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讓中小企業也能買得起快速、精確的棉纖維檢測儀器

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讓中小企業也能買得起快速、精確的棉纖維檢測儀器

發布時間: 2009/2/15 文章出處: 　

讓中小企業也能買得起快速、精確的棉纖維檢測儀器
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用小投入，也能檢驗出真實的棉花質量
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隨著棉纖維質量檢驗體制改革的不斷深入，棉纖維檢測的儀器化正在悄悄的替代“目測手扯”的傳統方法。為了快速、精確的檢測棉纖維，國家花巨資引進了一批USTER公司生產的“HVI纖維測試系統”。使我國在棉纖維檢測的儀器化、公證性上向前跨出了關鍵性的一大步。
但“HVI”價格昂貴，中小企業難以承受；而且根據我國目前的棉纖維檢測標準，“HVI”系統中符合我國考核指標的只有長度、馬克隆值以及參考指標強力值。鑒于目前國內的這種情況，我公司決定研制適合我國國情的的快速、精確、價格適中的棉纖維檢測儀器。但要立即研制出相同于 “HVI”的綜合性儀器，資金投入大，周期長，風險大。我們采取化整為零的方法，從單機著手，研制一個，生產一個，銷售一個，（當然儀器在質量上嚴格把關，指標不低于國際水平）拿這個儀器的銷售利潤，再來研制與生產下一個儀器。當一個個單機完成后，再將其整合起來，完成一個與“HVI”指標一致的棉花檢驗系統。目前我公司已完成了二個單機：KX175-1型電子氣流儀快速測試馬克隆值和KX730型棉纖維長度照影儀快速測試上半部平均長度和整齊度指數。
一、 KX175-1型電子氣流儀（電子馬克隆儀）
    “KX175-1”型電子氣流儀是在原175型氣流儀的基礎上進行了多項改進，使其具有測試速度快、精度高等優點的新型氣流儀。
(一) 保留了部分合理部件：
1、保留了穩壓筒。它采用玻璃筒與石墨塊的滑配，其間的摩擦系數小，熱膨脹系數接近，不會因間隙小，受溫度的影響而卡死，這樣的穩壓效果極佳。
2、保留了樣品測試機構。這套機構已久經考驗，可實現快速、耐用又可靠。
（二）改進了部分機構：
     用電子天平替換了氣壓天平，并采用微壓差傳感器、電橋電路、精密運算放大器、微電腦、數字顯示，實現數字化。并增加了通訊接口，可與計算機連接，實現存儲、查詢、數據處理、打印等功能。加上零部件的標準化大大提高了儀器的質量。
（三）采用二個數學模型：
     本儀器還解決了測量到的微氣壓轉化為馬克隆值的數學模型，并真正實現馬克隆值的線性化處理，當用最低與最高二個標準棉花樣品校準后，其最低與最高二個標準棉花樣品間的任一標準棉花樣品的測試結果都不會超出允差范圍（±0.05馬克隆值）。
另外，采用了取樣重量補償的數學模型，可實現取樣量在7.5~8.5克間均能測試，提高了測試速度。
綜上所述，使KX175-1型電子氣流儀的精度達到±0.05馬克隆值，創世界之最；測試速度快，一天能測試三千~四千個樣品，超過了HVI。
儀器性能不但要好，用戶操作也需得當，才能得到精確的測試結果。比如：有的用戶在儀器經低、高二個標準棉花樣品校準后，若還是用此二標準棉花樣品來核對，這是不正確的，這等于在測試重復性。正確的核對方法，是必須用第三個標準棉樣（其標準值在上述二標準棉樣值的中間）來核對，所測試結果要在允差±0.05之內，才能繼續進行樣品的測試。若測試結果誤差超出±0.05范圍，則需查找原因，問題解決后才能繼續測試，這樣就能保證測得的結果不會超出允差。（我們的說明書上明確要求這樣做）
   這里順便提一下，國內有些廠家的同類儀器，采用三點校準，其實是線性化處理沒解決好，中間值超標，才拿第三點校準來補救。這樣的儀器若還是拿此三個標準棉花樣品對儀器核對，實際上還是在測重復性。正確的方法必須拿高、中值之間和中、低值之間的任一標準棉樣來核對，若測得值在允差范圍內，才能算儀器正常工作。也只有如此，才能說儀器的檢驗誤差沒有超標。
二、 KX730棉纖維長度照影儀
根據當前國際情況，國家纖維檢驗總局已將“上半部平均長度”定為棉花價格的考核指標。目前，在國內只能使用纖維綜合測試系統，如HVI系統測量這一指標，尚無專測這一指標的單機。據此，我公司首先研發了“KX730棉纖維長度照影儀”以適應棉纖維長度快速檢測的新需要。它的研發成功能讓中小企業買得起快速測試棉纖維上半部平均長度的儀器。
棉纖維長度照影儀是根據棉纖維長度隨機分布理論，以及透過纖維束的光強度與纖維束截面內纖維的根數成負相關原理設計而成的。隨機抓取纖維在梳夾上形成一個須叢，從根部到梢部作光電掃描，以透過須叢的光強度，作為伸出梳子不同距離處纖維根數的量度，經計算機處理獲得纖維的長度照影曲線并可求得纖維的平均長度、上半部平均長度、整齊度指數及短絨率等參數。
為了保證檢測精度，我們在照影曲線上下功夫，首先增加采樣點，得到較光滑的原始曲線，再進行曲線擬合，得到平滑逼近的照影曲線。在結構上采用進口的直線模組，提高測試精度、重復性及速度，確保“上半部平均長度”的標準差在±0.5mm以內，每只樣品的測試速度在20秒左右。
本儀器的各項性能指標均已達到進口的“HVI系統”中相應部分的技術水平。
下一步，我們計劃研發快速測試強力值的電子儀器，然后將電子氣流儀、長度儀和電子強力儀進行整合，組成綜合性測試儀。另外計劃擴展KX730長度照影儀的功能，使其能測量國內需要的16mm以內的短纖維率（短絨率），與Y111羅拉長度分析儀上測得的短纖維率具有可比性。

                       上海康信光電儀器有限公司
                               張健邦
                             2008.08.10

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