1 洗液及排氣濁度的檢測

檢測洗滌水的濁度，控制水量、溫度、車速，以期達(dá)到質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)能的目的；檢測烘燥機(jī)排氣的濁度，對于調(diào)整排氣量起一定作用。

1.1 用電導(dǎo)率檢測洗滌水濁度

通過測定溶于水中的電解質(zhì)量，可以知道水的純度(也可知濁度)，圖1水與電導(dǎo)率的關(guān)系。受信器與檢測器的電極間電阻值(輸出信號電平)的范圍是規(guī)定的，通過適當(dāng)選擇由檢測器電極形狀所決定的常數(shù)K，在K與液的電阻X、測定液電導(dǎo)率k之間，有如下關(guān)系，即：

X=K/k               (1)

在式(1)中，使用某一形狀常數(shù)的電極，測定電導(dǎo)率為k的溶液時，如以溫度補(bǔ)償為T，恒壓發(fā)生器的發(fā)生電壓為Vi，則演算放大器的輸出電壓V0為：

因此可以獲得比例于液體電導(dǎo)率的輸出，使T與X的溫度特性相等，就可以自動進(jìn)行溫度補(bǔ)償，演算放大器的輸出V0傳到指示表或通過轉(zhuǎn)換器，取出0~10mV、4~20mA等的輸出。

 

 

1.2 用光度計(jì)檢測濁度

光度計(jì)可用來檢測染色用水洗槽洗液的濁度，它由檢測透光管、光源、透射率傳感器組成，以透射率(光的透過量)的變化來檢測洗液濁度，圖2為動作原理示意。

1.3 用測定紅外線吸收量的排氣濁度測定

熱定形機(jī)等排氣中所含有的污染物質(zhì)主要是石蠟系的碳?xì)浠衔锖椭舅狨ヮ愑椭?，通過加熱呈煙霧狀，冷卻時則成為焦油，因?yàn)榫哂羞@種性質(zhì)，所以要正確測定排氣濁度，一定要在高溫下氣化狀態(tài)時進(jìn)行測定。

紅外線吸收式檢測，是在排風(fēng)道內(nèi)放射波長為3.4μm的紅外線(即石蠟系碳?xì)浠衔锏募t外選擇波長)，測定其能量吸收率，以無污染狀態(tài)的3.4μm波長測定能量為標(biāo)準(zhǔn)，演算相對值，以數(shù)字顯示，或?qū)y定信號線性化連接外部的控制器，做成調(diào)整排氣系統(tǒng)。圖3為原理示意圖，圖4表示濁度傳感器的顯示值與碳?xì)浠衔餄舛群臀廴境煞种写硇杂蛣┑募t外吸收光譜。

 

1.4 洗液監(jiān)控系統(tǒng)

開普ECO洗液監(jiān)控系統(tǒng)采用導(dǎo)電率傳感器探測洗滌液的污垢及洗滌劑的含量，由此跟蹤整個洗滌過程，并由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動調(diào)節(jié)。

1.4.1 系統(tǒng)的核心

系統(tǒng)核心是傳感器+中央微處理器圖5中1是中央微處理器，用以運(yùn)算由感應(yīng)器(傳感器)7、感應(yīng)器8、感應(yīng)器9所采集的數(shù)據(jù)，并準(zhǔn)確地決定程序操作周期的起始、終止時間，循環(huán)泵10不斷從洗滌液抽取小樣，以便感應(yīng)器7、感應(yīng)器8、感應(yīng)器9采集流程的重要參數(shù)：導(dǎo)電率(混濁度)、溫度以及pH值。實(shí)踐證明，導(dǎo)電率及洗滌液混濁度很容易受洗滌液中所含洗滌劑或污垢微粒影響，因此洗滌液的清潔度可以通過監(jiān)測這些參數(shù)得到控制。

1.4.2 洗滌過程

洗滌過程分四個階段第一階段為清洗作用，污垢慢慢地從面料上轉(zhuǎn)移到洗滌液中；第二階段即飽和狀態(tài)，洗滌液中污垢的含量已達(dá)到穩(wěn)定，處于飽和狀態(tài)，在這個階段基本上沒有洗滌作用，監(jiān)控系統(tǒng)指令啟動沖洗單元；第三階段是沖洗作用，注入清水并排放掉污垢微粒與洗滌劑的混合物，洗滌液逐漸趨于清潔；第四階段結(jié)束洗滌，洗滌液的清潔度已基本穩(wěn)定，差不多已達(dá)到清水程度，沒有必要再進(jìn)行清洗。

開普ECO洗液監(jiān)控系統(tǒng)可以決定染色過程后的沖洗時間，因?yàn)樵撓到y(tǒng)可監(jiān)測清洗液中的鹽和溶于洗滌液中的其他雜質(zhì)，一旦排放口放出的洗滌液達(dá)到要求的清潔程度，沖洗便自動停止。所以該系統(tǒng)可以適用于各種間歇式水洗機(jī)及平幅連續(xù)水洗機(jī)上。

開普ECO洗液監(jiān)控系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于染整工藝中，它節(jié)省時間，節(jié)約能源和水，并能獲得穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)測算，平均可節(jié)約25%的用水量和20%的加工時間。此外，通過工作周期的優(yōu)化，還可以減少助劑的用量。由于耗水量減少，排污量相應(yīng)減少，對環(huán)保來講亦是非常重要的。

2 顏色測定傳感器

2.1 顏色的概念

大多數(shù)人都知道，如果讓日光穿過一塊三棱鏡，我們就可以得到類似虹那樣的顏色分布。這一現(xiàn)象是由英國物理學(xué)家艾薩克·牛頓發(fā)現(xiàn)的。這種顏色分布稱為光譜，把光線分離成譜稱為光譜色散。

人眼之所以能看到顏色，是因?yàn)檫@些特定的波長刺激了人眼中的視網(wǎng)膜，并將這種刺激信息傳遞給大腦。按照光的波長不同，色譜的順序安排為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。人眼可以看到光區(qū)被稱為可見光區(qū)；如果超出可見光區(qū)以外向波長更長的一邊移動，則進(jìn)入紅外線區(qū)；如果我們向波長更短的一邊移動，則進(jìn)入紫外線區(qū)，這兩個區(qū)均不能為人眼所見。

光僅僅是穿越宇宙空間的各種電磁波中的一部分。電磁波頻譜的范圍極寬，波長從幾千公里的電波和無線電波直到波長為10-13m或更短的γ射線。可見光區(qū)僅僅是電磁波頻譜中極小的一部分，波長為380~780nm。由物體反射的光(在我們看來就是顏色)實(shí)際上就是可見光區(qū)域內(nèi)各種波長的光的混合(人工合成的單色光例外)。

2.2 顏色的測量

根據(jù)被測對象的性質(zhì)不同而分為自發(fā)光體顏色的測量和物體色的測量兩大類。如光源、顯示器等所表現(xiàn)的顏色是其自身輻射而成，所以這類顏色的測量主要是確定其光譜功率分布；而紡織品的顏色是物體受到光源照明后經(jīng)過自身的反射從而形成人眼的色覺，這種顏色實(shí)際上是物體表面的反射光度特性對照明光源的光譜功率分布進(jìn)行調(diào)制而產(chǎn)生的，因此物體表面色的測量主要是測定物體色的光譜反射比。

總之，顏色的測量方法有目視法、光電積分法和分光光度法三種。目視測色法已逐漸被淘汰，目前主要是采用儀器的物理測色方法。

光電積分法通過把探測器的光譜響應(yīng)匹配成CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值曲線，從而對探測器所接收到的來自被測顏色的光譜能量進(jìn)行積分測量。該方法測量速度很快，并具有適當(dāng)?shù)臏y量精度。光電積分型測色儀器已廣泛應(yīng)用于顏色工業(yè)生產(chǎn)、控制和產(chǎn)品檢驗(yàn)與銷售等品質(zhì)管理過程中，如色差評價、色牢度檢驗(yàn)、缸差分類等。

在紡織印染自動配色應(yīng)用中必須獲得顏色樣品的光譜分布或其本身的光度特性，因此應(yīng)該采用分光光度法進(jìn)行顏色的測量。分光光度法通過測定物體的反射光譜功率分布，并由此計(jì)算出被測顏色在各種標(biāo)準(zhǔn)照明體下的三刺激值。這是一種精密的顏色測量方法，由此制成的儀器即為光譜光度計(jì)或分光光譜儀，成本較高。

光譜光度計(jì)包括機(jī)械掃描和電子掃描兩大類。機(jī)械掃描式分光光度儀一般采用鹵鎢燈照明、光電倍增管接收從單色儀出射的各波長輻射能量，精度高，速度慢，比較典型的有美國的Hardy Spectrophotometer及其發(fā)展型Diano MatchScan等。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，高性能的圖像傳感器不斷開發(fā)，于是出現(xiàn)了采用閃光氙燈和自掃描光電二極管陣列為照明光源和探測器的電子掃描式光譜光度計(jì)，測量速度很快，其代表是美國MacBeth的MS系列和CE(Color Eye)系列。為滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求，近年來出現(xiàn)了基于半導(dǎo)體集成和光纖技術(shù)的最新產(chǎn)品，其代表是瑞士和美國的DataColor SF系列光譜光度儀等。為適應(yīng)不同應(yīng)用的需要，現(xiàn)有的光譜光度計(jì)一方面向高精度發(fā)展，另一方面往輕巧便攜型發(fā)展。因此，根據(jù)儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、測量精度、重復(fù)性、可靠性以及成本價格等指標(biāo)，一般可分成高檔的高精度型、實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)精度型、經(jīng)濟(jì)的普通精度型和方便的便攜型等四個檔次。

2.3 影響觀察顏色的因素

當(dāng)觀察色時，必須保持條件恒定。

2.3.1 光源的差別：

大概很多人都有這種經(jīng)驗(yàn)，陽光、日光燈、鎢絲燈等，每一種照明都使同一個被測物的顏色看起來不一樣。

2.3.2 觀察者的差別：

每個人的眼睛的靈敏度總是稍有差別的，甚至色視覺正常的人，對紅或藍(lán)仍可能有所偏倚。一個人的視力通常隨年齡的增大而改變。由于這些因素，各種顏色在不同的人看來是不一樣的。

2.3.3 尺寸的差別：

覆蓋在大面積上的顏色比覆蓋在小面積上的看起來更明亮和更鮮艷，這就是所謂的面積效應(yīng)。挑選大面積的物體卻根據(jù)小面積的色樣會產(chǎn)生錯誤。

2.3.4 背景的差別：

放在明亮背景之前的蘋果看起來要比放在暗背景之前的來得黯淡。這被稱之為對比效應(yīng)。對于要準(zhǔn)確地判斷顏色來說，這是不利的。
2.3.5 方向的差別：

當(dāng)我們從兩個稍稍不同的角度觀察一輛小車時，車上的某點(diǎn)看起來會有明暗之差。這是由于車上的涂料有方向特性的緣故。某種帶色的材料，特別是金屬涂料有強(qiáng)烈的方向特性。因此，對被測物的觀察角和照明角必須保持恒定。

2.4  三刺激法和光譜光度分析法的區(qū)別

圖6根據(jù)CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)觀察者定義畫出的，與人眼相符的光譜靈敏度曲線，這些被稱為配色函數(shù)x(λ)在紅波長區(qū)具有高靈敏度；y(λ)在綠波長區(qū)具有高靈敏度；z(λ)在藍(lán)波長區(qū)具有高靈敏度。我們所看到的顏色，是我們從某物體所收到的光線中x(λ)、y(λ)、z(λ)不同成分（色刺激）的合成物。

3 在線色差檢測

3.1 MAP-CONTROL在線顏色控制系統(tǒng)

3.1.1 系統(tǒng)配置：

①移動測量光度計(jì)探頭；

②遠(yuǎn)距離測量的分光光度計(jì)；

③校正薄板；

④移動和驅(qū)動的電子控制裝置；

⑤用于控制和驅(qū)動的計(jì)算機(jī)；

⑥色差評定用的“色空間軟件”。

3.1.2 配置的特點(diǎn)：

①移動測量光度計(jì)探頭：此觸輪式移動系統(tǒng)在受限的球體軌道上移動。這種結(jié)構(gòu)保證了完全準(zhǔn)確的滑動，耐用、容易維護(hù)。移動裝置以12m/min的速度從右向左移動。根據(jù)需要，這種裝置可以安裝在不同機(jī)器上。觸輪車上有兩支光電管，可自動尋找布的右邊和左邊。觸輪車不依附在柷器上，可以完全避免振動。

②遠(yuǎn)距離測量的分光光度計(jì)：應(yīng)用美國Macbeth Eagle—Eye分光光度計(jì)。它不需要實(shí)驗(yàn)室測色那樣，試樣要與儀器接觸，可被安裝在距織物2.5~5m的范圍內(nèi)。

③校正薄板：這個裝置在整個系統(tǒng)內(nèi)部被自動控制著。每當(dāng)系統(tǒng)開始校正儀器時，一個自動裝置開關(guān)就控制校正薄板進(jìn)行校正工作，不需要任何手工操作，保證了儀器連續(xù)讀數(shù)的精確性。

④移動和驅(qū)動的電子控制裝置：整個機(jī)器以及移動的觸輪車、分光光度計(jì)、織物控制系統(tǒng)與機(jī)臺的接口完全由電子驅(qū)動裝置控制。

⑤用于控制和驅(qū)動的計(jì)算機(jī)：計(jì)算機(jī)可監(jiān)控系統(tǒng)的全部操作。工作人員可選擇織物和觸輪車運(yùn)行的速度，從而使在布上讀數(shù)的兩點(diǎn)間的距離不變。

⑥色差評定用的“色空間軟件”：此軟件保證與人的視覺相比最大的應(yīng)用可靠性。其最大特點(diǎn)是能夠從開始到結(jié)束查驗(yàn)產(chǎn)品，從左邊到右邊顏色一致性。它隨時給出全部可能的變動和全部值。給出記錄讀數(shù)的報(bào)告，求出產(chǎn)品的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。它提供一份產(chǎn)品的質(zhì)量證書，此證書可得到國際ISO 9000質(zhì)量認(rèn)可。

系統(tǒng)不受蒸汽溫度、背景光或織物運(yùn)行時的顫動等干擾。

3.2 以色列EVS公司SVA Lite色澤差異分析儀

SVA Lite色澤差異分析儀可提供織物實(shí)時色差讀數(shù)和超過閥位的偏差。它可以向染色控制計(jì)算機(jī)輸出數(shù)據(jù)，用于閉路反饋。

3.2.1 優(yōu)點(diǎn)：

①改進(jìn)的一級品產(chǎn)量；

②提高了流程控制；

③不同批次和批次與樣品對比中最終產(chǎn)品的色差一致；

④極大地降低了實(shí)驗(yàn)室采樣，減少了操作負(fù)擔(dān)；

⑤及時判別染色工作過程中出現(xiàn)的弊端；

⑥向控制染色的計(jì)算機(jī)反饋信息；

⑦減少了客戶投訴；

⑧正確利用結(jié)果，進(jìn)行色差分類；

⑨精確數(shù)據(jù)用于經(jīng)優(yōu)化的布卷切割；

⑩使用絕對科學(xué)的數(shù)值進(jìn)行色差變化分析。

3.2.2 技術(shù)特征：

SVA Lite基于移動的分光光度計(jì)，可進(jìn)行端到端和開始到結(jié)束的色調(diào)測量。

①分光光度計(jì)精度達(dá)0.1△E；

②標(biāo)準(zhǔn)的CIE-L*a*b*色差測量；

③L*a*b*或CMC△E計(jì)算

④10種標(biāo)準(zhǔn)光源可供選擇，符合用戶需要；

⑤內(nèi)置555種配色軟件

⑥數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)色差庫；

⑦切割計(jì)劃工具。

3.2.3 完成切割計(jì)劃的方式：

SVA Lite是EVS公司開發(fā)的一套在印染過程中集測量、監(jiān)測、分析及控制織物色澤一致性于一體的新一代系統(tǒng)。

該系統(tǒng)使用以下三種方式完成切割計(jì)劃。

①按固定長度：根據(jù)具體的預(yù)設(shè)布卷長度，布卷被分成統(tǒng)一的色調(diào)組；

②按質(zhì)量等級：假如織物上存在色度現(xiàn)象，系統(tǒng)以提供最大可能的色調(diào)一致布卷做出切割計(jì)劃；

③手動方式：切割和切除由用戶手動計(jì)劃，使用色差變化圖形，提供已計(jì)劃結(jié)果的及時反饋。

切割計(jì)劃在切割布卷之前顯示在監(jiān)視器上，便于確保色澤的統(tǒng)一。