新型纺织纤维水分测试仪制造技术

一种新型纺织纤维水分测试仪，主要由信号发生器、传感器、放大电路、整流滤波电路、Ａ／Ｄ转换电路、单片机和显示电路组成。其特点是：信号发生器的输出的是交流信号、传感器为极板式传感器并设有弹簧加压装置，利用交流阻抗测试部件和以计算机程序控制、数据处理系统相结合的结构，对纺织纤维的含水率进行快速测试。本实用新型专利技术采用交流信号，可克服直流测试仪存在的极板易极化、测试稳定性差、误差大的缺陷，也可避免烘箱法测试仪费时、费事的缺陷，它体积小、重量轻、准确、稳定、操作简便。可直接用于纺织生产现场的快速检测和纺织纤维收购部门的现场使用。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测试仪器，具体来说是一种能快速测试不同品种纺织纤维水分的测试仪。
技术介绍
纺织纤维的含水率是纺织纤维的一个重要质量指标。它不仅影响纤维的重量，还影响纺纱纱线条干均匀度、影响纱线的重量偏差、影响纤维的加工和染色性能，因此在纺织企业及纤维交易过程中，纤维的含水率是必测项目。目前国内常见的纺织纤维水分的测试仪有两类一类是恒温烘箱如Y802八篮恒温烘箱；另一类是电阻测湿仪如Y412B原棉水分测试仪。前者的优点是测试结果准确、稳定，一般不受环境条件的影响；缺点是耗能——一般要消耗能量2.75KWH，费时——每次测试至少要3小时，不能满足生产现场的快速检测和纤维收购部门现场测试的需求。后者采用直流电阻测试法，其优点是测试速度快，缺陷是传感器极板易极化、测试稳定性差、误差大、通用性差，仪器的应用范围受到限制。
技术实现思路
为克服现有纺织纤维水分测试仪器的上述缺陷，本技术提供一种快速、准确，工作稳定、节能，且能测试不同品种纺织纤维的便携式纺织纤维水分测试仪。为解决其技术问题，本技术采用的技术方案是依据纺织纤维的交流导电浴盆效应的理论，本技术采用交流阻抗测试部件和以计算机控制、数据处理系统相结合的结构，对纺织纤维的含水率进行快速测试。该纤维水分测试仪由信号发生器、传感器、放大电路、整流滤波电路、A/D转换、单片机、显示电路组成。其中1、交流信号发生器产生并输出频率为10kHz、幅值为5V的激励信号作为传感器的输入信号。2、传感器为由一块定极板、一块动极板、推杆、弹簧加压机构组成的极板式传感器，选取极板参数为235mm×150mm，极板镀铬处理以防氧化，为保证纤维材料与极板紧密接触，对极板施加一定的压力，压力选取750N。3、电路的信号采用TL084集成运算放大器组成比例放大器。4、整流滤波电路采用输出信号为正的“绝对值电路”。5、ADC选择ADC0809，单片机则选择MCS-51系列中的8031，在系统中承担数据回归计算、温度补偿运算、显示控制等工作。6、输出显示采用LCD直接显示被测纤维的回潮率值，精确至小数点后二位。本技术的有益效果是1、因为本测试仪采用的是交流信号，因此它工作稳定，测试结果准确，可从原理上克服直流电阻测试仪存在的极板易极化、测试稳定性差、误差大等缺陷；2、由于本测试采用交流阻抗测湿法及计算机对测试数据进行计算、处理，因此它测试速度快、节能，可避免烘箱法耗能、费时的缺陷；3、对不同品种的纤维，可用不同的数据处理程序对测试数据进行分析、处理，因此本测试仪具有通用性；4、本测试仪可用电子元器件、单片机构成测试仪，它具有体积小、重量轻、操作简单等特点，可直接用于生产现场的快速检测和纤维收购部门的现场使用；其测试指标能满足纺织企业和相关部门对纤维含水率的要求。以下结合附图和实施例对本技术作进一步的说明附图说明图1是本技术的结构示意图图2是本技术的电路结构原理图。具体实施方式(1)信号发生器模块1输入该测湿仪的信号有效值为5V左右、频率为10kHz的正弦波信号。为了提高信号发生器的稳定性，保证测试结果的精度，选取集成晶体振荡器ICL8038。(2)传感器2。为了保证试验结果的一致性、重复性，本仪器采用极板式传感器。为了保证纤维与极板的真实接触面积不变，采用了弹簧加压的方式。每次试验时保持试样重量一定，使顶压在活动极板上的弹簧的压缩变形保持一定，则基本可保证每次试验时纤维与极板的真实接触面积也保持一定。在传感器的极板参数为235mm×150mm，极板镀铬处理以防氧化。弹簧压力为750N。(3)放大电路模块3。电路的信号放大部分采用TL084集成运算放大器组成比例放大器。放大电路的放大倍数根据测量信号大小可以调节。(4)整流滤波电路4采用输出信号为正的“绝对值电路”。(5)A/D转换5、信号运算与处理模块6。因绝对值输出电路的输出是直流电压信号，故需经A/D转换电路将其转换成数字信号才能与单片机接口，ADC选用ADC0809。单片机选用MCS-51系列中的8031，在系统中承担数据回归计算、温度补偿运算、显示控制等工作。(6)显示输出模块7采用LCD直接显示被测纤维的回潮率值，精确至小数点后二位。(7)本系统的单片机还设有操作键盘8。权利要求1.一种新型纺织纤维水份测试仪，主要由信号发生器、传感器、放大电路、整流滤波电路、A/D转换电路、单片机和显示电路组成，其特征是信号发生器为交流信号发生器，输出信号的频率为10KHZ，幅值为5伏；传感器为极板式，由一块定极板、一块动极板、推杆和加压弹簧组成，交流信号发生器的输出端与极板式传感器的输入端相连，极板式传感器输出端输出的交流感应信号经放大电路、整流滤波电路和A/D转换电路后，送至单片机，利用专用程序对输入的数据进行处理，最后由显示电路，将纤维含水率显示出来。2.根据权利要求1所述的测试仪，其特征是所述极板式传感器的极板参数为235mm×150mm，极板表面镀有铬保护层，弹簧加压时对极板的压力为750N。3.根据权利要求1所述的测试仪，其特征是所述放大电路采用TL084集成运算放大器组成比例放大器。4.根据权利要求1所述的测试仪，其特征是所述A/D转换电路采用ADC0809集成电路芯片，所述单片机选择为MCS-51系列的8031集成电路芯片；该单片机中采用数据回归计算，湿度补偿运算和显示控制等程序控制。专利摘要一种新型纺织纤维水分测试仪，主要由信号发生器、传感器、放大电路、整流滤波电路、A/D转换电路、单片机和显示电路组成。其特点是信号发生器的输出的是交流信号、传感器为极板式传感器并设有弹簧加压装置，利用交流阻抗测试部件和以计算机程序控制、数据处理系统相结合的结构，对纺织纤维的含水率进行快速测试。本技术采用交流信号，可克服直流测试仪存在的极板易极化、测试稳定性差、误差大的缺陷，也可避免烘箱法测试仪费时、费事的缺陷，它体积小、重量轻、准确、稳定、操作简便。可直接用于纺织生产现场的快速检测和纺织纤维收购部门的现场使用。文档编号G01N27/12GK2847282SQ20052005208公开日2006年12月13日 申请日期2005年9月30日 优先权日2005年9月30日专利技术者王建君, 李晓峰, 陈日新, 王文虎 申请人:湖南文理学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型纺织纤维水份测试仪，主要由信号发生器、传感器、放大电路、整流滤波电路、Ａ／Ｄ转换电路、单片机和显示电路组成，其特征是：信号发生器为交流信号发生器，输出信号的频率为１０ＫＨＺ，幅值为５伏；传感器为极板式，由一块定极板、一块动极板、推杆和加压弹簧组成，交流信号发生器的输出端与极板式传感器的输入端相连，极板式传感器输出端输出的交流感应信号经放大电路、整流滤波电路和Ａ／Ｄ转换电路后，送至单片机，利用专用程序对输入的数据进行处理，最后由显示电路，将纤维含水率显示出来。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王建君，李晓峰，陈日新，王文虎，
申请(专利权)人：湖南文理学院，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]