1、前言

　　條干均勻度是評定紗線質量的重要指標之一，它不僅對紡織品的外觀和內在質量具有決定性的作用，而且還直接影響紡織生產過程的穩定性。因此，條干均勻度的分析和測量對紡織品質量的控制和提高具有重要的意義。

　　條干均勻度的分析從二十世紀三十年代以來一直是紡織界的一個熱點，先后提出了不勻率系數，變異系數、不勻率指數、變異長度曲線、波長譜、自相關函數等描述紗條不勻的指標，并隨之產生了相應的測試方法和設備，應用這些方法和設備，提高紗線質量，是條干均勻度實踐的一個主要內容。

　　應用隨機過程理論和紗條數學模型的建立，對條干均勻度的理論和實踐以及測試儀器的研制都具有重要的指導意義。這方面所進行的具有代表性的工作是1961年Rao在JTI上所發表的論文，該文在Martindale的基礎上給出了理想紗條的嚴格數學定義和相應的數學模型，并導出了理想紗條的譜密度公式。

　　測試條干均勻度的主要方法有測長稱重法、目光檢測法、條干均勻度儀法。條干均勻度儀又分兩種類型：電容式和光電式。電容式檢測法是以空氣電容器作為檢測器，利用纖維材料介電常數大于空氣這一特點，使紗條通過金屬極板之間的電場，引起電容量發生變化，其變化量與紗條截面的纖維量基本上成正比。這種方法不受紗條截面形狀的影響，然而紗條本身含水率的不均勻及對于混紡紗條，其混紡比不勻等都將影響結果的準確性。光電式檢測法是利用一束光線將紗線投影在光電接收器上，從而輸出能代表紗線粗細程度的電信號。該方法簡單易行，并且不受紗線本身參數的影響。缺點是在整個紡織過程中只能對細紗進行檢驗，受外界影響較大，特別是由于紗線本身的截面并非圓形，因此精度較低。

　　2、電容式條干均勻度儀

　　電容式條干均勻度儀（簡稱條干儀）是評定紗線質量的標準儀器，用于測定紗條的變異系數和紗疵數，作為評價紗線優劣的依據；條干均勻度儀又是進行質量控制的重要手段。分析條干均勻度儀繪制的波譜圖，可以判斷產生不勻的原因，為提高紗線質量、降低生產成本提供可靠信息。

　　現有的條干均勻度儀主要是瑞士蔡爾維格——烏斯特公司用于短纖的UTⅠ-B型、UTⅡ-B型、UTⅢ-B型等；用于長絲的UTⅠ-C型、UTⅡ-C型、UTⅢ-C型等。日本計量器公司的KET80B型、KET80C型等。國產電容式條干儀有YG130C型、YG131型、YG133型、YG133A型、YG131C型、YG135M型以及YG139型等。此類儀器是利用紗條通過由平行金屬板組成的空氣電容器時，隨著極板間一段紗線的質量的變化，電容器的電容也相應變化的原理，由電容的變化量得到紗線細度的不勻率。

　　在紡織企業中電容式條干均勻度儀有著廣泛的應用，主要原因是電容式條干均勻度儀在工藝調節、產品質量控制上有著較大的優勢。利用其軟件系統的曲線圖、波譜圖可以方便地找出由于生產設備狀態不良或工藝原因造成的紗線質量問題，并及時進行調整。但從使用廠家的信息反饋來看：電容式條干均勻度儀存在計算精度不夠，不能進行準確的定位，往往只能將問題定位于某臺設備而不是某個部件；同時對紗線結構不勻也無能為力。而且電容式條干均勻度儀所測得的指標與布面外觀質量之間相關性較差：往往出現紗線的CV值較好，布面質量存在問題，或者是布面質量可以，但紗線CV值卻較差。因此，作為現代測量儀器，電容式條干均勻度儀有待改進。

　　3、光電式條干均勻度儀

　　對紡織企業來說，傳統的方法是將紗線繞在黑板上，用肉眼判斷紗線的等級————即黑板條干。而美國勞森公司（Lawson-Hemphill）開發的電子檢視板（EIB）則采用CCD攝像頭持續不斷地掃描紗線直徑，并將有關信息輸入電腦，經處理后獲得紗線的外觀圖像、紗線的圖像掃描直徑和直徑變化曲線，并根據事先設定的紗線形態值或疵點尺寸判斷被檢測紗線上是否存在該類疵點。所謂疵點是指某一特定的紗線微段其直徑高于或低于規定的水平值。測試前，必須先決定水平值、微段長度以及直徑高于或低于水平值的次數等參數。當選擇“高于”項時，表示所有被CCD掃描的紗線直徑，只有在其值超過水平值時才被電腦錄入并被轉換成作為軟件處理分析的數據。選取“低于”項時，情況亦然。設定的微段長度值為一個二元值，即出現大于等于設定值，同時小于高一檔長度值之間的數值都被計入這個二元值名下。例如1mm和5mm為相鄰兩檔長度值，若取某一水平值，令紗線微段長度的二元值為1，則當紗線直徑大于或小于該水平值時，紗線微段出現大于或等于1mm，且小于5mm的次數都統計在二元值這一項中。

　　傳統的手工黑板繞紗與EIB繞紗原理相比較有所不同，雖然本質上繞紗的原理是一樣的。如果是手工在黑板上繞紗則在判斷紗線等級時常要考慮取前面還是反面作為樣紗。而在EIB測試中，則前面、后面都可同時在板面中檢視。同時EIB克服了電容式條干均勻度儀與布面實際質量相關度不夠的缺點。但由于不能很好的應用于工藝調節，到目前為止，EIB在生產實際中對企業質量控制的指導意義卻并不顯著。

　　4、新型的電容式與CCD聯合檢測條干均勻度儀

　　GB/T398-93棉本色紗線國家標準規定：檢驗棉本色紗線條干均勻度可以選用黑板條干均勻度或條干均勻度變異系數兩項中的任何一項。由于黑板條干容易受人為因素影響，而使用電容式條干均勻度儀可以獲得客觀的檢驗數據，更具體說服力。所以國家規定：當兩種評定條干的方法不一致時，以條干均勻度變異系數為準。然而，在生產實踐當中，經電容條干均勻度儀檢測條干達到質量要求的紗線不一定能滿足布面的質量要求。生產實踐表明：紗條的周期性不勻無論對黑板條干還是織物表面所產生的影響，都大大超過了不勻率數值增高所表達的程度。實踐證明，即使差異不大的周期性不勻，也常能導致黑板條干降級和織物表面降等，因此單依靠電容條干均勻度變異系數已顯得力不從心。美國勞森公司的EIB光電式紗線外觀檢測分析儀克服了傳統黑板條干的弊病，它制定的棉紗標準已經獲得美國農業部的認可，是傳統黑板條干的替代產品。

　　正是由于這樣的原因，我們構思了電容式與CCD聯合檢測條干儀。其結構如圖1所示。

被測紗線由速度為V1 、V2的兩個恒定裝置維持張力，其中V2﹥V1。二者的速度信0號輸送至速差張力恒定控制器，計算得到的張力與預定張力值之差經速差張力恒定控制器反饋至兩個速度恒定裝置，使得V1保持所需要的紗線傳動速度，而調節V2使紗線保持預定的張力值，且把紗線速度數據、張力數據輸送至計算機，計算機在需要時也對速差張力恒定控制器進行指令操作。在檢測區域內分別設置兩個檢測裝置，即CCD電荷耦合器件和電容傳感器，兩個檢測裝置之間互相進行隔離，以阻斷光、電信號的干擾。

　　計算機對CCD電荷耦合器件輸送來的圖象信息，經圖象采集卡，以二維數字圖象的形式進行數據采集，然后進行圖象識別和數據處理，以獲得紗線的直徑、疵點、棉結、不均勻度、毛羽等數據。同時計算機對電容傳感器傳送來的有關線徑和配比的信息進行處理，因為不含紗線的空氣電容值是已知的，故由測得的電容數據和由CCD傳感器測得的線徑可反推出紗線的成分配比，而對于意外的介質常數的物質的介入，可推斷出雜質含量。計算機還能將被測紗線按一定規律所織成織物的效果仿真地顯示出來。這實際上是計算機按編織規律將紗線位于某經緯點的編織效果作一次顯示處理。
　　
　　電容式與CCD聯合檢測條干儀克服了電容式條干均勻度儀與實際布面質量相關度差的缺點，以及光電式條干均勻度儀對企業質量控制和工藝調節指導作用不大的欠缺，將能更好地用于紡織企業管理和質量控制。

　　5、結束語

　　作為一種新型的條干均勻度儀，電容式與CCD聯合檢測條干儀結合了電容式條干均勻度儀和光電式條干均勻度儀各自的優點，并將其統一起來。但限于篇幅有限，本文沒有對應用電容式與CCD聯合檢測條干均勻度儀檢測得到的實驗數據進行分析，這部分內容將在以后的文章中加以討論。