在收購棉花過程中的種種原因,大量異纖混入棉包,如丙綸絲、有色和白色尼龍、毛發、布片等幾十種,俗稱“三絲”。嚴重影響了棉紡廠的產品質量。在這種情況下,國內外若干家企業近年來開發了多種原理多種形式的異纖清除機。從原理上有光電式、超聲波原理、用高速攝像機進行圖形識別處理原理。安裝形式也有多種形式。在這里對這幾種原理和形式做一效果分析,便于企業有針對性地選擇異纖清除設備,更好的解決棉紡廠的異纖問題。
一、目前異纖清除機常用的幾種異纖識別原理
1.光電式識別原理
光電式是采用光電三極管對棉花中的異纖識別,主要是通過異纖與棉花的色差反應到光電管的電流差別,經信號放大、處理比較來識別異纖。這種方法原理簡單,制造成本低,光電管的選擇必須選用進口大公司產品,否則光電管的靈敏度衰減太快,影響壽命,穩定性也不好。光源亮度要保持恒定,否則影響異纖識別并誤判。由于是靠色差識別異纖,所以與棉花相近顏色的異纖無法識別,棉花中大量出現的白色丙綸絲不能識別。同樣對有色細小異纖也無法識別,經大量的試驗表明:如毛發或同樣大小的有色異纖,在高速運行中,光電管識別不了,只能對大團或有一定體積的有色異纖進行識別。對細小異纖要求檢出的紡織廠不能滿足要求,整機異纖檢出率不高,只適合粗檢異纖。
2.超聲波方式
超聲波是人耳聽不到的。其原理是超聲波傳感器發出超聲波,發射到棉花上,然后再檢測反射回來的信息。當棉花中有異纖時,由于異纖反射回來的信號強與棉花,從而經信號處理比較識別后識別異纖。超聲波優點:不論異纖是什么顏色,白色或有色都能檢出,是通過物體表面的密度差別識別異纖的。超聲波必竟是聲波,傳輸速度沒有光波快,對異纖的識別反映速度慢,當異纖在通道中飛行速度太快時,來不及識別。另外,超聲波對細小異纖同光電管一樣,識別不了,只能識別較大體積的異纖。對紗線質量要求較高的棉紡廠不適用。從大量的試驗結果表明,較大團塑料薄膜、紙片、布片、成團的異纖都能檢出。由于超聲波反應速度慢,不能識別細小異纖所以應用受到一定限制。
3.CCD高速攝像機
CCD高速攝像機分線掃和面掃兩種。這兩種CCD都可以采用,但線掃處理圖像更加靈活,方便。也有一些異纖清除機生產商采用民用攝像機采集圖像,這是不太合適的,達不到應有的效果,用戶選用產品時要多加注意。
目前大多數廠家選用的CCD高速攝像機為2098像素,這是參照了前幾年某些進口同類設備的選用。從圖像效果看基本能滿足紡織廠清除異纖的功能,對頭發、動物毛發這種細小的異纖也能夠識別,但細小毛發的識別困難。從研究效果表明,頭發在棉花表面圖像清楚的能識別,在部分隱藏或邊角位置不易識別。頭發識別率在60~70%之間,檢出率在50~60%之間。比頭發粗一點的棕絲,識別率在90%以上,對同樣大小有色異纖識別率最佳狀態為90%左右。所以選用2098像素的高速線掃基本上滿足要求,對大部分棉紡廠都能滿足要求,但對紗線產品要求出口并有更高要求的用戶,2K像素高速線掃攝像機的識別率較為勉強,甚至達不到要求。
綜觀上述幾種原理,光電管、超聲波,優點是成本低,缺點是只能檢出較大體積的異纖;CCD高速攝像機能檢出細小異纖,2K像素線掃CCD基本滿足要求,4K像素線掃CCD能滿足要求,但制造成本高。
二、光源的運用
目前,視頻檢測領域常用的有高頻熒光燈和LED光源等。
1.采用熒光燈光源
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