电子清纱器的工作原理及其应用
杨琳
赵丽颖简历【摘 要】The paper analyzed the working principle of electronic yarn clearer and introduced the ways for proper u and trouble diagnosis as well as the future developing trends.%文章分析了电子清纱器的工作原理，并介绍了自动络筒机电子清纱器的正确使用和典型故障判断方法，以及未来发展趋势。
【期刊名称】《纺织导报》
【年(卷),期】2016(000)001
【总页数】3页(P67-69)
以诚信为话题的作文【关键词】电子清纱器;工作原理;典型故障
【作 者】杨琳
【作者单位】陕西长岭纺织机电科技有限公司
【正文语种】中 文
马王堆博物馆【中图分类】TS103.124
电子清纱器的发展经历了从模拟电清、数字电清发展到采用单片机、ARM等技术的新型电清，电清的测量方式也从单一的光电和电容分体式到光电和电容一体化式。电子清纱器的功能也从简单的清除有害纱疵、控制自动络筒机的运转，发展到同时具有电清、在线纱疵分析、在线条干、在线毛羽检测等功能于一体化综合在线检测控制装置，同时还具有专家分析系统，把以前的事后监督变为在线监控，使得自动络筒主机单锭在纱线或电清异常状态下报警停车，保证问题纱线不能通过络筒工序，减少浪费，确保产品质量。
1.1 电容式检测头的工作原理
电容式检测是让纱线在一个由两块平行极板形成的电容之间运行，根据电容原理，电容器电容由两块平行极板的面积、板间距离、板间物质的介电常数决定。当板间没有纱线时板间介质基本上是空气，极板电容为C1；当板间投入纱线时，可以把纱线等效为介电常数为纱线，宽度和面积和初始电容相同的一个电容C2，此时的极板电容为两个不同电容的迭加，
其中一个电容是由极板中空气所占据的极板空间形成的电容，另一个是由纱线所占据的极板空间形成的等效电容。
电容变化量只与纱线的等效电容宽度和面积（即纱线体积）有关，而与其他因素无关。纱线的微小变化必然引起等效电容宽度的变化，从而引起检测电容量变化。通过对电容变化量的检测和处理，就可达到纱疵检测的目的。
利用专用检波电路把该变化分离出来，就可以检测纱线粗细的变化，对超出范围的纱疵就能及时发现并驱动切刀及时清除，这样就保证有害纱疵不会流转到下道工序。
由于双电容电子清纱器分辨率和灵敏度高，能够抵消环境湿度的影响，所以目前新型电容式电清全部采用双电容检测方式。
1.2 光电式检测头的工作机理
光电式检测是让纱线在一个发光体和一个受光体之间运行，由于纱线挡住了部分由发光体射向受光体的光而在受光体上形成了一个阴影，该阴影的大小直接反映了当时在检测区域内的纱线的轴向剖面的面积的大小。由于检测区域宽度固定，所以也可以认为该阴影的大
小直接反映了当时在检测区域内的纱线的平均直径的大小。同时，该阴影的大小决定了通过受光体的电流的大小，从而完成了一个由几何量（平均直径）的大小决定电量（电流）的大小的转换过程。
在完成了直径到电流的转换之后，再使用电子电路和单片机实现检测、处理，这些方法和电容式处理方式相同。
入党申请书大学生1.3 电容和光电式电清的优缺点
电容式检测方式的优点：由于电容式检测是根据纱线在极板中所占据的空间的大小来决定电容量的大小，所以电容式检测可以在一定程度上反映出纱线体积或质量的大小；极板寿命比较长；不受环境光线和纱线颜色的影响。电容式检测方式的缺点：受空气湿度影响特别明显；极板电容太小，使得谐振频率很高，检测信号受系统分布电容的影响很大。
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菊花山光电式检测方式的优点：不受空气湿度的影响；线性度好。光电式检测方式的缺点：易老化，寿命短；易受环境光线和纱线颜色的干扰。
根据以上的分析可以看到两种检测方式各有千秋，为了克服各自缺点，最新一代的电清发
展为电容和光电复合使用的检测头，但成本大幅度上升。
以长岭的精锐系列自络电清为例介绍一下自动络筒机电清的组成和工作原理。
2.1 系统组成药店实习内容
长岭精锐系列电子清纱器适用于配套村田、萨维奥等自动络筒机。电清采用大屏幕彩色液晶显示屏，硬件采用ARM平台，操作系统选用Windows CE，CAN现场总线技术，软件功能强大，集清纱、纱疵分级、统计分析、错支检测、验结、自检、报警等功能于一体，适用于多种短纤纱线和混纺纱线。主要功能是在络纱过程中有效清除纱线上的有害纱疵，达到提高纱线质量的目的。
精锐系列电子清纱器由一个电控箱、60（或50）个处理器以及60（或50）个检测头组成。
2.2 工作原理（图1）
处理器把来自检测头的纱线信号通过自动增益控制电路，放大到规定的电平值，纱线信号经A/D转换器转换为数字信号，微控制器对信号进行分级、清纱处理，并将处理结果通过CAN总线传递到电控箱。
电控箱实现与用户的良好人机交互，进行清纱分级控制，显示操作、通讯、数据处理及统计分析。
怎么做长图3.1 自络电清安装注意事项
连接匹配电阻在末锭安装匹配器。检测头安装：检测头安装必须到位，纱线须紧贴上下过纱环，和主机绝缘。接地：电子清纱器外壳（检测头和控制箱外壳）必须做接地处理，直接将电清外壳单独接地。纱路：在纱线运动时，除了电清过纱环，纱线不应和主机打结单元任何部件接触。
3.2 使用注意事项
保持车间温度和湿度的基本稳定（尤其是湿度）；保持纱线的条干尽量在一定范围（CV值<20％）；定期清理检测头：检测槽内的飞花定期清理，不能用金属物损伤检测电容；及时更换受损过纱环和切刀；加强前道工序的管理，减少错支和有害纱疵；正确设定有关参数（尤其是长粗、细节、增益等）。
3.3 自动络筒电子清纱器（25系列电清）典型故障的判断和分析
3.3.1 自络电清工作正常的基本方法和标准
由于自动络筒机的机电一体化程度比较高，所以判别某个故障到底是机械引起的还是由电清引起的就十分重要。自动络筒电子清纱器工作正常的基本方法和标准为：在检测槽中投纱时指示灯亮，投双纱或三纱时发刀，跑纱时灯灭，无纱时灯灭，说明电子清纱器工作基本正常（有故障时灯常亮）。在此基础上，可以参考诊断信息，分别判定各锭问题。
3.3.2 自动络筒电子清纱器的故障原因及解决方法
（1）电清突然间一直不停地切纱，无法跑纱
原因：支数偏差，电清检测头零点偏移，电清增益设置不合适。
解决办法：换纱管，维修检测头，重新设置电清增益。
（2）有纱和无纱都不打结
故障原因：主机气路故障，主机单锭电路故障，主机该锭保险丝断，主机的最大打结锭数设定不合适；主机的单锭电源开关未开或有故障。
解决办法：检查主机气路、主机单锭电路，更换主机电源保险丝，改变主机的最大打结锭数设定值，检查主机电源开关。
（3）不跑纱，有纱打结，跑不起纱
故障原因：检测头故障（无信号或信号幅度低，增益偏小）、单锭板故障（纱线检测电路故障，或单锭处理器电路故障）、控制箱设定不合适（增益偏小）、检测头零点偏移过大。
解决办法：交换法判别检测头和单锭板（注意单锭板交换时必须根据实际位置拨码盘开关，使其码盘号和实际位置相对应），用确认正常的板子换在出问题的锭子上；检查主机单锭控制电路，若投纱时灯不亮，说明投纱无反应；检查检测头和处理电路及其连接是否松动，否则，分别判断检测头和处理器。
（4）投单纱就切，跑不起纱
故障原因：设定增益过高，零点偏移过大，管纱错支（偏粗），检测槽内有异物，检测头增益过高，参数设定不当。
解决办法：检查检测槽内是否有异物，若有的话用非金属物清理；换一管在邻锭跑纱正常的管纱试验能否正常跑纱；检查增益是否合适，重新设定或试纱后再试（调增益比原先小 3～5 个字）；检查零点是否超出范围（范围要求：－80～80）；检测头增益过高，交换检测头判断该锭检测头；长粗、长细、错支设定不合适，切下为长粗长细或因错支而切，关闭长粗长细错支通道试验。
（5）打结不成功或打结不好，造成对电清的误判
静态检查：按下主机的打结按钮后再抬起，让机器完成一个打结过程，然后把打好的结静态投入检测槽被切掉，说明打结效果不好。
解决办法：可以提高单锭车速/放宽错支和验结范围/检修打结器。
动态检查：按下主机打结按钮后又抬起，让机器完成一个打结过程，然后手动牵引接头越过检测槽，再按下主机跑纱按钮 3 s以上，若主机能正常跑纱，说明是因打结不好导致的跑不起纱或投纱就切；若此时仍跑不了纱（纱线自然拉断），说明接头容易拉断，打结效果不好，检修打结器。
