激光棉花長度測量儀制造技術

一種激光棉花長度測量儀，包括底座（１）、罩蓋（２）、取樣器（３）、光源（４）、拖擺驅動機構（５）、光電接收裝置（６），其特征在于： ①．所述的拖擺驅動機構（５），包括：在底座（１）后部偏離中心線的位置設有一馬達固定支架（５２），其上固定一步進馬達（５１），該底座（１）的中部前后分別設有橫向導軌支架（５６），在該兩導軌支架（５６）的兩端縱向地設有兩導軌（５７），該兩導軌（５７）上設有可移動的拖擺（５５），該步進馬達（５１）之軸通過連軸器（５３）連接一絲杠（５４），該絲杠（５４）活動地設在導軌支架（５６）上，該絲杠（５４）與拖擺（５５）的螺孔（５５１）相嚙合，該拖擺（５５）的上端安置該取樣器（３），該拖擺（５５）的下端裝設有光柵尺（５８）的動光柵（５８１），在底座（１）上設有與該動光柵（５８１）相對應的光柵讀出裝置（５８２）； ②．所述的光電接收裝置（６）是由多塊光電池（６３）組成的光電池組線陣（６２），安裝在底座（１）位于兩導軌支架（５６）之間的∏形光電池支架（６１）上； ③．所述光源（４）的構成是：在所述底座（１）后部位于光電池組線陣（６２）的中垂線上設置的一半導體激光二極管（４１），該激光二極管（４１）發出的激光束經一柱面鏡（４２）展寬，經４５°透光板（４３）入射到４５°反射鏡（４４），再反射并覆蓋整個光電池組線陣（６２），而４５°透光板（４３）的部分反射光作參考光由監測硅光電池（４５）接收，經Ａ／Ｄ變換器（７５）轉成數字光強信號輸入微電腦（７０）； ④．還設有微電腦控制系統（７），包括微電腦（７０）、鍵盤或鼠標（７１）、顯示屏（７２）及其他電子線路，在底座（１）的前部裝設有包括微電腦（７０）在內的電路板（１１），在罩蓋（２）的正面（２１）設置顯示屏（７２）； ⑤．工作時，通過鍵盤或鼠標（７１）啟動該微電腦（７０），該微電腦（７０）根據事先設定的程序驅動步進馬達（５１），該馬達（５１）通過連軸器（５３）帶動絲杠（５４）旋轉，進而使拖擺（５５）在導軌（５７）上滑動，光柵尺（５８）的動光柵（５８１）和取樣器（３）隨之一起運動，動光柵（５８１）的位置表示取樣器（３）的位置，并由光柵讀出裝置（５８２）向微電腦（７０）輸出位置信號；當棉樣（３２）進入測試起始位置時，微電腦（７０）發出脈沖調制信號通過Ｄ／Ａ變換器（７３）驅動脈沖電源（４６）給激光二極管（４１）供電，該激光二極管（４１）發出脈沖激光，其發光強度由監測硅光電池（４５）檢測，其相對光強數據由Ａ／Ｄ變換器（７５）轉成數字信號輸入該電腦（７０），同時光電池組線陣…。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術與棉花質量檢測有關，特別是一種激光棉花長度測量儀。
技術介紹
棉花長度指標通常由光電長度、跨距長度、短纖維率、主體長度和平均長度等指標來表明。目前國家標準棉的長度標準主要是依靠進口機器HVI900棉花大容量測試儀來制作，是目前最先進的棉花測試儀，但該機器價格昂貴，大約150萬元一臺，只有在科研機構和標準棉制作部門才擁有，無法在棉花收購系統和一般工廠推廣使用。目前國內棉花長度測量儀器有三種一、Y146光電長度測量儀，是國內上世紀八十、九十年代的產品，它只能測量光電長度，而且機器穩定性差，測量誤差大，不能滿足棉花分等級的長度標準的要求；二、530型纖維長度照影儀，只能測量棉花的跨距長度，進口價約三萬美元/臺；三、短纖維率測量是利用Y111羅拉式長度分析儀，將棉花梳直之后，人工逐根測量，然后統計計算，費工費時，不能滿足日益發展的棉花行業的要求。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題在于克服上述現有技術的缺點，提供一種激光棉花長度測量儀，它應具有下列特點1、結構小巧，攜帶方便；2、微電腦控制自動測量，鼠標或按鍵操控，數據存儲，液晶顯示結果或打印輸出；3、測量精度高，重復誤差小，可同時給出棉樣的光電長度、跨距長度和短纖維率等棉花長度指標；4、成本低，可推廣至一般紡織工廠和棉花收購機構使用。本專利技術的技術解決方案如下一種激光棉花長度測量儀，包括底座、罩蓋、光源、取樣器、拖擺驅動機構、光電接收裝置，其特點是①.所述的拖擺驅動機構，包括在底座后部偏離中心線的位置設有一馬達固定支架，其上固定一步進馬達，該底座的中部前后分別設有橫向導軌支架，在該兩導軌支架的兩端縱向地設有兩導軌，該兩導軌上設有可移動的拖擺，該步進馬達之軸通過一連軸器連接一絲杠，該絲杠活動地設在導軌支架上，該絲杠與拖擺的螺孔相嚙合，該拖擺的上端安置該取樣器，該拖擺的下端裝設有光柵尺的動光柵，在底座上設有與該動光柵相對應的光柵讀出裝置；②.所述的光電接收裝置是由多塊光電池組成的光電池組線陣，安裝在底座位于兩導軌支架之間的Π形光電池支架上；③.所述光源的構成是在所述底座后部位于光電池組線陣的中垂線上設置的一半導體激光二極管，該激光二極管發出的激光束經一柱面鏡展寬，經45°透光板入射到45°反射鏡，再反射并覆蓋整個光電池組線陣，而45°透光板的部分反射光作參考光由監測硅光電池接收，經A/D變換器轉成數字光強信號輸入微電腦；④.還設有微電腦控制系統，包括微電腦、鍵盤或鼠標、顯示屏及其他電子線路，在底座的前部裝設有包括微電腦在內的電路板，在罩蓋的正面設置一顯示屏；⑤.工作時，該微電腦，根據事先設定的程序驅動步進馬達，該馬達通過連軸器帶動絲杠旋轉，進而使拖擺在導軌上滑動，光柵尺的動光柵和取樣器亦隨之一起運動，動光柵的位置表示取樣器的位置，并由光柵讀出裝置向微電腦輸出位置信號；當棉樣進入測試起始位置時，微電腦發出脈沖調制信號驅動脈沖電源供給激光二極管，該激光二極管發出脈沖激光，其發光強度由監測硅光電池檢測，其相對光強數據由A/D變換器轉成數字信號輸入該電腦，同時光電池組線陣中各光電池獨自接收的光信號分別通過A/D變換器送入微電腦，動光柵的位置信號也送入微電腦，該微電腦根據設計每隔一定距離取樣一次，將上述數據存入微電腦的靜態存儲器(SRAM)中，并進行數據處理。所述的光電接收裝置是由若干個長條形的硅光電池縱向排列成一光敏面形硅光電池接收器，該面形硅光電池接收器固定在一Π形光電池支架上；而相應的光源則安裝在一光源托架上，該光源托架與拖擺的上端固定連接，該拖擺的下端固定所述動光柵，該拖擺可在導軌支架支撐的矩形導軌上滑動，該拖擺的螺孔與所述絲杠相嚙合。所述的取樣器固設在取樣器支架上。利用上述的激光棉花長度測量儀測量棉花長度的方法，其特點是包括下列步驟①.打開電源，通過鍵盤或鼠標啟動該微電腦，該微電腦根據設定的程序啟動激光棉花長度測量儀；②.取樣器在尚未夾持棉樣時，微電腦按設定的測量程序進行測試，各光電池獲得一系列光強信號0，用作數據處理時各光電池的加權系數；③.利用國家標準棉樣進行一系列測試，獲得一系列光強信號標，經數據處理形成一系列標準棉吸收率曲線，并標明該標準棉樣的光電長度、跨距長度和短纖維率等指標，存入微電腦的數據庫中；④.將待測棉樣按規定要求掛在取樣器上，微電腦按設定的程序邊測試邊數據處理，形成待測吸收率曲線；⑤.將該待測吸收率曲線與數據庫中標準棉吸收率曲線比對處理，最后將待測棉樣的光電長度、跨距長度和短纖維率等數據顯示在顯示屏上或送打印機打印輸出。本專利技術的技術效果1、專利技術采用激光二極管作光源，光源的強度和方向性都優于發光二極管光源，而且激光二極管發射的光束經過—45°透光板時，透光板的部分反射光被用作參考光束，被監測光電池檢測的反映發光強度的信號經A/D變換后輸入微電腦，自動進行調整，可保證取樣測試過程光源的穩定性，可大大減小光源隨時間的漂移；2、采用微電腦控制的脈沖調制電源供給激光二極管構成脈沖調制光源，這有利于減小外來雜光的影響；沒有光源的熱穩定漂移問題，可以使本測量儀做到即開即測，克服了普通Y146光電長度儀需要開機預熱半小時后才可進行測量的缺點；3、采用狹長的硅光電池線陣作光電接收裝置，有利于對棉樣長度范圍內的光透過率的靈敏度的處理，光電池組線陣是由若干相互獨立的光電池組成的，每個光電池獨自接收的光信號分別通過A/D變換器送入微電腦，盡管各光電池的靈敏度不同，但通過加權處理后，就可克服各光電池由于靈敏度不同帶來的誤差，同時，由于各光電池相互獨立，微電腦可以獲得棉樣光透過率橫向分布曲線，有利于數據處理。4、尤其是采用光掃描方式結構時，棉樣在測試過程中不動，可避免棉樣運動產生的抖動對測量帶來的誤差。附圖說明圖1是本專利技術激光棉花長度測量儀實施例1結構側視示意圖。圖2是實施例1俯視示意圖。圖3是本專利技術實施例1微電腦控制框圖。圖4是本專利技術實施例2結構側視示意圖。圖5是實施例2的俯視示意圖。圖6是本專利技術實施例2微電腦控制框圖。圖中1-底座11-電路板2-罩蓋21-正面3-取樣器 31-取樣器支架32-棉樣4-光源41-激光二極管42-柱面透鏡43-45°透光板44-45°反射鏡 45-監測硅光電池46-脈沖電源 47-光源托架5-拖擺驅動機構 51-步進馬達52-馬達固定支架53-連軸器54-絲杠55-拖擺 551-拖擺螺孔 552-聯接塊56-導軌支架 57-導軌571-矩形導軌 58-光柵尺581-動光柵 582-光柵讀出裝置6-光電接收裝置 61-Π形光電池支架62-光電池線陣63-光電池64-面形硅光電池接收器7-微電腦控制系統 70-微電腦71-鍵盤或鼠標72-顯示屏73-D/A變換 74、75-A/D變換器具體實施方式下面通過實施例并結合附圖對本專利技術作進一步說明。圖1和圖2是本專利技術激光棉花長度測量儀實施例1的結構示意圖。由圖可見，本專利技術激光棉花長度測量儀包括底座1、罩蓋2、取樣器3、光源4、拖擺驅動機構5、光電接收裝置6和微電腦控制系統7，其特點是①.所述的拖擺驅動機構5，包括在底座1后部偏離中心線的位置設有一馬達固定支架52，其上固定一步進馬達51，該底座1的中部前后分別設有橫向導軌支架56，在該兩導軌支架56的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：金洪厚，金浩，
申請(專利權)人：金浩，
類型：發明
國別省市：