基于灰色系統理論的筒子紗卷繞密度測量誤差預測

周其洪, 韓偉龍, 陳 鵬, 洪 巍, 岑均豪

(1.東華大學 紡織裝備教育部工程研究中心, 上海 201620; 2.東華大學 機械工程學院, 上海 201620;3.廣州盛原成自動化科技有限公司, 廣東 廣州 511400)

筒子紗卷繞密度是影響筒子紗染色質量的關鍵因素[1]。當筒子紗卷繞密度過小時,紗線太松,容易重疊且相互糾纏,成形不好難以染色[2];當筒子紗卷繞密度過大時,染液流體對筒子紗的滲透性較差,染色后的筒子紗內外色差較大[3]。因此,提升筒子紗卷繞密度的測量精度具有重要應用價值。

目前筒子紗卷繞密度的測量主要采用人工法和儀器法。人工法主要是使用游標卡尺等測量工具手動測量筒子紗的外形參數,運用數學公式和筒子紗的質量計算卷繞密度[4]。該方法存在測量精度差,效率低等問題。儀器法包括接觸式儀器法和非接觸式儀器法。接觸式儀器法主要是將硬度測試儀的探針插入到筒子紗內部,通過測量各層紗線的硬度來間接估測卷繞密度[5]。這種測量方法會對筒子紗的紗線結構造成一定的破壞,測量精度不高。非接觸式儀器法主要有機器視覺法和激光掃描建模法。機器視覺法主要是利用工業相機獲取筒子紗的側面輪廓,通過圖像分析計算筒子紗的體積,再配合紗線的質量計算筒子紗的卷繞密度[6]。該方法具有測量效率高和保持筒子紗紗線結構完整的優點,但當筒子紗表面輪廓存在凹凸不平的特征時,測量精度將會降低。激光掃描建模法主要是使用激光傳感器采集筒子紗的外形輪廓和質量傳感器采集紗線的質量,通過數據處理計算筒子紗的卷繞密度[7]。……