一种化纤卷绕丝卷直径检测方法

摘要

本发明公开了一种化纤卷绕丝卷直径检测方法，首先，在测量开始阶段，从光源C点向测量开始位置A点发出一束测量光束；然后，在测量过程中，光源、探测器、丝卷转动轴和入射角度都固定不动，随着丝卷的转动，丝束缠绕到丝卷上，丝卷的直径会随之增加，光束对应丝卷的表面的位置变为F点，半径为OF，入射角会随着改变，改变后的入射法线与原法线夹角为α，入射角变为Φ，反射后光束在探测器的D位置，可以精确得到BD的长度；最后，推算出夹角α以及丝卷增加后的半径OF，由半径OF可得到变化后化纤卷绕丝卷直径。本发明可实时监测卷绕丝卷直径，进而得出丝束的速度，测量精度更高，为控制装置提供更为精确的反馈信息。

主权项

一种化纤卷绕丝卷直径检测方法，其特征在于：通过四象限光电探测器进行检测，丝卷旋转的圆心位于O点，丝卷转动轴所在圆半径为OA，四象限光电探测器发射检测光的光源位于C点，以丝卷外圆上A点为测量开始位置，光源距离A点垂直距离为H，具体检测方法包括如下步骤：首先，在测量开始阶段，从光源C点向测量开始位置A点发出一束测量光束，则入射角为θ，OG为法线，反射光束到达四象限光电探测器上B点，直线OA垂直于直线BC；然后，在测量过程中，光源、探测器、丝卷转动轴和入射角度都固定不动，随着丝卷的转动，丝束缠绕到丝卷上，丝卷的直径会随之增加，光束对应丝卷的表面的位置变为F点，半径为OF，入射角会随着改变，改变后的入射法线与原法线夹角为α，入射角变为Φ，反射后光束在探测器的D位置；最后，推算出丝卷增加后的半径OF，半径OF计算公式如下：令：d＝|OA|x＝|OF|‑|OA|h＝|AG|l＝|BG|则：$\left|AF\right|=\frac{-2d+\sqrt{4d^2+4(\frac{l^2}{h^2}+1)(2dx+x^2)}}{2(\frac{l^2}{h^2}+1)}$$cos\Phi =\frac{(\frac{l^2}{h^2}+1)A+2sx+x^2}{2\sqrt{\frac{l^2}{h^2}+1}(d+x)A}$$\left|CD\right|=\frac{\sqrt{1-{(2B^2-1)}^2}(\sqrt{l^2+h^2}-\sqrt{\frac{l^2}{h^2}+1}A)}{\frac{h}{\sqrt{h^2+l^2}}(2B^2-1)+\frac{h}{\sqrt{h^2+l^2}}\sqrt{1-{(2B^2-1)}^2}}$Δl＝|BD|＝2l‑|CD|。