高新檢測技術(shù)在紡織上的應(yīng)用

高新檢測技術(shù)在紡織上的應(yīng)用

摘要： 文章主要從應(yīng)用在紡織纖維鑒別上的紅外光譜技術(shù)、圖像處理技術(shù)及激光技術(shù)幾方面闡速了現(xiàn)代高新檢測技術(shù)，分析了實時檢測與在機檢測的特點。最后指出，紡織檢測技術(shù)正朝著自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、精確化的方向發(fā)展。
關(guān)鍵詞： 紡織檢測儀器；圖像處理；高新檢測技術(shù)；發(fā)展；趨勢

       現(xiàn)代高新檢測技術(shù)推動了紡織檢測儀器的發(fā)展，也為它的開發(fā)和應(yīng)用提供了技術(shù)支持。如：將紡織材料對紫外光譜的吸收、反射原理，對近紅外、中紅外吸收、反射原理，對微波共振腔不同模電磁波的吸收共振原理、纖維對聲振動共振吸收的原理、纖維中聲速傳遞的原理、纖維中熱傳導(dǎo)的原理、纖維內(nèi)水蒸汽和液態(tài)水傳遞的原理、纖維表面水蒸發(fā)原理、干態(tài)和濕態(tài)纖維電傳導(dǎo)的原理、液體中離子電荷在纖維表面分布的原理、化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的各種基團、離子的電性能和其它性能對電和磁作用的原理、紡織品上靜電場分布與泄漏等紛紛應(yīng)用到紡織檢測儀器中紡織檢測儀器的最新發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾方面。

1     高新檢測技術(shù)在紡織上的應(yīng)用

1.1  紅外光譜在紡織纖維鑒別上的應(yīng)用
       現(xiàn)在應(yīng)用于紡織纖維鑒別的紅外光譜儀--傅立葉變換紅外光譜儀是利用光的色散原理制成的。傅立葉變換紅外光譜儀利用邁克耳遜干涉儀使光譜信號做到“多路傳輸”，并將干涉信號經(jīng)傅立葉數(shù)學(xué)變換轉(zhuǎn)換成普通光譜信號，因此，能在同一時刻收集光譜中所有頻率的信息，在一分鐘內(nèi)能對全部光譜掃描近千次，從而大幅度提高了靈敏度和工作效率。通過對大量紡織纖維紅外光譜圖的分析，掌握了它們的紅外光譜特征，可以實現(xiàn)對混紡織物比例的定量分析。
1.2  圖像處理技術(shù)在紡織中的應(yīng)用
       目前計算機圖像信息處理技術(shù)應(yīng)用在紡織行業(yè)的多個方面。一方面用在紡織檢測技術(shù)與紡織儀器開發(fā)。如纖維細(xì)度的測定、紗線條干不勻、毛羽、疵點、驗布等。另一方面用在織物仿真CAD系統(tǒng)中，利用織物仿真模擬技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品。在現(xiàn)有的織物仿真CAD系統(tǒng)基礎(chǔ)上，結(jié)合紡織檢測技術(shù)，可以實現(xiàn)從對紗線實物的檢測到最終織物的模擬仿真，不僅可以評定紗線質(zhì)量，為指導(dǎo)生產(chǎn)提供依據(jù)，而且可以預(yù)測用該紗線織成的織物外觀質(zhì)量。
1.3  激光檢測在紡織中的應(yīng)用
       光電檢測裝置所采用的輻射源中，激光器有著特別重要的地位。激光的發(fā)光原理完全不同于普通光源，從根本上突破了普通光源的種種局限，具有區(qū)別于普通光源的優(yōu)異特性。激光檢測是激光在紡織工業(yè)中應(yīng)用的一個重要方面。它可用在驗布，檢測織物起球、毛羽及其粗糙度，檢測織物緯斜，測定紗線直徑、條干不勻、紗疵與纖維性能，控制印染，檢驗服裝等方面。
1.3.1 激光驗布
       用光電方法尋找織物表面疵點，主要是根據(jù)疵點部位的織物表面反射系數(shù)與沒有疵點的織物表面反射系數(shù)不同。當(dāng)激光輻射從織物表面沒有疵點的部位向有疵點的部位轉(zhuǎn)移時，從織物表面反射回來的反射光就會出現(xiàn)變化。因此，當(dāng)在光電接收器的視野范圍內(nèi)出現(xiàn)比較明顯的疵點時，就會引起光電接收器光照度無規(guī)律的變化，這時用圖像分析器進(jìn)行分析，再由計算機顯示結(jié)果即可。激光驗布不但提高了勞動效率，而且也提高了檢測的準(zhǔn)確性。
1.3.2 激光檢測織物
       用激光檢測法對起球織物進(jìn)行客觀評價，是根據(jù)織物起球數(shù)目、球粒高度與單位面積上球�？偼队懊娣e來建立球粒分級標(biāo)準(zhǔn)的，將樣品與其進(jìn)行對比來評定織物起球等級。對于織物粗糙度則是由激光傳感器通過三角測量技術(shù)測量不同位置上的織物高度來評定的。以往檢測織物起球與粗糙度是由專家進(jìn)行主觀評估或用接觸式測量儀，主觀評價結(jié)果缺乏可靠性與一致性。利用激光檢測克服了上述弊病，實現(xiàn)了快速準(zhǔn)確的檢測。
1.3.3 激光檢測紗線
       激光器反射的光束經(jīng)擴束后投射到被測紗線上，被測紗線擋住一部分光通量，其余部分由后面配置的光電池接收，轉(zhuǎn)換成光電流與光電壓。紗線條干粗細(xì)不同，遮擋的光通量不同，光電壓與光電流的大小就不同。這樣，紗線條干粗細(xì)的變化就轉(zhuǎn)換成光電流與光電壓大小的變化，這種光電信號是一種弱信號，需經(jīng)放大濾波后使其成為與條干不勻?qū)��?yīng)的模擬電壓信號，然后由計算機以數(shù)字或圖形的形式輸出結(jié)果。

2     檢測技術(shù)與儀器的發(fā)展趨勢與狀況

       我國常規(guī)紡織儀器的發(fā)展已經(jīng)基本能滿足紡織工業(yè)對紡織材料性能測試的要求，一批高科技含量的測試儀器紛紛上市，有的儀器已經(jīng)或者基本接近國際先進(jìn)水平，為我國紡織品的技術(shù)檢測提供了較大的選擇空間。檢測儀器的發(fā)展集中體現(xiàn)在以下一些方面：檢測儀器向多功能化、自動化方向發(fā)展；儀器控制和數(shù)據(jù)處理已計算機化；光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛}仍由手工操作的檢測逐漸實現(xiàn)儀器化等。目前，國內(nèi)外紡織測試儀器在測試性能和高新技術(shù)應(yīng)用等方面都有不同程度的改進(jìn)和提高，主要表現(xiàn)在以下一些方面：測試品種適應(yīng)性更加廣泛；測試技術(shù)特別注重環(huán)境模擬和精確度；工藝參數(shù)測定更趨向于實時檢測和在機檢測；電腦控制數(shù)字式處理更加普及；檢測操作更加智能化、自動化和低技能化等。近期紡織檢測儀器在檢測原理等方面有了不少進(jìn)步，利用纖維對可見光遮蔽、反射的原理，纖維可見光RCB色度學(xué)原理，纖維介電系數(shù)對電容場的感應(yīng)原理，纖維在靜電場中伸直、位移及共振的原理，纖維導(dǎo)磁率在強梯度磁場中感應(yīng)的原理，氣液態(tài)介質(zhì)在纖維集合體中流動的規(guī)律和射流的規(guī)律，X射線對微晶體反射及干涉的原理等應(yīng)用到紡織檢測儀器中來；同時微電子技術(shù)和電子電路技術(shù)的進(jìn)步，大大提高了綜合測試及自動化水平，特別是電子硬件的數(shù)學(xué)微分電路、數(shù)學(xué)積分電路、數(shù)學(xué)對數(shù)轉(zhuǎn)換電路等的應(yīng)用，顯著推動了檢測儀器的快速自動運算水平。我們可以真實地感受到現(xiàn)代科技的進(jìn)步，電子信息技術(shù)的普及和機電一體化進(jìn)展給紡織檢測技術(shù)帶來的重大變化。
2.1  檢測功能自動化電腦化
       實踐證明，采用計算機和電測技術(shù)改造傳統(tǒng)落后的檢測方式對簡化儀器結(jié)構(gòu)、提高檢測精確度、工作穩(wěn)定性和可靠性等有著明顯的優(yōu)越性。微電腦和新型傳感器已經(jīng)成為紡織檢測儀器中重要的組成部分。在微機的控制下，檢測儀器實現(xiàn)了取樣、整理、測試、讀取數(shù)據(jù)、統(tǒng)計計算、信息存儲、打印結(jié)果的自動化過程，一改往日人工讀取數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)、目測評定樣本的落后檢驗方法，避免了手工操作和主觀評價帶來的誤差，縮短了測試時間而且使操作更為簡單、準(zhǔn)確。由于微機的自動控制功能代替了許多機械部件的功能，從而使儀器體積減小，微機功能越強，體積就越小，顯得更加輕巧精致。微機還有高速、大容量處理數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，不但提高了檢測速度還可以存儲所有相關(guān)數(shù)據(jù)以備分析整理，使檢測更加準(zhǔn)確可信。
2.2  實時檢測與在機檢測
       在傳統(tǒng)的靜態(tài)檢測基礎(chǔ)上，許多儀器制造商創(chuàng)建了與實際生產(chǎn)和應(yīng)用相近的動態(tài)測試模式，從而獲得更真實的紗線生產(chǎn)和應(yīng)用狀態(tài)指標(biāo)，使檢測結(jié)果更接近于實際值，使得紗線的生產(chǎn)者和使用者更有效地調(diào)整生產(chǎn)工藝和預(yù)測產(chǎn)品的耐用性能等。在機檢測可以全面地檢測紗條質(zhì)量，比在實驗室靜態(tài)抽取數(shù)據(jù)更全面、準(zhǔn)確。還可相對地減少破壞性實驗，減少資源浪費，對于原料昂貴的生產(chǎn)廠家來說更是有著重要的意義。
2.3  測試技術(shù)注重環(huán)境模擬預(yù)測
       充分利用電腦的圖像處理功能，新型紡織檢測儀器能以直觀的圖形信息輸出和存儲，直接顯示紗條外觀質(zhì)量及結(jié)構(gòu)性能，還可以模擬預(yù)測織物的外觀效果，既節(jié)省實驗性的小樣織造過程，又對紗線在最終產(chǎn)品中的應(yīng)用效果做出精確客觀的判斷，使產(chǎn)品設(shè)計、工藝的優(yōu)化有了直觀高效的捷徑。操作自動化，測試結(jié)果的數(shù)字化 圖像化以及檢測數(shù)據(jù)的隨機自動處理，已經(jīng)逐步取代手感耳測的傳統(tǒng)檢測方法，形成了現(xiàn)代紡織檢測技術(shù)的鮮明特點氧化還原測試器| 測力儀/測力計| 粘度計| 壓差計| 水活度儀| 邏輯分析儀。

3     結(jié)束語: 

       新技術(shù)、新工藝、新材料的不斷涌現(xiàn)，對紡織檢測的內(nèi)容和方法提出了更新、更高的要求；現(xiàn)代科技的發(fā)展，促進(jìn)了電子技術(shù)、計算機技術(shù)和新型傳感器技術(shù)的不斷提高。我們不斷發(fā)展新型的、更高水平的檢測儀器，大力加強紡織檢測技術(shù)的發(fā)展，瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)水平，拓寬思路，注重創(chuàng)新 以應(yīng)對日益激烈的國際競爭。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳國芬．人世后我國紡織品檢測技術(shù)的發(fā)展與思考[J]．現(xiàn)代紡織科技，2002，(2)：29-32．
[2] 陳肖南，劉寶榮．我國紡織品檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]．四JII紡織科技，2002，(6)：40-43．

作者：李岳 李岳 嚴(yán)瑛 張弦