aqura应用手册

aqura应用手册内容摘要：

初的 1/3， 为 25/√ 10= 试样量平均值 对 降低 测试结果 的 CV%值 非常 重要。 当平均值低时，较高的 CV%本质上 就 意 味着测试值 间的变异太大 ，甚至高达平均值的177。 200%。 图 12 显示了 试样 量不足对变异 的实际影响。 图 12 分布和变异 图中所描绘的 A 分布显示 了 普遍采取的 g试样量 的 情况。 如果我们假设棉结平均值为每克 10 个， 且 CV值为 25%（经验得出的 g试样的正常值），在所给出的一系列测试中 ， A1 和 A2 两点的棉结值 为 g和。 如此高的不匀率，使得无法用测试结果来指导工艺控制。 可见， 通过降低 CV%来减小 平均值的偏差变得非常重要。 B 分布呈现了 CV%为 8（ 10 g 试样 ）的情形。 在此分布 中，棉 结值分布在 到 这一狭小的范围内，见图中 B1 和 B2 两点。 用 大 试样量 来降低不匀率 —— 验证 实际结果 为了验证 用大试样量来改善 CV值的 统计学理论 ，在商用棉结测试仪 上进行 了 基本测试。 选择商用棉花和条子（显示 棉结值的范围）用于研究。 表 4 给出了试样的详情。 表 4：试样详情 试样序号 原料 原料类型 A 精梳条 长绒棉 B 普梳条 特长棉 C 普梳条 长绒 棉 D 原棉 第 19 页 共 44 页 在使用前，按照制造商所推荐的 操作 程序对仪器进行校准。 总共进行了 100 次测量， 每次测量 都 用 g 的试样。 首先 ， 直接 从这 100 次测试中评估 不匀率。 因此， 对 覆盖范围 为 g到 10 g的几种试样量 进行 重新计算。 这是通过逐渐 地 平均 g的 CV值 来确定不同试样量 的 CV值 进行的。 例如， 2 g的 CV值是通过平均 4 个 g试样的 CV值来 获得的。 在此平均以后，将 10 g的试样 平均成 4 个 2 g试样 的 CV值 来计算 10 g试样的 CV 值。 由于进行了 100 次测量， 通过平均值的形式可获得 10 个 可靠的CV值。 重复此过程，可得出 不同试样量 的 CV值。 上面所计算的 CV值， 是用 普瑞美 aQura 直接测量试样 量 如 1 g,2g,3g来验证。 图 13 显示了 g到 10 g不同试样量 的 CV值的 分布图。 此分布图是针对原棉和条子两种试样绘制的，是由点连接而成的 光滑曲线。 图 13 试样量 的影响 此图清晰显示了 g到 10 g的试样 CV值的 下降趋势， 这与理论 一致。 图 14 和 15显示了， 用普瑞 美 aQura 进行的 实验结果。 图 14 显示了 不同 原棉 试样量 的 测试结果 CV值 ， 图 15 显示了不同 条子试样 量 的测试结果 CV值。 第 20 页 共 44 页 图 14 试样量 的影响（原棉） 图 15 试样量 的影响 （条子） 预测 结果 与验证实验的结果相符 ， 这有助于 纺纱技 术人员 进行工艺设计。 用于常规研究的试样量 上节 给人印象深刻， 证明 了 5 g的原棉试样和 10 g的条子试样，是 测试的理想试样量 ，也 是单独测试时仪器所 能 接受的试样量。 为了 达到 工艺控制 的 目的，推荐最少 进行 4 次测试 ， 来达到统计学的要求。 棉结测量的描述 aQura 显 示的棉结值 ，是通过图像分析方 法得到的。 此过程中，首先通过手工 或第 21 页 共 44 页 成条装置 准备 条子 试样，形成的条子接着被牵伸装置牵伸并获得相同厚度的棉网。 之后，用 一台高分辨率 的 相机 来 拍照。 利用复杂的图像分析方法来探测 此图像上的棉结 ， 并且按照 尺寸和 类型对棉结进行 分类。 图 16 给出了 典型 的 条子棉结的放大图像。 把棉结 放大几倍（ 见 图 17）并就其尺寸和类型进行分类。 这一精确、灵敏的 棉结 分析方法，用于 非常小的棉结尺寸（低 至 100 微米） 的 所有棉结的探测和计数。 然而，只有尺寸相对较大的棉结才 与工艺控制息息相关。 在普瑞美 下属 工厂中， 有 用图像分析方法 得出 棉结值的 标准棉花试样。 aQura 报告对标准棉花试样内的 棉结值进行了 详细的描述。 5 长度测量 各种长度参数简介 主体 长度 在所有 纤维长度参数 中， 最流行的是纤维的主体长度，它起初被 定义为“纤维样本中具有代 表性的一部分纤维的长度”。 按照惯例， 甚至是今天 ，大多数对棉花进行评定的场所 ，是通过一个富有经验的被称为分选棉花等级的工人，用手扯长度的形式来评定纤维的主体长度的。 随后，开发了一些 纤维长度测试仪来对纤维的主体长度进行客观的评定。 “ Baer Sorter”是 一种非常 流行的 纤维长度 分析 法 ，用它来获取“纤维图表” —— 纤维 从短到长的一端对齐的 排列。 从纤维图表 中可以得到 各种 纤维 长度参数。 测量的典型纤维长度参数如下： 上半部分平均长度 第 22 页 共 44 页 平均长度 有效长度 百分比长度 在 这些参数 中，有效长度与手扯 长度有很好的相关性，由此 提供了 纤维 主体长度的客观测量 ，消除了手工测试的主观性。 纤维排列图 纤维排列图是对跨距长度（ 纤维从任意的 握持点跨过 的距离 ）而言的纤维从短到长 的排列。 纤维排列图模拟了纱线加工过程中纤维排列 方式。 在纤维被加工成纱线的过程中， 我们 知道 被罗拉或钳板握持住 的那些纤维， 在任何时候都遵循如下的纤维图排列（图 18）， 从一个地方转移到另一个地方。 下图 揭示了纤 维排列图的实际性。 纤维从任意的握持点跨过的距离 ， 揭露了纤维须丛 将有不同的长度， 即使所有纤维具有完全相同的 长度。 因此， 从纤维图 中引出的 纤维长度和长度分布的表达 ，在解释纺纱过程中的纤维 运动 是非常有用的。 图 18 牵伸区中的纤维图构造 跨距长度 跨距长度定义为 ：在 某一 罗拉 隔距下 ，占全部纤维特定百分率 的 纤维被前后两对罗拉同时 握持 住 时，两对罗拉握持点之间的距离。 用被握持的纤维百分率表示。 （图 19）。 第 23 页 共 44 页 图 19 跨距长度的概念 在美国农业部进行的详细 的研究显示 %跨距长度 —— 也就是在纤维图中 %的纤维跨过的距离 —— 与用手扯方法评定的纤维“主体长度” 能够很好的匹配，且因此 %跨距长度被用作评估棉花 可纺性的通用标准。 在大容量测试仪中， 通过在纤维图上画切线 ，从跨距长度的分布可得出 全部的，一端对齐 的纤维长度分布的评估。 跨距长度 图 20 跨距长度向平均长度的转化 例如， 从 Y 轴上的 50%水平向曲线画切线 ，截取的 X 轴上的长度即为上半部分平均长度。 相似的，在 Y 轴的 100%水平向曲线画切线，截取的 X 轴上的长度即为平均长度 等等。 第 24 页 共 44 页 短纤维及其影响 我们知道高短纤维含量的影响。 高短纤维含量通常伴有 ： 降低纱线质量和增加加工成本 ； 纱线不匀率的增大和落棉的增加。 影响纱线外观的 棉结 数量和 所需 捻度 的增加。 在纺纱，机织和针织 操作 过程中飞花 的增多 和机器污染 的增加。 精梳和其它操作中 较高的 原料的消耗。 当已经 成功地 确立了短纤维的有害影响 时 ， 还有一个值得关注的关于短纤维组成的争论。 用 aQura 进行长度测量 基于经典的 一端对齐的长度测量原理 ， aQura 带有用于确定短纤维含量的整体模块。 普瑞美 aQura 长度模块，用 纤维 试样一端整齐 排列 的测量方法 的 概念，对短纤维含量和其它长度参数进行精确评估。 所要准备的 尾端平齐排列的试样 ， 是 以线状形式排列的条子原料。 此条子是在 aQura 棉结模块中，用一 个拥有专利权的条子成型装置自动形成的，取消了人为的手工操作。 a) 无规则 排列的试样 b) 一端整齐 排列的试样 通过 夹住和移动凸出的纤维尾端的重复过程， 准备一端整齐排列的试样。 准备好一端整齐 排列的试样后，用吸风装置把被夹住的纤维移走。 当 获得了这种 一端整齐 排列的状态 后 ，进行试样采集，然后 将其喂入到长度测量装置。 aQura L 的测试过程是从一端整齐 排列的试样两端获得稳定的电压开始。 所获得的电压是与纤维部分的遮光量成一定比例的值。 根据电压值，按照纤维数量绘 制纤维排列图。 X 轴为 累积的 纤维 数量百分率， Y轴为纤维长度。 从纤维排列图，可以计算出各种长度参数。 用来进行长度测量的 一束典型的 纤维须丛 中包含 3000 到 12020 根纤维。 第 25 页 共 44 页 长度测试结果的描述 长度测试报告 图表 22 给出了 一个 从 aQura 上获得的 典型 的长度测试报告。 图表 22 长度测试报告 测试结果 下面给出了从 aQura NL测试仪的长度模块（ L）得到的各种结果参数的描述。 测试结果 (像打印出来的一样 ) 描述 %L1 用户定义百分率用的百分比长度。 它所显示的 是 某一百分率含量水平下纤维的长度值 %L2 用户定义百分率用的百分比长度。 它所显示的是某一百分率含量水平下纤维的长度值（第二选择） Eff. L. 用 拜氏图分析法 计算出的 有效长度 SFC(w) 以 mm为参考长度 的重量短纤维含量 （ %） SFC(n) 以 mm为参考长度 的根数短纤维含量 （ %） SFC(w)… mm 用户可自行设置长度标准的重量短纤维含量 （ %） SFC(n)… mm 用户可自行设置长度标准的根数短纤维含量 （ %） 在下图的帮助下能够对有效长度的评定进行解释。 图 23 用 拜氏图分析 法确定 有 效长度 注： 在上图中， OQ = OA/2； OK = OP/4； KS = KK＇ /2； OL = OR/4； LL＇为有效长度 第 26 页 共 44 页 短纤维百分率（ SFC） 定义为纤维长度 小于 RR＇ (或 KK＇ /2)部分占全部纤维的百分率，或 等于 RB/OB*100%，其中 OB 为图表总长。 SFCn = a/b * 100 SFCw =(x 区域的面积 /ABC 区域的面积 ) * 100 对其它长度来说，用相应的长度和面积来得到根数和重量短纤维含量。 “用根数”和“用重量”计算 短纤维含量 可用下面的纤维排列图来解释。 在上图中，我们假设 SFC 短纤维含量 )的参考长度 = mm 短于 mm的纤维数量 = 5 试样总重量 = 700 mg 短纤维重量 = 10, 12, 14, 16, 18 mg（总重 = 70 mg） 第 27 页 共 44 页 用数量分布显示试样中真实的长度分布。 认为不同长度的纤维 用这种测量方法都是合适的。 从而在 上例中， SFCn（根数 短纤维含量） =（ 5/20） * 100% = 25% 重量短纤维含量（ SFCw）指的是短纤维的重量占纤维的总重量的百分率。 对一定的纤维 密度来说，较长的 纤维 较重 而 较短的纤维也就较轻。 上面给出了一些示例值。 对于上例而言 SFCw (重量短纤维含量 ) = （ 70/700） * 100% = 10% 这两种形式的短纤维含量使得短纤维含量的值不同。 重量短纤维含量趋向于用来测试较长的纤维，且通常要比根数短纤维含量低。 6 aQura 在长度测量中的应用 试样准备和 喂给 程序 下面的建议提供了正确 地 准备试样 和喂入 aQura NL 测试仪的长度模块（ L）的方 法。 条子试样 ① 置在梳针排上 的条子，相邻的 每段 要 平行逆向排列。 ② 置在针 排 中的条子小段应该数量一致。 ③ 如果剩余的是奇数的条子小段，就不得不将其沿纵向平分为二 并逆向 放置在针 排 上。 ④ 在条子覆盖到针 排 上之前，要用手将其平铺开以至于条子 段能够均匀的薄薄 铺在针 排 上。 ⑤ 用条子试样覆盖整个针 排。 ⑥ 条子试样放到针 排 上以后，应该用压力块将其压入针 排。 ⑦ 保持压力块一直压着， 手工 从针 排 两边 移走。