目前國(guó)內(nèi)測(cè)量毛絨纖維細(xì)度的主要方法是投影顯微鏡法，測(cè)量長(zhǎng)度的主要方法是梳片法，測(cè)量指標(biāo)少，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，效率低下，且對(duì)人的依賴度高，降低了公正檢驗(yàn)的效率和可靠性，制約了電子自動(dòng)化的進(jìn)程。因此，針對(duì)我國(guó)毛絨纖維質(zhì)量檢驗(yàn)體制改革儀器化的需要，通過技術(shù)攻關(guān)，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化測(cè)試儀器毛絨纖維大容量檢測(cè)儀，能夠快速準(zhǔn)確的對(duì)毛絨纖維的長(zhǎng)度、細(xì)度、數(shù)量和分布等進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試和統(tǒng)計(jì)分析,同時(shí)輸出直徑、根數(shù)長(zhǎng)度、豪特長(zhǎng)度、巴布長(zhǎng)度、短毛率等指標(biāo)。
    該檢測(cè)儀的最大特點(diǎn)是將針梳機(jī)傳送機(jī)構(gòu)、CCD相機(jī)采集和高效率圖像處理系統(tǒng)相結(jié)合，應(yīng)用于羊毛、羊絨等細(xì)小纖維的測(cè)量。具有系統(tǒng)穩(wěn)定，測(cè)試效率高和測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確的特點(diǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：
    A.將毛絨束纖維固定在有固定間距的兩塊光學(xué)玻璃之間的縫隙，同時(shí)
測(cè)量其長(zhǎng)度及細(xì)度的方法。
    B.CCD相機(jī)掃描毛絨束纖維，用光學(xué)圖像分析法同時(shí)測(cè)量毛絨束纖維的
長(zhǎng)度和細(xì)度指標(biāo)的方法。
    C.毛絨纖維細(xì)度測(cè)量圖像處理與指標(biāo)輸出模型。
    D.毛絨纖維長(zhǎng)度測(cè)量圖像處理與指標(biāo)輸出模型。
    E.配有編碼器的自動(dòng)毛條輸送機(jī)構(gòu)，可平穩(wěn)快速的輸送樣品到測(cè)試位
置，針梳機(jī)構(gòu)內(nèi)的針梳排出現(xiàn)異常運(yùn)動(dòng)，通過軟件和硬件的特殊處理，能立刻報(bào)警并給針梳機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)出停止指令，從而保證整個(gè)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)安全。
    F.光電檢測(cè)系統(tǒng)采用高精度LED光源，高分辨率工業(yè)相機(jī)和專用光學(xué)成像鏡頭。儀器工作穩(wěn)定可靠，測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定性高,一致性好。
    1.組成及原理
    毛絨纖維大容量檢測(cè)儀主要由毛條輸送機(jī)構(gòu)、夾持與牽引機(jī)構(gòu)、光源和數(shù)字相機(jī)、主處理機(jī)和電控箱及傳感器等附件組成。采用光學(xué)成像法進(jìn)行測(cè)試，可進(jìn)行兩種模式的測(cè)量，毛條模式和載樣片模式， 毛條模式用于對(duì)毛條的長(zhǎng)度和細(xì)度進(jìn)行測(cè)量， 載樣片模式可用于測(cè)量散毛和毛條的細(xì)度。
    工作原理  毛條在經(jīng)過梳理機(jī)構(gòu)后，變成密度分布均勻的分散的毛須，毛須在電機(jī)牽引下朝長(zhǎng)度方向每次步進(jìn)5mm(依設(shè)定)，同時(shí)另一電機(jī)帶動(dòng)相機(jī)在垂直長(zhǎng)度的方向上掃描一次圖像進(jìn)行測(cè)量。在一次掃描中獲得毛條的一行的圖像，對(duì)圖像進(jìn)行處理，即可獲得一次掃描的細(xì)度值和毛條根數(shù)。 多次掃描后，直到掃描完成，就可以獲得整個(gè)毛條的長(zhǎng)度分布數(shù)據(jù)，同時(shí)會(huì)得到相應(yīng)纖維的細(xì)度值。
    2.檢測(cè)方式
    數(shù)字相機(jī)是毛絨纖維大容量檢測(cè)儀最關(guān)鍵的組成部分，數(shù)字相機(jī)判斷纖維的梳理密度是否合適，然后進(jìn)行連續(xù)的掃描，獲取纖維段圖像，對(duì)各個(gè)纖維段進(jìn)行分析處理，剔除相互交叉和重疊的無效纖維段，把有效的纖維段通過噪聲消除及濾波處理，最后處理成二值化圖像，采用距離變換或Hough變換等方法計(jì)算纖維的直徑，同時(shí)判斷羊毛的根數(shù)。
    3.光學(xué)設(shè)計(jì)
    該系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)包括光路設(shè)計(jì)和諸多光學(xué)零件設(shè)計(jì)。主要的光學(xué)零件有光學(xué)透鏡放大系統(tǒng)，光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)絲，光源散射板，光學(xué)載物板。每一個(gè)光學(xué)零件的設(shè)計(jì)和制作精度，都會(huì)對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試產(chǎn)生很大的影響，甚至使系統(tǒng)無法正常測(cè)試。
    4.電路設(shè)計(jì)
    主控芯片采用飛思卡爾16位汽車級(jí)芯片MC9S12XD512,該芯片具有非常高的可靠性和抗干擾性和很高的擴(kuò)展性. 通過RS232串口和主機(jī)進(jìn)行通信, 對(duì)系統(tǒng)主要進(jìn)行如下控制:
4個(gè)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制.
1個(gè)對(duì)射傳感器以及2個(gè)接近開關(guān)的數(shù)字量采集及控制.
溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)采集.
2個(gè)氣缸的控制.
吸氣系統(tǒng)的電源控制.
光源的控制.
1個(gè)急停開關(guān).
電路設(shè)計(jì)要完成各個(gè)運(yùn)動(dòng)之間的相互配合，還要配合主處理機(jī)完成圖像的采集和信號(hào)傳輸?shù)热蝿?wù)。
    5.部分軟件處理
    測(cè)試儀器給出了試樣纖維直徑及其分布和纖維長(zhǎng)度及其分布，包括：纖維平均直徑MFD、纖維平均直徑變異系數(shù)CVD、豪特長(zhǎng)度H、豪特長(zhǎng)度變異系數(shù)CVH、30mm及以下豪特短毛率UH、巴布長(zhǎng)度B、巴布長(zhǎng)度變異系數(shù)CVB、30mm及以下巴布短毛率UB、根數(shù)長(zhǎng)度L、根數(shù)長(zhǎng)度變異系數(shù)CVL、30mm及以下根數(shù)短毛率UL。
    6.儀器特點(diǎn)
    A.主處理機(jī)采用高速PC，操作界面以Windows7為平臺(tái)，中文顯示，使用方便。
    B.自動(dòng)化程度高，具有極高的測(cè)試效率，功能齊全。
    C.可同時(shí)測(cè)量毛絨纖維的細(xì)度和長(zhǎng)度等指標(biāo)。
    D.實(shí)時(shí)顯示羊毛圖像和處理結(jié)果，測(cè)試結(jié)果圖形化輸出。
    E.測(cè)試的所有數(shù)據(jù)報(bào)表及圖形信息采用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，方便聯(lián)網(wǎng)和查詢。F.可設(shè)定多種測(cè)試模式，同時(shí)適用于原毛和毛條的測(cè)試。
    G.采用一體式結(jié)構(gòu)，造型美觀，維修方便。
    7.結(jié)束語
    毛絨纖維大容量檢測(cè)儀是集機(jī)、電、氣技術(shù)于一體的可同時(shí)測(cè)量毛絨纖維長(zhǎng)度和細(xì)度指標(biāo)的檢測(cè)儀。它是我公司最先進(jìn)、功能最全面的毛絨類檢測(cè)儀，并且填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。能夠快速有效地測(cè)試毛絨纖維的細(xì)度、長(zhǎng)度、等參數(shù)，對(duì)毛絨的的質(zhì)量監(jiān)測(cè)、跟蹤和提高以及毛絨評(píng)級(jí)具有重要的意義，是一種毛紡行業(yè)必備的精密測(cè)試儀器。