時(shí)毛羽會(huì)使相鄰經(jīng)紗糾纏，引起斷經(jīng)和緯停；毛羽脫落會(huì)形成飛花，污染環(huán)境，危害人體健康。所以毛羽指標(biāo)已經(jīng)是紗線必測(cè)指標(biāo)之一。

4 直徑檢測(cè)原理及應(yīng)用
    直徑單元用于測(cè)試紗線的直徑指標(biāo)，依據(jù)的是投影原理，平行光源從一側(cè)照向紗線，投影于另一側(cè)的相機(jī)，相機(jī)測(cè)出一個(gè)寬度與紗線直徑成正比的信號(hào)，后續(xù)電路采集信號(hào)寬度后計(jì)算出紗線直徑。
    直徑指標(biāo)與條干線密度指標(biāo)有相似之處又有不同之處，直徑指標(biāo)同樣給出了基于直徑信號(hào)的CVd值、疵點(diǎn)等，不同之處在于條干指標(biāo)采集的是線密度信號(hào)，給出的CVm值是反應(yīng)紗線質(zhì)量不勻，即關(guān)注的是單位體積內(nèi)紗線的質(zhì)量，而直徑指標(biāo)中給出的CVd值反應(yīng)的是直徑不勻，是紗線外觀均勻性的體現(xiàn)。直徑CVd值是對(duì)線密度CVm值的一個(gè)很好的補(bǔ)充，前面提到條干CVm值好的紗線不一定能織出好的布，就是因?yàn)闆]涉及紗線外觀，而紗線外觀均勻性能更直觀的體現(xiàn)布面質(zhì)量。當(dāng)然，直徑均勻性只是反應(yīng)紗線的外觀，同樣有局限性，因?yàn)樗鼨z測(cè)不到紗線的緊密性，而同樣直徑的兩種紗線，一種緊密，一種蓬松，織出的布效果顯然是不一樣的。所以線密度指標(biāo)和直徑指標(biāo)就形成了有效的互補(bǔ)，二者結(jié)合才能更全面的評(píng)價(jià)紗線質(zhì)量。
　　另外紗線直徑數(shù)據(jù)保存后可以在織物仿真系統(tǒng)進(jìn)行模擬織布，提前預(yù)測(cè)織物效果。織物仿真系統(tǒng)里經(jīng)紗緯紗可自選，提供機(jī)織和針織兩種方法，提供多種織物組織結(jié)構(gòu)，也可自行編輯組織結(jié)構(gòu)，紗線顏色和背景顏色均可自選。模擬織出的布樣有相當(dāng)大的借鑒意義，能提前預(yù)測(cè)直徑不勻所帶來的布面問題。

5 雜質(zhì)檢測(cè)原理及應(yīng)用
    雜質(zhì)測(cè)試功能由雜質(zhì)單元完成，依據(jù)光的反射原理，不同顏色的目標(biāo)對(duì)同一種光反射強(qiáng)度有很大的差異。用單一光源照射到紗線上，在光源同側(cè)接收反射光，根據(jù)反射光強(qiáng)度的變化來判斷紗線中雜質(zhì)的尺寸。
　　紗線中雜質(zhì)的來源主要是棉花收割過程中棉花的葉片、莖梗、棉籽等雜物和環(huán)境中的灰塵。紗線中雜質(zhì)的存在會(huì)不同程度地影響著紗線的質(zhì)量，首先雜質(zhì)會(huì)影響紗線的強(qiáng)力，造成紗線強(qiáng)力弱環(huán)，其次紗線中雜質(zhì)含量太高會(huì)直接影響最終織物外觀，還會(huì)加快紡紗設(shè)備的機(jī)件如針織機(jī)機(jī)頭等的磨損，另外雜質(zhì)含量能間接反應(yīng)紡織廠環(huán)境潔凈程度。雜質(zhì)指標(biāo)中給出了雜質(zhì)平均尺寸，每千米和每克雜質(zhì)含量，雜質(zhì)數(shù)量--尺寸分布圖。

6 儀器特點(diǎn)
（1）主處理機(jī)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，操作界面以Windows 2000為平臺(tái)，中文顯示，使用方便。
（2）提供CVm%值、Um%值、最大質(zhì)量偏差、常發(fā)性12檔疵點(diǎn)等測(cè)試指標(biāo)。
（3）提供條干測(cè)試的波譜圖、精細(xì)連續(xù)波譜圖、變異--長度曲線、線密度頻率分布圖等圖形。
（4）提供毛羽測(cè)試、直徑值及其不勻測(cè)試、竹節(jié)紗測(cè)試、布面仿真等功能。
（5）以光電原理來檢測(cè)雜質(zhì)尺寸及含量，可給出每千米及每克雜質(zhì)含量。
（6）統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)提供試樣的日?qǐng)?bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)等以及常規(guī)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分布圖。
（7）測(cè)試的所有數(shù)據(jù)報(bào)表及圖形信息可通過屏幕顯示或打印機(jī)打印。
（8）最高測(cè)試速度800m/min，且細(xì)紗測(cè)試為全自動(dòng)測(cè)試，大大提高測(cè)試效率。
（9）檢測(cè)分機(jī)采用積木式組合結(jié)構(gòu)，造型美觀，維修方便。

7結(jié)束語  
    隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用于紗線的檢測(cè)，不再局限于原來的電容測(cè)試一種手段。CT4000條干儀集電容檢測(cè)、毛羽檢測(cè)、直徑檢測(cè)、雜質(zhì)檢測(cè)等多種檢測(cè)方法于一體，可從多個(gè)方面、不同角度來綜合評(píng)價(jià)紗線質(zhì)量，對(duì)紡紗廠內(nèi)部控制紗線質(zhì)量、尋找設(shè)備問題有重要作用，也能更真實(shí)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)紗線對(duì)布面質(zhì)量的影響。