0前言检测机构是自调匀整装置的第一个环节，它关系到能否正确反映纱条粗细的本来面目，因此，是自调匀整效果的基础。目前国内外对各种检测机构进行了大量的试验研究与分析工作，与此同时又发展了一些新的检测机构，但采用凹凸罗拉检测机构还是目前应用最多的检测方法之一。随着梳棉机、针梳机和并条机性能的提高，出条速度也迅速提高，对纱条线密度检测元件的要求也越来越高，要求传感器不仅静态特性要好，动态特性更要好。采用凹凸罗拉检测法测量纱条的不匀时，虽然许多厂商称其并条机的出条速度可达500m/min以上，但在实际使用时，在小于400m/min时，其自调匀整器才能发挥较好的作用，说明此种检测方法对高速的适应能力不是很好，下面对其测量罗拉的测量原理及动态特性进行分析。1检测罗拉工作的基本原理1.1检测罗拉的机械结构采用凹凸检测罗拉作为传感器，如图1，当纱条细度变化时，下罗拉的圆心位置随纱条截面积的不同而上下移动，测出位移量就得到与之成线性关系的线密度。设纱条纤维的体积密度为，条子的实际截面为，条子的截面压缩系数为，上下罗拉间条子的截面为，则纱条的线密度为：式中：1.2凹凸检测罗拉传感器的特点凹凸罗拉检测法应用于纱条自调匀整装置中是比较早的，它的主要特点是：（1）线性度好，结构比较简单，安装维护方便。（2）受温湿度及纤维细度的变化影响小。另外，如图1(a)形式的凹凸测量罗拉加工起来比较困难，易产生缠条现象。瑞士Rieter公司对它作了改进，将下罗拉的一片挡边移到上罗拉上去，称为阶梯罗拉，如图1(b)，测量原理没有改变，但加工简单，克服了易缠条的缺点。Rieter公司最近几年在测量线密度的位置上，无一例外地使用了这种测量方法，如C4梳棉机，E7/6精梳机，D1并条机等。除了凹凸罗拉检测方法外，国内外的纺织研究机构和厂商还研制了其他一些传感器。如意大利的MarzoliSH2型并条机的自调匀整装置采用的超声波传感器。还有人研制CCD固体图象传感器以及双端固定梁应变片式传感器，据称能适应出条速度高达500m/min时的棉条均匀度的检测。2检测罗拉动态特性的研究下面对Rieter公司C4梳棉机的测量罗拉的动态特性进行分析：该凹凸罗拉测量系统的上测量罗拉绕摆动中心摆动，如图2，可以列出微分方程为：由式（5）、式（6）作出该系统的幅频曲线和相频曲线如图3。从幅频曲线可以看出，该系统对于ω3结论经计算得，系统固有频率的算式为：ω0=(k/m)-1/2以实测值m=2.5kg，k=1×104N/m代入得，ω0=126.6rad/s,f0=20.2。由计算可知，凹凸检测罗拉的固有频率是较低的，在出条速度超过330m/min时，其动态特性变差，所以不适合作为高速并条机自调匀整装置的检测元件。对于出条速度达500m/min的高速并条机来说，ω0相当于棉条不匀的波长约为0.41m左右，显然满足不了要求；而对于出条速度在120m/min左右的梳棉机来说，则基本可以满足要求。所以，研制结构简单、牢固，响应特性好，稳定性好的检测纱条不匀的传感器，仍是纺织界重点研究的课题之一。参考文献：［1］卢文祥.工程测试与信息处理[M>.武汉：华中理工大学出版社，1992.12［2］祝柏荣.自调匀整装置[M>.北京：纺织工业出版社，1986.3.