一種新型紗線測長器，在紗線卷繞的過程中對其進行精確測量，達到減小誤差、節(jié)約成本的目的。

　　丙綸FDY紡絲機絡(luò)筒是紡織工業(yè)中的一個重要工序，它是將紗線容量較小的細紗管紗，絡(luò)成紗線容量較大的筒子，改善產(chǎn)品內(nèi)在性能和外觀質(zhì)量，穩(wěn)定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，改變其卷裝形式，以適應(yīng)整經(jīng)或制線等后工序的高速退繞，提高生產(chǎn)效率的要求。

　　由于紗筒的紗線長度不一，在整經(jīng)過程中大量的剩余線頭被丟棄，造成很大浪費。因此，我們設(shè)想在紡紗的過程中精確統(tǒng)一紗筒的紗線長度，降低紡紗成本，從而為紡織企業(yè)帶來可觀的效益。

　　目前國內(nèi)的大多數(shù)棉紡工廠仍然使用相對陳舊的1332M型或1332MD型絡(luò)筒機，這些機型在自動化程度上和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量上均遜于先進的全自動絡(luò)筒機。然而，我國紡織行業(yè)規(guī)模龐大，整體的技術(shù)水平相對滯后，想在短暫的幾年或是十幾年內(nèi)全面的更新?lián)Q代相當(dāng)不易，一臺全自動絡(luò)筒機購價為150萬元，而一臺普通絡(luò)筒機購價僅為幾萬元。因此，我們進行紗線定長器的研制，對老式絡(luò)筒設(shè)備進行改造，期望以低廉的成本提高其自動化程度、并獲取更高的利潤，市場前景廣闊。

　　1原理探究1.1原理方案設(shè)計自動絡(luò)筒機中帶有定長裝置，是通過槽筒轉(zhuǎn)速計數(shù)進行測長，這種測長是對全機進行統(tǒng)一測長控制，當(dāng)紗線斷頭時，計數(shù)仍在進行，這會造成最大紗線長度誤差率高達6%左右；用帶有測長功能的電子清紗器時，同樣也是對全機進行統(tǒng)一測長控制，但無法進行單錠調(diào)整。本儀器針對單錠紗線定長控制而設(shè)計的。

　　該定長（測長）器的一期產(chǎn)品采用紗線摩擦傳動方式，即讓紗線帶動輕質(zhì)圓盤轉(zhuǎn)動，通過對圓盤轉(zhuǎn)角的換算得到紗線的總長。但由于紗線張力不足，導(dǎo)致打滑現(xiàn)象較為嚴重，使得測量精度與預(yù)期的效果尚有一定差距。因此，我們改變方式，從絡(luò)筒的原理入手進行探索。

　　通常棉紡絡(luò)筒機筒子的成形，是采用槽筒與紗筒的摩擦傳動來完成筒子的回轉(zhuǎn)和紗線的往復(fù)運動（如所示）。由于是摩擦傳動，且槽筒為圓柱狀，紗筒為錐狀，因此在紗筒上某一點（槽筒與紗筒的純滾動點）紗線的卷繞線速度始終與槽筒線速度是一致的。非純滾動點通常存在打滑現(xiàn)象，即紗筒的大端和小端線速度與純滾動點不一致，使紗線卷繞線速度時快時慢，因此，在后面的計算中我們考慮了該誤差。

　　當(dāng)紗線沿槽筒完成一個或幾個周期的往復(fù)運動回到原來位置時，紗線筒正好轉(zhuǎn)過整數(shù)圈，筒子上的紗圈就會前后重疊起來，形成了紗線重疊現(xiàn)象。為了防止這種現(xiàn)象，絡(luò)筒機均采用了防疊裝置，使槽筒的轉(zhuǎn)速發(fā)生間歇式差微增減�；�于這種原理，我們避開對轉(zhuǎn)速的測量，轉(zhuǎn)而采用對槽筒的角位移的測量來間接獲得紗線走過的長度，而不考慮槽筒速度的變化對卷繞紗線長度的影響根據(jù)筒子的卷繞原理，由于紗線除作卷繞運動外，還需要作橫向往復(fù)導(dǎo)紗運動，存在一個橫向速度V2，所以當(dāng)紗線離開槽筒時，存在一個傾斜角a，即導(dǎo)紗角：由于光柵的計數(shù)速度是隨槽筒的轉(zhuǎn)速純線性變化的，可以忽略時間對長度的影響。通過長度來表達各變量的關(guān)系，兩邊同乘時間變量dt，然后積分K'常數(shù)；K誤差系數(shù)。　　丙綸FDY紡絲機

　　1.2誤差分析該測量系統(tǒng)的誤差來源有三個。其一：由前述所知，考慮到紗筒大端和小端的線速度與傳動點不一致，紗線在卷繞過程中滑溜現(xiàn)象所產(chǎn)生的誤差。其二：光槽取整誤差率：由于紗線長度是通過單片機接受的光傳感信號個數(shù)進行換算的，光信號取整的時候必然存在誤差。其三：當(dāng)紗線斷頭時，筒子托架抬起至最高點后，傳感器才與機架接觸，產(chǎn)生斷線信號，而這一過程將耗費一定時間，在這段時間里定長器內(nèi)部仍在接受光柵信號，產(chǎn)生一定誤差，一個紗錠斷線的次數(shù)越多，誤差也就越大。

　　上述三種誤差均屬積累誤差，且為線性變化，無需對瞬時的a-n關(guān)系進行精確計算。對誤差處理的方減小，即誤差隨卷繞圈數(shù)的增加而減��；第二種誤差屬理論性誤差，其值是恒定的，即在儀器設(shè)計時就可先計算出誤差數(shù)值，它是K值得主要來源，對K值稍微調(diào)整還可補償?shù)谝环N誤差；第三種誤差與斷線的次數(shù)成正比，誤差補償已在程序設(shè)計中考慮到了，即在紗線定長（測長）器記錄下的紗線長度中已經(jīng)減去了由每次斷線造成的誤計數(shù)長度。

　　丙綸FDY紡絲機

　　由于在程序算設(shè)計中，已將K值和斷頭補償考慮在內(nèi)，通過：2.3.2顯示子程序設(shè)計液晶顯示的過程較為繁瑣，首先必須初始化（包括工作方式、輸入方式、顯示狀態(tài)等的設(shè)置），然后是通過寫控制命令設(shè)定要顯示的位，再通過寫數(shù)據(jù)將字符從DDRAM傳送到相應(yīng)位上。而字符的輸入需要參照字膜表，漢字需要自己定義CGRAM.在子程序設(shè)計中最重要的就是寫控制命令的子程序和寫數(shù)據(jù)的子程序。在這兩個子程序中必須正確應(yīng)用控制腳E腳時序，即E腳下降沿時才將數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)口。以下是一段范例：voidLcdCmd（charc）LcdCmdPort=c；//將命令傳送到數(shù)據(jù)口LCDE =0；//拉低形成下降沿，數(shù)據(jù)傳出3結(jié)束語用該儀器對絡(luò)紗機進行多次測長試驗，試驗結(jié)果，當(dāng)紗線卷繞長度較大時，其絕對誤差率<0.1%，相對誤差率<0.02%，均比設(shè)計時預(yù)期的誤差率（0.5%和0.05%）小。這說明紗線在卷繞時的拉伸誤差和理論誤差均可通過實驗常數(shù)來平衡，且效果良好。　　丙綸FDY紡絲機

　　該儀器的測量范圍極大，可測099999999米的紗線，可用于任何紗線筒子的卷繞。而且它體積小能夠方便的安裝定位，接口設(shè)計符合工業(yè)實際情況，接線與操作方便，可靠性好。

　　該儀器批量生產(chǎn)的成本在80元以下。60錠采用老式電子清紗器的絡(luò)筒機改裝費僅需5千元，60錠老式電子清紗器費用為2萬元，而重新購賣具有測長功能的新型電子清紗器（60錠）需5萬元。由此可見該儀器可用低廉的成本來保證絡(luò)筒機絡(luò)筒產(chǎn)品質(zhì)量，從而獲取更高的利潤。普通絡(luò)筒機在配備了紗線捻接器、電子清紗器、紗線定長（測長）器后同樣可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，不僅可供國內(nèi)紡織廠設(shè)備改造和新廠購買設(shè)備時，也可供外貿(mào)出口。