[发明专利]织针实时监测装置和方法

权利要求书

1.一种织针实时监测装置，特征在于该装置包括Y字型光纤束（1）、变倍成像光学镜组（2）、探测光源模块（3）、光电探测器（4）和信号处理模块（5），所述的Y字型光纤束（1）由两束光纤束的一端合并另一端保持分开的三端：光纤束合并端，探测光光纤端和反射光光纤端构成，所述的探测光光纤端的端面与探测光源模块（3）发出的光束耦合，反射光光纤端的端面与所述的光电探测器（4）耦合，所述的光纤束合并端的端面置于变倍成像光学镜组（2）的物平面，所述的光电探测器（4）的输出端与所述的信号处理模块（5）的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的织针实时监测装置，其特征在于所述的Y字型光纤束（1）的合并端的端面形状呈矩形或条状，由多根光纤端面紧密排列而成，所述的光纤束分开的两端的端面形状呈圆形，仍由多根光纤端面紧密排列而成。

3.根据权利要求2所述的织针实时监测装置，其特征在于所述的光纤束合并端的端面形状呈两个长边紧靠的矩形或条状，包括三种结构：

所述的探测光光纤端和反射光光纤端的光纤端面分别紧密排列成两个矩形；

所述的探测光光纤端和反射光光纤端的光纤相互交错，紧密排列成一个矩形；

所述的探测光光纤端对应的光纤分布于平行于长边的中心线附近，反射光光纤端对应的光纤分布于两侧，紧密排列成矩形。

4.根据权利要求1所述的织针实时监测装置，其特征在于所述的变倍成像光学镜组（2）由依次的第一凸透镜（201）和第二凸透镜（202）构成，所述的第一凸透镜（201）和第二凸透镜（202）具有变倍成像功能。

5.根据权利要求1所述的织针实时监测装置，其特征在于所述的变倍成像光学镜组（2）的光轴与织针（6）的针杆呈45°角放置，使光斑成像位置正对针钩弯曲的外表面重合。

6.根据权利要求1所述的织针实时监测装置，其特征在于所述的探测光源模块（3）包括光源（301）和光源驱动电路（302）。

7.根据权利要求1所述的织针实时监测装置，其特征在于所述的信号处理模块（5）包括比较器（501）、整形电路（502）、微控制器（503）、显示器（504）和报警器（505），所述的比较器的输入端分别与微控制器的输出端、光电探测器的输出端相连，比较器的输出端与微控制器的输入端相连，所述的显示器的输入端与微控制器的输出端相连，所述的报警器的输入端与微控制器的输出端相连。

8.利用所述的织针实时监测装置对织针进行实时监测的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

①打开电源，将变倍成像光学镜组前条状光斑的像正对针钩弯曲的外表面，使其重合面积达到最大；

②利用所述的光电探测器采集一根静止织针的反射光强度信号，根据显示器显示的信号大小微调所述的变倍成像光学镜组位置，使反射光强度信号达到或超过装置设定的测量阈值；

③开启针织机，所述的光电探测器把随时间变化的反射光强度信号转变为随时间变化的电压信号，然后将电压信号输入到所述的比较器；

④所述的比较器以所述的微控制器设置的阈值电压为基准电压，将输入电压信号转变为方波信号输入微控制器中；

⑤所述的微控制器根据方波信号占空比变化判断织针是否存在针钩、针头断裂或过度偏弯等损坏：

当方波信号占空比小于正常占空比范围，则微控制器控制报警器发出警报，显示器显示损坏类型为针钩、针头断裂；当方波信号占空比大于正常占空比范围，则微控制器控制报警器发出警报，显示器显示损坏类型为针头过度偏弯。