新型色牢度檢測系統(tǒng)的研制.pdf

1、傳統(tǒng)的耐摩擦色牢度檢測系統(tǒng)根據(jù)沾色取樣方式的不同分為直線摩擦式和旋轉(zhuǎn)摩擦式兩種，但是這兩種取樣裝置都存在明顯的技術(shù)缺陷：直線摩擦式需要較大的運行空間，當(dāng)被測對象為工業(yè)制成品時則無法保證取樣結(jié)束后樣品的完整性；而旋轉(zhuǎn)摩擦式在使用時毛氈平面各點線速度存在很大差異，必然導(dǎo)致毛氈墊在取樣結(jié)束后沾色不均勻，嚴(yán)重影響定級結(jié)果。而且目前使用的定級方式是人工比對灰度卡，從而導(dǎo)致主觀因素對檢測結(jié)果產(chǎn)生不必要的影響，經(jīng)常出現(xiàn)對同一檢測結(jié)果的判定等級不一致的

2、情況。因此采用科技新成果實現(xiàn)皮革制品耐摩擦色牢度檢測系統(tǒng)的更新?lián)Q代以滿足社會發(fā)展需求已經(jīng)迫在眉睫。
　　本次設(shè)計在國家級皮革質(zhì)量檢測實驗室——廣州市皮革質(zhì)量監(jiān)測中心的要求和支持下，考慮到現(xiàn)有檢測方法存在不足，在深入研究了耐摩擦色牢度的檢測機理和裝置的工作原理基礎(chǔ)上，從沾色取樣和色牢度定級兩個環(huán)節(jié)入手設(shè)計了新方案：采用滾動摩擦方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)摩擦方式；建立受力模型并加入壓力傳感器；利用 V字形夾具實現(xiàn)驅(qū)動裝置的固定；編寫上位機軟件利用圖

3、像處理技術(shù)計算色牢度等級。
　　文章從沾色取樣到色牢度定級，為耐摩擦色牢度檢測提供了一套嶄新的方法和相應(yīng)的完整系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由沾色取樣裝置以及色牢度定級裝置兩部分組成：
　?。?）沾色取樣裝置設(shè)計
　　新系統(tǒng)中的沾色取樣裝置對傳統(tǒng)裝置做了很大的改進：采用滾動摩擦方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)摩擦方式減小了毛氈運行所需要的空間；利用旋轉(zhuǎn)體側(cè)面線速度相同的特點徹底解決了原來旋轉(zhuǎn)體端面線速度不同引起沾色不均勻的技術(shù)難題；通過 V字形夾具與薄

4、膜式壓力傳感器有機配合以取代原來的配重砝碼，達(dá)到三維空間任意方向恒壓檢測的條件。同時，為了保證取樣裝置的機械結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期功能，又專門為其設(shè)計了系統(tǒng)供電、信號轉(zhuǎn)換、電機驅(qū)動等電路。選擇MCU作為控制芯片，并編寫了相應(yīng)運行程序。以上措施不但從機械結(jié)構(gòu)、硬件電路以及軟件程序上有效解決了旋轉(zhuǎn)式取樣沾色不均勻的技術(shù)問題，而且實現(xiàn)了無損取樣的目標(biāo)。
　?。?）色牢度定級裝置設(shè)計
　　新系統(tǒng)中的色牢度定級裝置由相機成像部件和上位機定級

5、軟件兩個部分組成。成像裝置使用分辨率為640×480的相機，而提供相機拍攝的毛氈放置箱有兩個功能：一是排除相機成像時外界光源的影響，二是保證前后兩次成像時毛氈與相機的相對位置不變。色牢度定級采用的是全新比對原理：將沾色前后毛氈表面的沾色情況分別進行灰度值統(tǒng)計，然后比對兩次統(tǒng)計結(jié)果，從而計算得到色牢度等級。依此原理開發(fā)完成的上位機定級軟件具有色牢度定級和自動生成檢測報告等功能，這種方案既大幅度提高了定級的精確度，又很好的保證了與原來檢測標(biāo)

6、準(zhǔn)的兼容性。
　?。?）實驗驗證
　　通過專門設(shè)計的驗證性實驗以及對實驗數(shù)據(jù)的分析與比對，特別是課題提出單位的試用，證明了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型耐摩擦色牢度檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果具有良好的一致性和穩(wěn)定性以及對工業(yè)制品檢測的適應(yīng)性。本次研究不但首次從理論上完善了檢測方案，還利用取樣和定級兩個專用裝置有效提高了檢測精度、實現(xiàn)了無損檢測的目標(biāo)，而且確定了新系統(tǒng)量化結(jié)果與傳統(tǒng)定級結(jié)果之間的對應(yīng)關(guān)系，為該成果的推廣應(yīng)用從技術(shù)上鋪平了道路。