[发明专利]一种纱线张力检测方法及装置

权利要求书

1.一种纱线张力检测方法，其特征在于，包括：

基于激光位移传感器实时测量运动纱线的横向振动位移信号；

对所述横向振动位移信号进行处理，得到纱线的第一阶振动频率；

实时测量运动纱线的运动速度；

基于纱线的第一阶振动频率和运动速度，计算出纱线的实时张力；其中，

式中，f₁为纱线的第一阶振动频率，V为纱线的运动速度，F为纱线的张力，α和β为预设系数。

2.如权利要求1所述的纱线张力检测方法，其特征在于，所述横向振动位移信号的处理，包括：

对所述横向振动位移信号进行A/D转换和小波变换，得到纱线的横向振动频率；

对纱线的横向振动频率进行卡尔曼滤波，去除外部干扰频率且保留纱线自由振动频率，得到纱线的第一阶振动频率。

3.如权利要求1所述的纱线张力检测方法，其特征在于，纱线的运动速度V为：

式中，r为罗拉半径，M为一个测量周期内伺服电机的脉冲次数，C为由伺服电机参数确定的常数，T₀为伺服电机测量M次脉冲所用的时间，n为伺服电机到送纱罗拉的传动比。

4.如权利要求1所述的纱线张力检测方法，其特征在于，还包括：

对纱线的实时张力进行记录和显示。

5.一种纱线张力检测装置，其特征在于，包括：激光位移传感器、送纱罗拉、伺服电机和信号处理器；

所述激光位移传感器布置在垂直于纱线轴向的上方，用于实时测量运动纱线的横向振动位移信号；所述纱线布设在所述送纱罗拉上，所述送纱罗拉与所述伺服电机传动连接；

所述信号处理器与所述激光位移传感器和伺服电机相连，用于：

对所述横向振动位移信号进行处理，得到纱线的第一阶振动频率；

基于伺服电机参数实时测量运动纱线的运动速度；

基于纱线的第一阶振动频率和运动速度，计算出纱线的实时张力；其中，

式中，f₁为纱线的第一阶振动频率，V为纱线的运动速度，F为纱线的张力，α和β为预设系数。

6.如权利要求5所述的纱线张力检测装置，其特征在于，所述横向振动位移信号的处理，包括：

对所述横向振动位移信号进行A/D转换和小波变换，得到纱线的横向振动频率；

对纱线的横向振动频率进行卡尔曼滤波，去除外部干扰频率且保留纱线自由振动频率，得到纱线的第一阶振动频率。

7.如权利要求5所述的纱线张力检测装置，其特征在于，纱线的运动速度V为：

式中，r为罗拉半径，M为一个测量周期内伺服电机的脉冲次数，C为由伺服电机参数确定的常数，T₀为伺服电机测量M次脉冲所用的时间，n为伺服电机到送纱罗拉的传动比。

8.如权利要求5所述的纱线张力检测装置，其特征在于，还包括：

显示模块，用于对纱线的实时张力进行记录和显示。