数字式纺织密度检测仪 发明创造的名称：数字式纺织密度检测仪
该技术为纺织系统针织行业织物密度(即重量)的工艺控制领域，重点是针织毛皮(长毛绒)行业。注：密度为纺织针织行业专用术语，即：织物底布网眼在5cm内有多少数目，其数量直接决定布坯的米重量大小。
因针织行业的密度控制技术的差异直接反映了布匹的米克重高低，而米克重是客户定货的质量及经济指标，如果密度控制不好，造成同一规格布坯米克重匹与匹之间相差很大，重的则将损耗原料，轻的客户不确认及退货，因此，密度的工艺控制是针织行业的重大问题。
原有的密度检测是以人工用5cm纺织密度镜观测织物，以数网眼数为参考，由于各人使用的方式不同，加上布匹有伸缩性很强的特点，再加上同一布匹不同区域数目不尽相同，这样，造成人与人之间的判断误差。在毛绒行业，由于机台品种多，往往造成布坯米克重上下波动系数很大，一般在±60克，有的甚至为±100克，因此，如何有效地解决密度控制问题是整个针织行业的大事。
本发明的目的是彻底解决人工误差，在每台机上安装一个电子数码显示仪，只要机台一运转，它就能周而复始地重复检测本机台的织物密度，并以静态或动态方式显示出来，其数据的大小直接与密度数目相对应，从而使操作员一目了然，不再使用密度镜同样能确保台与台之间的织物密度相一致，而且精度大大提高，减少了工人的劳动强度，同时节约原料成本，大大提高了工作效率。对于那些不同机台及配件的厂商，同样也能总结出适合自己的密度仪工艺参数，长期享用。
本电子检测仪利用微电子原理，采用光电技术，单片机集成电器等电子元器件组成，利用一个接近开关探测针织圆机的转速(转数)进行内部计数，(见附图8)另外用一个光电探测头(见说明书附图5)探测织物低丝(纱)的喂入量(脉冲数)，在接近开关脉信号内，对光电信号进行监测，把检测到的数据再进行译码，放大并数码管显示。从而实现了针织密度检测的数据化。电路方框图见说明书附图(图6)。考虑到操作工观看位置和人身安全，本密度检测仪采用低压交流电源，24伏以下安全电源正常为12伏输入即可，简单可靠。利用原有机器电器箱内的交流12伏电压，通过插座J1输入进行整套流，由于功耗微小，采用7812和7805稳压器，+12V用于接近开关和光电探头信号接口。
+5V用于计数显示电路电源。电容C1、C2、C3为滤波电容。C4为抗干扰电容。光电探头电器原理图(见说明书附图2)因针织编织机在动转时，其编织纱或丝是依靠许多输纱器进行积极喂入编织的，各个输纱器又以一根带孔地皮带进行同步传送，而皮带的速率又以一个可调节直径(人工调节)的主动皮带盘带动，皮带盘直径调大一点送丝或纱量就大，织物密度变稀，反之，变密。由于人工调节很难调至各台机器完全相一致，再由于机械，皮带打滑造成输纱器线速度发生变化，影响织物密度，而人工又不易发觉。本全封闭光电探头(说明书图4)安装在有孔同步皮带上进行同步监测，其结构见说明书附图(图8)。
利用槽型光耦B96的发射和接受原理，见说明书(附图5)，当圆探头转动时，由于缺口塑料内圈在光耦B96光槽中旋转，间歇阻挡光线。在接受端R2上产生脉冲信号，输入到集成电路CD4093的12脚，CD4093为双2输入端施密特与非门，本电路由四个与非门组成脉冲整型和输出信号。
当B96有故障时，发光二极管LED长亮。正常动转时LED闪亮，代表脉冲信号的有无。电容C3、C4为滤波电容，C1、C2为积分电容，二极管D2起到隔离作用，防止三个信号接错造成电路损坏，光电探头结构剖面图，见说明书附图(图2)。
插头J连接到图3的J2插座。
附图7为接口、闸门、驱动显示电路。
利用两个4N25集成光耦电路作为信号接口，由于通过光电信号传递，避免了外界大电流大电压对主板集成电路的损坏。光电信号(织物编织底丝)的数量通过J2插座的4脚，由4N25-1传递到集成电路MC4553的12脚，MC4553为美国摩托罗拉三位BCD计数(国产型号CC4553)，与它配套的MC4511集成电路为BCD-7段锁存/译码/驱动器，以驱动共阴数码管LS457显示光电信号数量(及织物底丝长度)MC4553的1、2、15脚通过Q1、Q2、Q3三个9012三极管、组成动态扫描，频率约为50HZ，以降低整机功耗。电器连接图见说明书(附图1)。
另一插座J3连接接近开关PK，以非机械接触的方式，即磁场感应探测织机转速信号，通过光耦4N25-2输入到集成电路MC4017的14脚，MC4017为十进制计数器，14脚每输入一个信号，在二极管D1至D10依次输出信号脉冲，由于D1至D4输出相连，驱动发光二极管D11发亮(密度指示灯)，当织机第五个转速信号到达后，D5信号驱动发光二极管D12发光(重复功能)，之后，在织机第六至十圈内，通过电容C7瞬间复位MC4553的13脚，还通过三极管Q6通知光电探头开始工作，Q5以驱动发光二极管D13闪烁，以表示正在功能测试。当机器转数达到第11圈时，Q6由导能变截至，停止光电计数，密度指示灯D11发光，此时，三位数码管显示的数据对应了织物底丝在针筒5转内的长度，这个编织长度的大小值直接反映了织物密度的大小。
注：针筒每转一周，测量底丝数据长度也能反映织物密度，但针筒的周数越多，侧得的精度更准确些。本电路以针筒5周内的底丝量或纱作为密度对应值。这样，机器不停运转，它能周而复始地检测并显示。电路图上Q4三极管驱动数码管的一个光点，机台每转一周，光点亮一次，便于人工观察测量针筒转数的接近开关接收信号是否正常。本密度检测仪外形部件电气连接图见说明书附图(图3)。
值得强调的是：由于当今电子元件功能繁多，利用其他型号的集成电路或单片机系列，只要了解本电路功能，同样也能制造出上述密度检测仪，因此，本专利申请的要点是利用微电子技术，在针织圆机针筒转数的一周或数周内，测量织物底丝或纱的积极送输量(脉冲信号的多少)这个值的大小，通过数吗显示，直接反映了密度数目的大小。本密度仪探测结构见说明书附图(图8)，线路图原理见说明书附图(图7)。
安装了本密度检测仪比原先人工用5cm纺织密度镜观察织物底板目数效率大大提高，主要表现下列几个方面。1、由于人工观察因人而异，各人方法不同，即使同一布坯不同地方，密度也尽不相同，再有人 工不能观察0.5目以内的编织网眼。按装本检测仪后使其密度精度达到人工所无法观察的准 确精度。2、原先一台机器的织物，人工要观察几次，约30分钟才能确定批量生产，机器每换一种品种。 就要观察，费字费人工，安装了密度探测仪后，可以1分钟内判断机台调整是否符合工艺要 求，提高了生产效率。3、因同一品种由许多机台生产，用人工观察很难确保不同机台编织密度相一致，这样密度偏低 将达不到客户要求的重量，造成客户退货，密度高的将损失原料，降低利润。安装了本检测 仪，使得台与台之间的克重波动系数控在±2％以内，经济效益大大提高。4、因采用数码显示反复测试、简单直观。再由于机台在运转过程中机械、橡胶皮带等磨损，造 成原先调试好的密度发生变化，有了本检测仪将立即反应出不同的数据，给予操作工带来提 示。及时修正机台。
本密度检测仪适用国内任何针织厂家，包括进口美国、日本、德国、南韩等国家，以及台湾地区生产的针织圆机。