23、基于模糊评价的氨纶状态通用监测方法及应用

基于模糊评价的氨纶状态通用监测方法及应用

1. 引言

在现代纺织工业中，包芯纱的需求日益增长。氨纶作为包芯纱的重要原料，由于预牵伸次数不当和导丝辊磨损等原因，容易断裂，导致包芯纱的缺陷增加。及时检测和处理氨纶断裂是保证包芯纱质量的重要环节。目前，大多数纺纱企业采用人工检查，不仅不能及时发现问题，还增加了劳动强度。

众多学者和企业对纺纱过程中氨纶和包芯纱的监测方法进行了研究。例如，有人提出基于机器视觉的自动控制系统来识别织物参数以查找缺陷；有人提出监测纱线缠绕质量的方法来识别空心纱；乌斯特公司的QUANTUM3系统能够监测包芯纱生产中的缺陷，并人工分离有缺陷的片段；还有人开发了基于隧道磁电阻效应的传感器来识别包芯纱断裂，以及基于电磁感应原理的双线圈差分传感器和检测装置来判断纱线状态，还有通过测量纱线输入张力来判断芯纱状态的传感器。

然而，目前大多数研究集中在直接检测包芯纱的状态，对氨纶监测的研究方案很少报道。同时，现有的检测算法复杂，硬件成本高。针对这些问题，本文提出了一种基于模糊评价的氨纶状态通用监测方法，以实时监测并及时解决氨纶的问题。

2. 低成本氨纶状态监测系统

包芯纱是通过将粗纱与氨纶按一定方向加捻并缠绕在纺织筒管上生产的。氨纶位于纺纱机上部，距离导丝辊约50cm。由于氨纶直径小、拉伸距离长，容易在一定范围内晃动，直接监测氨纶状态对硬件要求很高。

正常情况下，氨纶带动导丝辊旋转。如果氨纶断裂，导丝辊会因摩擦而停止转动。因此，该系统通过检测导丝辊的旋转来判断氨纶是否断裂，从而降低了硬件要求和算法复杂度。

监测系统由传感器、信号预处理模块、阈值比较模块、脉冲检测模块、MCU和执行器组成。系统的