专利名称：一种基于传感器的直径测量方法
技术领域：
本发明涉及一种基于传感器的直径测量方法，特别是涉及一种基于传感器的光电法测量透明或半透明物体的直径测量方法。
背景技术：
目前纤维细度测量方法主要有称重法、气流仪法、显微投影仪法、纤维图像法、轮廓扫描法、振动法等。当纤维处于静止状态时，这些方法虽然都能够准确的测得纤维的直径，但是他们都有很大的局限性，即不能在纺丝过程中对纤维直径进行测量。传感器法测量纤维直径的基本原理，是基于传感器中受光器对光线的接收作用，选用适当的光源和高分辨率的CCD，将受光器接收到的光学信号转换为电信号，并通过模数转换器将电信号转化为数字信号，传输至计算机，最后利用计算机中的辅助软件对其进行处理，得出纤维的细度。目前运用传感器测量物体宽度的系统，其只能测量较大物体，对于细小的纤维精度不高，也只能测量不透明的物体，对于透明纤维的测量，由于透明纤维具有一定的透光率，也会带来测量误差，这些都直接影响了系统检测纤维直径的精度。纤维直径是确定纤维品质和使用价值最重要的品质之一，在纺丝过程中如何确定所纺纤维的直径，使所纺成丝的直径是我们所需要的，成了目前需突破的难点。因此，急需研究一种新型的高精度纤维在线测量系统，以解决现存的问题。

发明内容
本发明的目的是提供一种基于传感器的直径测量方法，特别是涉及一种基于传感器的光电法测量透光率不为O的物体的直径测量方法。鉴于上述需要解决的问题，本发明首要是解决将采集到的电压值转换为纤维直径，并考虑透明纤维透光的特性，本发明在进行数值转换之前，先进行聚丙烯纤维取样，用光学显微镜测得直径值，校正系统的测量值，并且根据不同透明材料的透光性不同，对获得的值再次进行校正，有效的将测量过程中的误差值降到最低。本发明研制的系统具有高精度、可靠性好、响应速度快、可在线测量，检测范围广等特点。为了达到上述的发明目的，本发明的一种基于传感器的直径测量方法，采用包括传感头和传感器放大器的激光透过式检测传感器，所述传感头分为发射器和接收器，被测物垂直所述发射器和所述接收器的中心连线并使被测物位于所述发射器发出的光束中，所述传感器放大器的显示屏显示的读数为被测物的测量直径；将所述被测物的测量直径按以下公式计算，即得到被测物的直径；
权利要求
1.一种基于传感器的直径测量方法，采用包括传感头和传感器放大器的激光透过式检测传感器，所述传感头分为发射器和接收器，其特征是:被测物垂直所述发射器和所述接收器的中心连线并使被测物位于所述发射器发出的光束中，所述传感器放大器的显示屏显示的读数为被测物的测量直径；将所述被测物的测量直径按以下公式计算，即得到被测物的直径；
2.根据权利要求1所述的一种基于传感器的直径测量方法，其特征在于，所述的公式中的系数和常数按以下步骤计算得出: 步骤一:取聚丙烯纤维1000根，测量每根纤维的直径，获得测量值； 步骤二:再用光学显微镜测得全部聚丙烯纤维的直径，作为标准值； 步骤三:利用Matlab中的最小二乘法线性拟合所述测量值和所述标准值，得到所述系数和所述常数。
3.根据权利要求1所述的一种基于传感器的直径测量方法，其特征在于，所述的被测物的横截面为圆形。
4.根据权利要求1所述的一种基于传感器的直径测量方法，其特征在于，所述的传感器为激光传感器发射器中的光源为激光二极管。
全文摘要
本发明涉及一种基于传感器的直径测量方法，采用包括传感头和传感器放大器的激光透过式检测传感器，所述传感头分为发射器和接收器，被测物垂直所述发射器和所述接收器的中心连线并使被测物位于所述发射器发出的光束中，所述传感器放大器的显示屏显示的读数为被测物的测量直径；将所述被测物的测量直径换算后即得到被测物的直径；所述被测物的透光率大于0且小于1。该方法在不接触被测物的情况下，不仅适合测量可透光物体，而且特别适合测量直径较细的物体，具有测量精度高、可靠性好、成本低、检测范围广等特点。
文档编号G01B11/08GK103162634SQ20131004665
公开日2013年6月19日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者杨胜林, 文欣, 李光, 金俊弘, 胡雅萍, 李慧遥, 宋唯立, 王文峰, 沈凯 申请人:东华大学