[发明专利]基于峰值检测法的单丝取向度测量方法

说明书

本发明提供了一种基于峰值检测法的单丝取向度测量方法，测量方法采用峰值检测法测量单丝取向度，克服了传统方法中反射信号的干扰，使测量的准确性及稳定性明显提高；本发明实现了单丝取向度的无损检测，在一定程度上节约了成本，减少了单丝损耗；此外，本发明提供的基于峰值检测法的单丝取向度测量方法可实现对任何丝状高分子聚合物的取向度的测量。

技术领域

本发明属于测量控制领域，具体涉及一种基于峰值检测法的单丝取向度测量方法。

背景技术

单丝是化学纤维生产中用单孔喷丝头所制得的支数较小的单根长丝，广泛应用在生产生活中。取向度是指高分子材料在加工制造中受外力作用，高分子链会沿着作用力的方向进行某种程度的有序排列，排列的整齐程度称作取向度。高分子材料取向度不同，其表现出来的强度、硬度等各方面性质不同，因此对取向度的测量就很有必要。

峰值检测法是为了避免声波在单丝中的反射信号与待处理信号波形进行叠加对测量结果造成的影响，利用声波在单丝中的传播存在延时，可以只对信号波形中靠前的信号(即没有受反射影响的信号)进行处理，具体的处理方法是对前四个没有受到反射干扰的波峰对应的时间点和前五个没有受到反射干扰的波谷对应的时间点进行检测，然后再对这九个时间点求取平均值，得到第三个波谷位置处的时间点，从而避免了声波的反射对测量结果的影响。

发明内容

本发明为克服现有技术存在的问题，提供了一种基于峰值检测法的单丝取向度测量方法。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明提供了一种基于峰值检测法的单丝取向度测量方法，其包括以下步骤：

步骤一、将待测的单丝样品两端栓上重量相同的砝码后，再将待测的单丝样品搭在发送端超声波传感器上和接收端超声波传感器上，最后用两端的样品固定支架上的消音薄垫将单丝固定，使待测的单丝样品保持自然伸直状态，打开电信号处理装置的电源；

步骤二、将发送端超声波传感器支架固定，将接收端超声波传感器支架移动至位置1处，位置1选择在发送端超声波传感器支架与距离发送端超声波传感器支架较远的样品固定支架之间，使激励电平产生器产生脉宽为12us、幅值为3.3V的单脉冲，进入激励电平处理器后产生脉宽为12us、幅值为5V的单脉冲和脉宽为12us、幅值为-5V的单脉冲，再分别将这两个单脉冲输出至发送端超声波传感器的两根引线上，发送端超声波传感器支架上的超声波传感器接收单脉冲后产生振动信号在单丝样品中传播；振动信号经单丝样品传播，由接收端超声波传感器支架上的超声波传感器接收并将振动信号转换为电信号，输入至信号处理器，信号处理器将接收到的电信号进行滤波和放大，处理后的电信号记为电信号A，电信号A经信号采集器以500ns为采样间隔进行采集后输入至数据处理器中并存储为数组s[N]，N为数组长度，记为信号组1；

步骤三、对采集到的信号组1的数据进行峰值检测。具体方法如下：

由于信号开始会有一些干扰，并且信号波峰的幅值都大于2V，波谷的幅值都小于1V，所以首先过滤掉信号中对波峰、波谷查找的干扰，即如果信号幅值大于2V或者小于1V，直接舍弃掉，不进行接下来的比较。s[n]表示数组s[N]内的第n+1个元素，n＝1,2,3,4,……N-1；

从n＝1开始查询直至n＝N-1，如果s[n]比它左右两侧的值都大的话，即s[n]>＝s[n-1]且s[n]>＝s[n+1]，那么n+1对应的值即是波峰对应的时间点，同理，s[n]比它左右两侧的值都小的话，即s[n]<＝s[n-1]且s[n]<＝s[n+1]，那么n+1对应的值即是波谷对应的时间点，将这些时间点存储在数组Q[i]中，i＝0,1,2,3,4,……，即Q[0]存储的是第一个波峰的时间点的值，Q[1]存储的是第一个波谷的时间点的值，Q[2]存储的是第二个波峰的时间点的值，Q[3]存储的是第二个波谷的时间点的值……