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HVI SPECTRUM棉纤维测试系统在应用过程中出现的问题(下)

   日期:2008-04-23     来源:中国测控网     作者:管理员    

2.3 HVI系统售价及售后服务昂贵,对使用环境、操作维护人员的要求相当高
《棉花质量仪器化公证检验技术规范(试行)》对HVI系统的取样、检验方法、使用环境、仪器的操作规程和校准规范作了详细规定,棉纤维是一种多孔性物质,由于纤维素大分子上存在很多的游离亲水性基团,能从潮湿空气中吸收水分和向干燥空气中释放水分,具有吸湿性。棉花中含水的多少对棉纤维的物理性能和化学性能有相当大的影响。为此,《技术规范》规定棉花平衡时间为24 h,采用吸湿平衡方式,对回潮率超过6.5%的棉样必须进行预烘处理后方可开始平衡。要想检测结果准确可靠,就必须建设一个符合GB6529—1986《纺织品的调湿和试验用标准大气》要求的恒温恒湿试验室,HVI恒温恒湿试验室的显著特点是负载大、人员多、进出频繁、工作时间长、空气中粉尘多、对温湿度的控制、对气流组织均匀性、稳定性有很高的要求,还需配置相应的温湿度自动监控指示设备,以提高试验室温湿度的管理效率,以温带试验用一级标准大气参数为例(温度为20℃±2℃,相对湿度为65%±2%),其允许温度波动范围为4℃,相对湿度波动范围为4%,虽然要求的温控精度不高,然而温度的波动会引起相对湿度的波动,在室温20℃时,当温度波动1℃,会导致相对湿度大约波动4%。
因此,在恒温恒湿试验室的设计建造上还存在一定的技术难度,并且建设费用不菲。有些单位采用柜式空调器,甚至采用壁挂式空调器来调节室内温度这是错误的。恒温恒湿试验室建成后的管理是HVI系统正常、准确检测的关键,恒温恒湿试验室的管理也是一门技术,管理不到位,再好的恒温恒湿试验室、再精良的检测仪器也等于零;其次,HVI系统属校准后测量,定期校准所需的棉样采用的是由美国农业部校准的棉花,这样一来就变成用美国的棉花标准来检验中国棉花的物理性能,不能客观地反映国产原棉的真实质量;且标准棉样价格昂贵。其三,HVI系统对操作人员要求较高,操作人员必须能熟练地进行系统检查、系统校验、系统测试和模块测试;维护人员必须能对HVI系统进行日常维护,并能排除一般性的故障。但是一个合格的HVI系统操作、维护人员又非一朝一夕能培养出来,有一个厚积薄发的过程,这个过程还因人而异。
HVI系统综合了棉花分级经验和棉纤维物理性能测试技术,是集当前电子、计算机、光学、传感器、气动技术于一体的高技术产品,其售后服务(主要是一些用户难以排除的故障)费用参考的是美国收费标准,用户难以承受,但又不得不承受。早在10多年前,国内一些有识之士就提出在掌握HVI系统使用技术的基础上对其国产化,而后逐步推广应用,并根据国情形成自己的技术特色。
虽然HVI系统在国内的使用过程中出现了上述问题,但是其先进性、科学性不容置疑。按照国务院批准的《棉花质量检验体制改革方案》要求,从2005年度起,我国逐步推行棉花质量检验新体制,力争5年过渡完毕。棉花质量检验新体制的核心是用HVI和棉结仪进行分级,从而代替感官检验为主的棉花分级。在2005年6月举办的第11届上海国际纺机展上,陕西长岭纺织机电科技有限公司展出了XJ120型快速纤维性能测试仪,该测试仪是长岭公司多年前按照国家关于棉花质量检验体制改革的精神,为满足棉花质量检验仪器化和纺织行业的需求,结合我国棉检体制改革试点工作及市场的实际需求,在参考“HVI系统”技术成果的基础上进行了适合国情的二次开发的产物,并在2004年年底通过了国家有关部门组织的技术鉴定。该系统能够快速、准确地测试棉纤维长度、强度、伸长率、成熟度、色泽等方面的性能指标,并带有专家系统,对测量结果进行分析,全面评价棉花品质及其可纺性、指导纺纱过程、预测成纱质量。
3 XJ120型快速纤维性能测试仪的配置组成
该测试系统主要由两大部分组成,第一部分为长度、强度和马克隆值等的测量;另一部分为色泽、杂质、回潮率等技术指标的测量。此外,还有主处理机、LCD显示器、打印机、键盘、鼠标、取样器、读码器等。
(1)长度测量采用的是光电照影法,可以测出棉纤维的50%跨距长度SL1、2.5%跨距长度SL2、长度整齐度比UR、平均长度LM、上半部平均长度Luhm和长度整齐度指数Ui等。通过长度和整齐度可计算出短纤维指数。
(2)强度测量采用CRE型拉伸原理对3.175 mm隔距的束纤维进行拉伸,可测出最大负荷、比强度及伸长率。
(3)马克隆测量采用的是一次气流压缩法,可以测出棉纤维的马克隆值。
(4)色泽测量采用45/0照明方式。根据尼克松—亨特理论把棉纤维的反射光分解成CIE标准色度的光谱三刺激值,以此计算出棉纤维的光反射率Rd和黄色+b值,并确定被测纤维的色泽级别。
(5)杂质测量采用CCD相机对棉纤维表面进行摄像,利用图像处理技术分析计算出棉纤维表面杂质粒数和杂质面积相对百分率,从而确定被测棉纤维的杂质等级。
(6)回潮率测量采用8组电极,通过电阻法测量回潮率。
4 XJ120型快速纤维性能测试仪的技术特点
(1)XJ120型快速纤维性能测试仪可同时测出被测棉纤维的20项技术指标,即2.5%跨距长度、50%跨距长度、长度整齐度比、平均长度、上半部平均长度、长度整齐度指数、比强度、伸长率、马克隆值、成熟度、反射率、黄度、色泽等级、杂质粒数、杂质面积百分率、可纺性指数、短纤维指数、取样量、纤维长度分布图及强力伸长曲线图等。
(2)测试速度快,平均每小时测试120个试样;在具有零点自动跟踪和补偿功能的基础上,具有检测环境温湿度自动修正功能,保证了在非标准检测环境温湿度条件下检测结果的准确性。
(3)采用了最新的CAN总线通讯方式,使得测试仪选择性强、适用范围广,中、英文操作界面可选,公、英制计量单位可选,检测结果输出格式(标准、用户自定义或电子表格)可选,颜色分级标准(美国、中国)可选,短绒标准(美国、中国)可选。
(4)具有掉电数据保护功能和在线故障诊断指示功能,便于维修。
(5)该测试系统可用HVI国际长度/强度校准棉样(美国农业部校准的棉花)、国际马克隆值校准棉样(美国农业部校准的棉花)进行校准,也可以用国家长度/强度校准棉样、国家马克隆值校准棉样进行校准。色泽/杂质测试仪可用标准色板(白板、灰板、黄板、棕色板、中心板共5种)和标准杂质板进行校准。
5 结束语
从XJ120型快速纤维性能测试仪的性能简介可以看出,在某些功能上XJ120型测试仪作了适合国情的修改,但是它的推广应用,还有待时日。首先,仪器本身有一个完善提高的过程,这个过程需要仪器用户和生产厂家共同来完成。再者,国人崇洋媚外的心理使得国产高端纺电仪器的推广普及步履艰难,还得仰仗国家政策的支持,总之,棉花质量检验体制改革对国内的棉花检验技术和仪器来说是一次革命,HVI系统和XJ120型快速纤维性能测试仪的推广应用,还得依靠方方面面的努力。
参考文献:
[1] 吴从通.必须抓紧研制国产HVI系统[J].纤维标准与检验.1995,(12).
[2] 曹小红,朱文红,武玉明,芦爱京. HVI 棉结仪与手拣法测试棉结比对分析[J].中国纤检.2005,(8).

 
  
  
  
  
 
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