鞏彥紅

（特呂茨勒紡織機(jī)械（上海）有限公司，上海 201707）

自動檢測技術(shù)是自動化科學(xué)技術(shù)領(lǐng)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(chǎn)或設(shè)備的可靠性及運(yùn)行效率。

梳棉機(jī)是重要的紡紗設(shè)備，錫林—蓋板梳理區(qū)是梳棉機(jī)梳理的核心部位［2］。如特呂茨勒公司梳棉機(jī)配置84根回轉(zhuǎn)蓋板，傳統(tǒng)手工檢測回轉(zhuǎn)蓋板誤差較大且效率較低；而自動檢測系統(tǒng)，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(zhuǎn)蓋板平面度自動檢測系統(tǒng)工作原理

回轉(zhuǎn)蓋板平面度自動檢測系統(tǒng)是以虛擬儀器為核心，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和接口技術(shù)為基礎(chǔ)，采用傳感器技術(shù)，通過集成化、模塊化數(shù)據(jù)處理和顯示完成檢測的系統(tǒng)，能滿足自動控制系統(tǒng)穩(wěn)定、快速和準(zhǔn)確的檢測要求［3］。此外，該系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)自動分析、自動存儲、編號實(shí)現(xiàn)追溯性等功能，擁有人機(jī)會話集中顯示和操控屏，使用維護(hù)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(zhuǎn)蓋板平面度自動檢測原理

2 虛擬儀器系統(tǒng)

2．1 虛擬儀器簡介

虛擬儀器自動檢測系統(tǒng)是以軟件方式實(shí)現(xiàn)儀器的檢測功能，以微機(jī)（PC）硬件為核心的數(shù)據(jù)平臺，其功能可由用戶設(shè)定。它可替代傳統(tǒng)測量儀器，如邏輯分析儀、信號發(fā)生器、頻譜分析儀器、示波器等，從而減少檢測人員對繁雜數(shù)據(jù)的采集、分析、記錄等，其最大的優(yōu)點(diǎn)是可集成自動控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)構(gòu)建專用的儀器系統(tǒng)；突破了傳統(tǒng)儀器的局限性，節(jié)省了硬件資源，可通過軟件和公式對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時、大量、快速地分析與處理，實(shí)現(xiàn)人機(jī)會話功能［4］。

虛擬儀器基于計(jì)算機(jī)總線、網(wǎng)絡(luò)和接口技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)系列化、模塊化，有靈活的互聯(lián)性，支持CAN，F(xiàn)ieldbus，PROFIBUS等工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn)；可方便快速地建立自己的自動檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)測試和控制過程的網(wǎng)絡(luò)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(kuò)展系統(tǒng)的檢測功能即可實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)的開發(fā)方便、靈活，用時短、成本低。

2．2 虛擬儀器工作原理及結(jié)構(gòu)

虛擬儀器包括3大功能模塊：模塊化數(shù)據(jù)采集硬件，計(jì)算機(jī)硬件平臺和用于數(shù)據(jù)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(zhuǎn)化為電量，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊，利用Labview軟件分析和處理，將非電量參數(shù)顯示出來，見圖2。

3 傳感器的選擇

回轉(zhuǎn)蓋板平面度檢測數(shù)據(jù)的采集由傳感器完成，并將非電量轉(zhuǎn)化為電量傳入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行處理。所以，選擇正確的傳感器是減小測量誤差，將系統(tǒng)誤差降到最低的關(guān)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(zhuǎn)蓋板的檢測，在確保其主要性能指標(biāo)的前提下，對其他參數(shù)和性能指標(biāo)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(shù)、差分技術(shù)、穩(wěn)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(jī)接口

大多數(shù)傳感器出廠時已設(shè)置好轉(zhuǎn)化放大電路，用戶可直接使用。根據(jù)回轉(zhuǎn)蓋板測量要求，采用傳感器出廠設(shè)置的模擬型測量電路，無需自行設(shè)計(jì)。傳感器與微機(jī)接口的選擇，應(yīng)根據(jù)傳感器輸出形式確定：模擬量對應(yīng)模擬量接口方式，數(shù)字量對應(yīng)數(shù)字量接口方式，開關(guān)量對應(yīng)開關(guān)量接口方式。

4 結(jié)語

檢測技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中有著極其重要的地位。例如：機(jī)械制造行業(yè)通過對加工過程中的靜態(tài)、動態(tài)參數(shù)如工件的加工精度、切削速度、機(jī)床振動、刀具磨損等進(jìn)行在線檢測、反饋、控制，可控制加工質(zhì)量、提高效率；化工和電力行業(yè)通過對生產(chǎn)過程中的壓力、溫度、流量實(shí)時監(jiān)測控制，可規(guī)避生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的危險；交通領(lǐng)域如汽車配備多種傳感器，分別用來檢測車速、負(fù)載、胎壓、方位、振動、油量、溫度及燃燒等。雖然，此次設(shè)計(jì)使用了較為先進(jìn)的技術(shù)手段與設(shè)備，但由于傳感器技術(shù)的發(fā)展速度較快，今后仍需繼續(xù)學(xué)習(xí)、研究，不斷提高自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用水平，以此提高并擴(kuò)大其在紡織行業(yè)中的應(yīng)用。