梳棉機回轉蓋板平面度自動檢測技術淺析

鞏彥紅

（特呂茨勒紡織機械（上海）有限公司，上海 201707）

自動檢測技術是自動化科學技術領域的重要分支［1］，可提高自動化水平，減少人為誤差，從而提高生產或設備的可靠性及運行效率。

梳棉機是重要的紡紗設備，錫林—蓋板梳理區是梳棉機梳理的核心部位［2］。如特呂茨勒公司梳棉機配置84根回轉蓋板，傳統手工檢測回轉蓋板誤差較大且效率較低；而自動檢測系統，既可將百分表手工檢測的0．01mm～0．02mm 偏差降到0．005mm，又可減少人力、提高效率（手工檢測時間約為15s，自動檢測時間僅2s即可完成）。

1 回轉蓋板平面度自動檢測系統工作原理

回轉蓋板平面度自動檢測系統是以虛擬儀器為核心，以計算機網絡技術和接口技術為基礎，采用傳感器技術，通過集成化、模塊化數據處理和顯示完成檢測的系統，能滿足自動控制系統穩定、快速和準確的檢測要求［3］。此外，該系統還具有數據自動分析、自動存儲、編號實現追溯性等功能，擁有人機會話集中顯示和操控屏，使用維護方便，可大幅提高檢測效率。其檢測原理如圖1所示。

圖1 回轉蓋板平面度自動檢測原理

2 虛擬儀器系統

2．1 虛擬儀器簡介

虛擬儀器自動檢測系統是以軟件方式實現儀器的檢測功能，以微機（PC）硬件為核心的數據平臺，其功能可由用戶設定。它可替代傳統測量儀器，如邏輯分析儀、信號發生器、頻譜分析儀器、示波器等，從而減少檢測人員對繁雜數據的采集、分析、記錄等，其最大的優點是可集成自動控制系統，設計構建專用的儀器系統；突破了傳統儀器的局限性，節省了硬件資源，可通過軟件和公式對數據進行實時、大量、快速地分析與處理，實現人機會話功能［4］。

虛擬儀器基于計算機總線、網絡和接口技術，可實現系列化、模塊化，有靈活的互聯性，支持CAN，Fieldbus，PROFIBUS等工業總線標準；可方便快速地建立自己的自動檢測系統，實現測試和控制過程的網絡化；支持共同的硬件平臺，新增檢測功能只需通過增加軟件或通用模塊擴展系統的檢測功能即可實現，使系統的開發方便、靈活，用時短、成本低。

2．2 虛擬儀器工作原理及結構

虛擬儀器包括3大功能模塊：模塊化數據采集硬件，計算機硬件平臺和用于數據分析、過程通信及圖形用戶界面的軟件。其原理是采用電測法將非電量轉化為電量，再經過數據處理模塊，利用Labview軟件分析和處理，將非電量參數顯示出來，見圖2。

3 傳感器的選擇

回轉蓋板平面度檢測數據的采集由傳感器完成，并將非電量轉化為電量傳入數據采集系統進行處理。所以，選擇正確的傳感器是減小測量誤差，將系統誤差降到最低的關鍵。

圖2 虛擬儀器工作原理

3．1 傳感器選用原則

考慮到傳感器主要適用于筆者公司回轉蓋板的檢測，在確保其主要性能指標的前提下，對其他參數和性能指標采取相對放寬的要求，以找到高性能、高性價比的傳感器。同時，采用平均技術、差分技術、穩定性處理、屏蔽和隔離來改善傳感器的性能。

3．2 傳感器的測量電路及微機接口

大多數傳感器出廠時已設置好轉化放大電路，用戶可直接使用。根據回轉蓋板測量要求，采用傳感器出廠設置的模擬型測量電路，無需自行設計。傳感器與微機接口的選擇，應根據傳感器輸出形式確定：模擬量對應模擬量接口方式，數字量對應數字量接口方式，開關量對應開關量接口方式。

4 結語

檢測技術在國民經濟中有著極其重要的地位。例如：機械制造行業通過對加工過程中的靜態、動態參數如工件的加工精度、切削速度、機床振動、刀具磨損等進行在線檢測、反饋、控制，可控制加工質量、提高效率；化工和電力行業通過對生產過程中的壓力、溫度、流量實時監測控制，可規避生產中可能產生的危險；交通領域如汽車配備多種傳感器，分別用來檢測車速、負載、胎壓、方位、振動、油量、溫度及燃燒等。雖然，此次設計使用了較為先進的技術手段與設備，但由于傳感器技術的發展速度較快，今后仍需繼續學習、研究，不斷提高自動控制系統的應用水平，以此提高并擴大其在紡織行業中的應用。