微型計(jì)算機(jī)在紡織試驗(yàn)儀器智能化方面的應(yīng)用及發(fā)展

沈志剛

浙江肯特科技股份有限公司 浙江杭州 310052

我國(guó)自從上世紀(jì)70年代開(kāi)始在紡織試驗(yàn)中逐漸運(yùn)用微機(jī)系統(tǒng)。目前微型系統(tǒng)在紡織檢測(cè)項(xiàng)目中已經(jīng)取得了較大程度的進(jìn)展，比如由基于PLC控制的單紗強(qiáng)力儀，以及卷取收縮測(cè)試儀，長(zhǎng)度測(cè)定儀，自動(dòng)支數(shù)稱(chēng)等多種設(shè)備，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，并且目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量規(guī)模化生產(chǎn)，在紡織試驗(yàn)儀器中利用系統(tǒng)微機(jī)能夠通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)鑒定，并且社會(huì)各界高度重視該技術(shù)，對(duì)于傳統(tǒng)紡織測(cè)試儀器的改造。除此之外，在紗線(xiàn)粘度測(cè)試儀，擺錘式強(qiáng)力測(cè)試儀等多種儀器中，應(yīng)用單板微機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析處理，具有良好的應(yīng)用效果[1]。

1 在紡織試驗(yàn)儀器中應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

具有較高的自動(dòng)化程度，能夠開(kāi)發(fā)不同的材質(zhì)功能，進(jìn)而能夠?yàn)榧徔椫破诽峁┒喾N信息。其次能夠提升測(cè)試精確度，在紡織試驗(yàn)儀器中應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)，能夠?qū)λ@得的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，進(jìn)一步減少儀器校準(zhǔn)以及測(cè)試過(guò)程中環(huán)境因素導(dǎo)致的測(cè)量誤差。能夠促進(jìn)紡織測(cè)試儀器實(shí)現(xiàn)智能化方向發(fā)展，將紡織測(cè)試儀器與微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行融合，可以通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)：首先，采用系統(tǒng)微機(jī)集中控制紡織測(cè)試儀器。其次將微處理器作為紡織測(cè)試儀器的重要組成，前者可以通過(guò)進(jìn)一步豐富微機(jī)的功能，在一定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)紡織測(cè)試儀器的靈活化使用，但隨著目前微機(jī)價(jià)格的降低，以及微機(jī)硬件接口技術(shù)的不斷發(fā)展，也使紡織測(cè)試儀器專(zhuān)用微機(jī)和內(nèi)層微機(jī)，成為了主要的發(fā)展趨勢(shì)。

2 在紡織測(cè)試儀器中運(yùn)用微機(jī)計(jì)算機(jī)面臨的問(wèn)題

當(dāng)前，在紡織測(cè)試儀器與微機(jī)進(jìn)行融合時(shí)，無(wú)論采用上述哪一種結(jié)構(gòu)形式，都需要解決儀器本身檢測(cè)機(jī)理以及計(jì)算機(jī)技術(shù)有關(guān)問(wèn)題，同時(shí)，還需要根據(jù)不同的檢測(cè)儀器的工藝特點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的接口電路和開(kāi)發(fā)軟件，接口電路能夠解決計(jì)算機(jī)與紡織測(cè)試儀器之間電路匹配兼容問(wèn)題。而利用軟件能夠通過(guò)借助微機(jī)，進(jìn)一步對(duì)紡織測(cè)試儀器的整個(gè)測(cè)試過(guò)程進(jìn)行程序控制和數(shù)據(jù)分析，并將分析結(jié)果按照規(guī)定的格式輸出。在開(kāi)發(fā)用軟件時(shí)除了要求工作人員具備較強(qiáng)的硬件開(kāi)發(fā)技術(shù)，此外還需要熟練掌握紡織測(cè)試儀器的具體工藝操作要求[2]。

3 微型計(jì)算機(jī)在紡織測(cè)試儀器智能化的發(fā)展

目前，微機(jī)在具體一些使用過(guò)程中逐漸呈現(xiàn)智能化方向發(fā)展，而這種智能儀器是指通過(guò)利用微型計(jì)算機(jī)能夠按照預(yù)定模式，基于不同的環(huán)境條件下采用正確邏輯思維判斷，并完成各種測(cè)試數(shù)據(jù)分析，利用該儀器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，數(shù)據(jù)顯示的功能系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有部分取代人力功能。相對(duì)完善的智能儀器測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備以下幾點(diǎn)：首先能夠自動(dòng)完成多種操作，具有自動(dòng)校正的功能，能夠自動(dòng)校準(zhǔn)，同時(shí)還對(duì)于外界不利文環(huán)境條件，包括溫度，濕度，影響儀器運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行非線(xiàn)性自動(dòng)修正。具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可以根據(jù)預(yù)設(shè)程序要求和測(cè)試對(duì)象的變化，改變測(cè)試功能和程序量程，具有故障診斷功能，當(dāng)儀器達(dá)到上述要求之后，需要具備完善的非電量電測(cè)傳感器和高性能電控元件，能夠代替面板手工操作，但目前國(guó)內(nèi)外在紡織測(cè)試儀器實(shí)現(xiàn)智能化水平方面還存在較大差距，需要根據(jù)當(dāng)前實(shí)際存在的問(wèn)題解決。首先從紡織測(cè)試儀器角度上來(lái)看，主要存在于檢測(cè)機(jī)理這一問(wèn)題。由于在紡織測(cè)試過(guò)程中，對(duì)其工作速度要求不高，測(cè)試運(yùn)算方法比較穩(wěn)定，盲目追求智能化反而會(huì)獲得不利結(jié)果，而且對(duì)于具有面廣量大的檢測(cè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，需要基于實(shí)際出發(fā)，并結(jié)合我國(guó)實(shí)際發(fā)展情況，合理選擇微機(jī)應(yīng)用方案，能夠在滿(mǎn)足較高精確度的情況和豐富測(cè)試功能的基礎(chǔ)上，盡可能選擇結(jié)構(gòu)設(shè)置簡(jiǎn)單的單片微機(jī)，四位機(jī)等，能夠符合經(jīng)濟(jì)需求。由于函數(shù)計(jì)算其成本較低，而且體積較小，幾乎能夠應(yīng)用于各種紡織試驗(yàn)計(jì)算任務(wù)中，因此可將其作為邏輯工具，通過(guò)接口是其能夠與紡織測(cè)試儀器進(jìn)行連接，構(gòu)成數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理裝置。由于紡織測(cè)試儀器面廣量大，對(duì)于過(guò)去的一些儀器優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要使其能夠與微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行兼容匹配，既能夠充分發(fā)揮紡織測(cè)試儀器的功能，同時(shí)還能夠顯著提升紡織測(cè)試儀器[3]。

光電檢測(cè)儀器是近年來(lái)的一種先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)，相比傳統(tǒng)目測(cè)手感檢測(cè)來(lái)說(shuō)具有較高的精確性，光電檢測(cè)技術(shù)可以將光學(xué)量以及非光學(xué)量待測(cè)物理量轉(zhuǎn)化為光學(xué)量，并進(jìn)一步配合電路處理和光電變換處理方法開(kāi)展檢測(cè)。在紡織行業(yè)中利用光電檢測(cè)實(shí)際上也是通過(guò)計(jì)算機(jī)，CCD傳感器快速成像，一旦發(fā)現(xiàn)異常棉塊異性纖維之后能夠獲得輸出信號(hào)，并利用計(jì)算機(jī)處理輸出信號(hào)配合指令以及快速閥門(mén)以消除異常纖維，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外很多防止企業(yè)均采用這種棉結(jié)塊雜質(zhì)檢測(cè)技術(shù)用于發(fā)現(xiàn)棉塊中的異常纖維，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清除的目的，整個(gè)過(guò)程中無(wú)需人為參與，通過(guò)傳感器的自動(dòng)檢測(cè)功能與異常棉塊清除功能應(yīng)用將紗線(xiàn)和棉花線(xiàn)路連接，保障紗線(xiàn)質(zhì)量。

4 具體應(yīng)用

我們以浙江肯特科技股份有限公司的肯特面料分色配比分析系統(tǒng)軟件為例，肯特面料分色配比分析系統(tǒng)軟件能夠完成人工和其他系統(tǒng)無(wú)法完成的面料分色工作，該系統(tǒng)成功應(yīng)用在我公司研發(fā)的新型床上用品莫代爾布料（Cotton和Model混染）的生產(chǎn)中，普通的染色工序無(wú)法對(duì)Cotton和Model進(jìn)行同時(shí)染色，然而利用該系統(tǒng)能夠解決該問(wèn)題，從而成功生產(chǎn)出該種新型床上用品莫代爾布料。我國(guó)自古以來(lái)就是紡織大國(guó)，也是全球最大紡織生產(chǎn)加工基地，由于面料種類(lèi)多樣以及瑕疵點(diǎn)的多樣化，傳統(tǒng)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)無(wú)法解決面料的自動(dòng)檢測(cè)，但隨著人工智能的應(yīng)用以及發(fā)展，使面料自動(dòng)化視覺(jué)檢測(cè)成為可能。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)的普及化，使其在紡織試驗(yàn)儀器中實(shí)現(xiàn)了智能化應(yīng)用，能夠提高運(yùn)行效率，并且能夠提高設(shè)備的自適應(yīng)能力，未來(lái)在紡織測(cè)試儀器中將會(huì)實(shí)現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)更廣的應(yīng)用。