1  概述
    單紗強(qiáng)力儀是紡織行業(yè)用于測(cè)試分析紗線的斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率的常規(guī)儀器。它測(cè)試的是紗線的內(nèi)在質(zhì)量，對(duì)指導(dǎo)配棉、改進(jìn)紡織工藝等方面都起著重要的作用。
    我公司研制生產(chǎn)的YG063系列全自動(dòng)單紗強(qiáng)力儀，自推出以來(lái)一直以來(lái)受到了廣大用戶的好評(píng)。為適應(yīng)用戶對(duì)紗線測(cè)試強(qiáng)力更寬范圍的要求，在成本增加不多的前提下，我公司推出了YG063Q強(qiáng)力儀，采用氣動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)運(yùn)行紗線，并將強(qiáng)力測(cè)試范圍擴(kuò)大到了5000 cN。引領(lǐng)國(guó)內(nèi)全自動(dòng)單紗強(qiáng)力儀技術(shù)水平的發(fā)展。

2  儀器組成
    YG063Q強(qiáng)力儀主要由測(cè)試主機(jī)、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、紗架及工作臺(tái)（用戶自備）五部分組成。     測(cè)試主機(jī)主要包括信號(hào)檢測(cè)與控制系統(tǒng)、拉伸系統(tǒng)、自動(dòng)喂紗、自動(dòng)換紗、自動(dòng)施加預(yù)張力、間隔取樣及吸廢紗等機(jī)構(gòu)。
    2.1 信號(hào)檢測(cè)
    檢測(cè)系統(tǒng)是將紗線上的受力變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波放大、分檔放大、A/D轉(zhuǎn)換供給控制系統(tǒng)處理。
    2.2 控制系統(tǒng)
    控制系統(tǒng)為51單片機(jī)系統(tǒng)，控制整機(jī)運(yùn)行與數(shù)據(jù)采集。控制板安裝在側(cè)門內(nèi)側(cè)，拆裝方便，利于維護(hù)。
    2.3 拉伸系統(tǒng)
    拉伸電機(jī)采用混合式步進(jìn)電機(jī)，配置專用帶細(xì)分的驅(qū)動(dòng)器，使傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)。傳動(dòng)鏈采用蝸輪、蝸桿、齒輪兩級(jí)減速，縮短傳動(dòng)鏈，降低滑板運(yùn)動(dòng)回差，提高測(cè)長(zhǎng)精度。采用帶指示燈的接近開(kāi)關(guān)，定位位置調(diào)整方便、可靠。
    2.4 自動(dòng)喂紗
    由機(jī)械手從換紗架上取紗，喂入上、下夾頭及取樣輥。機(jī)械手電機(jī)采用混合式步進(jìn)電機(jī)，配置驅(qū)動(dòng)器，使機(jī)械手臂運(yùn)行平穩(wěn)、起始位置正確可靠。
    2.5 自動(dòng)換紗機(jī)構(gòu)
    自動(dòng)換紗機(jī)構(gòu)由一橫向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)紗架和減速箱組成，用此機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換位功能。
    2.6 取樣機(jī)構(gòu)
    取樣機(jī)構(gòu)由主動(dòng)羅拉和被動(dòng)羅拉組成，用此機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間隔取樣和清除廢紗功能。
    2.7 吸紗器
    尾紗及間隔取樣的廢紗均由吸紗器完成收集任務(wù)，同時(shí)對(duì)于高支紗來(lái)說(shuō)，吸紗器還可有效地減少纏羅拉現(xiàn)象。

3  工作原理
    先由人工將1～20管紗線裝入紗架，并引到送紗機(jī)構(gòu)。設(shè)定計(jì)算機(jī)的各種參數(shù)，向測(cè)試主機(jī)發(fā)送參數(shù)和命令；測(cè)試主機(jī)控制機(jī)械手將紗線送到上下夾持器后，閉合上夾持器，控制羅拉低速運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)紗線施加預(yù)張力，預(yù)張力達(dá)到要求后閉合下夾持器，然后驅(qū)動(dòng)拉伸電機(jī)按設(shè)定速度運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使滑板帶著紗線向下做等速拉伸（CRE）運(yùn)動(dòng)；在此過(guò)程中，與上夾持器一體的傳感器將強(qiáng)力的物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)控制系統(tǒng)放大，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，得到強(qiáng)力的數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)串口實(shí)時(shí)送到計(jì)算機(jī)，從開(kāi)始拉伸一直到紗線斷裂，計(jì)算機(jī)收到一批強(qiáng) 力數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理后得到單根單次的斷裂時(shí)間、斷裂強(qiáng)力、斷裂強(qiáng)度等指標(biāo)；重復(fù)上述步驟，得到單次、一組的數(shù)據(jù)，再綜合處理得到組的平均值、CV％值、最大值、最小值、Q95％及極小五次均值等指標(biāo)，最后進(jìn)行顯示、打印、保存。

4  主要特點(diǎn)
    4.1 立式結(jié)構(gòu)，采用計(jì)算機(jī)控制，中文界面，操作簡(jiǎn)單，能存儲(chǔ)大量紗線參數(shù)和測(cè)試數(shù)據(jù)；
    4.2 實(shí)時(shí)顯示F-E曲線，可顯示和打印測(cè)試結(jié)果及樣條圖、散點(diǎn)圖、直方圖。4.3 可根據(jù)強(qiáng)力限定值自動(dòng)選擇測(cè)試量程，可自動(dòng)和手動(dòng)剔除異常數(shù)據(jù)。
    4.4 可對(duì)測(cè)試結(jié)果按照系統(tǒng)內(nèi)置的修正標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回潮校正、統(tǒng)計(jì)，節(jié)省了操作人員人工查表、計(jì)算的時(shí)間，同時(shí)避免了出錯(cuò)的可能性。
    4.5 可對(duì)某一時(shí)期內(nèi)同一紗線的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行趨勢(shì)分析，便于用戶控制紗線質(zhì)量。
    4.6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均采用細(xì)分技術(shù)，可靠性高，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音小。
    4.7 取樣輥采用抗靜電、防纏繞裝置，減少了纏紗。
    4.8 機(jī)械手夾頭、上下夾持器、取樣輥、剪刀均采用氣動(dòng)方式控制，夾持動(dòng)作柔和，不易傷紗，便于調(diào)整維修。
    4.9 具有氣動(dòng)收集廢紗功能。
    4.10 儀器提供了較全面的故障診斷功能，維護(hù)方便。

5  性能指標(biāo)
    5.1 測(cè)試范圍：棉、毛、絹、麻及化學(xué)短纖維的純紡或混紡的單紗或股紗。
    5.2 試樣長(zhǎng)度：500mm±1mm。
    5.3 紗支范圍：5～150 tex。
    5.4 測(cè)力范圍：0～5000cN，靈敏度：<1.5cN。
    5.5 伸長(zhǎng)范圍：0～250mm，誤差：<±1mm。
    5.6 拉伸速度范圍： 50～5000 mm/min。
    5.7 預(yù)張力范圍：1～150cN。
    5.8 間隔取樣范圍：0～100m。
    5.9 測(cè)試容量：1～40管/組，1～2000次/組。
    5.10 電源要求：電壓AC220V±10%；頻率50Hz；功耗≤400W。
         氣源要求：氣壓為0.4～0.6MPa；流量不小于200L/min。
    5.11 工作環(huán)境：溫度（20±10）℃；濕度（60±15）%RH。
         標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)境：溫度（20±2）℃；濕度（65±3）%RH。
    5.12 輸出指標(biāo)：斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長(zhǎng)率、斷裂時(shí)間、斷裂功、斷裂強(qiáng)度、強(qiáng)力CV值、伸長(zhǎng)CV值、強(qiáng)力和伸長(zhǎng)最大值、最小值、修正值、極小五次均值、置信區(qū)間以及樣條圖、散點(diǎn)圖、直方圖等。

6  結(jié)束語(yǔ)
    6.1 YG063Q單紗強(qiáng)力儀將力值測(cè)試范圍拓寬為0～5000 cN，從而拓寬了強(qiáng)力儀的應(yīng)用范圍。
    6.2 YG063Q將上下夾持器、機(jī)械手夾頭、取樣輥改為氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用氣缸直接驅(qū)動(dòng)，裝調(diào)更為簡(jiǎn)單，對(duì)紗線夾持動(dòng)作柔和，不易損傷紗線。
    6.3 YG063Q強(qiáng)力儀的剪刀為氣動(dòng)剪刀，剪切力更大。
    6.4 YG063Q強(qiáng)力儀具有自動(dòng)收集廢紗功能。
    YG063系列單紗強(qiáng)力儀自推出以來(lái)，因質(zhì)量穩(wěn)定可靠贏得了眾多的用戶，相信YG063Q全自動(dòng)單紗強(qiáng)力儀具有更廣闊的前景。