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波谱图的分析原理,方法和典型实例分析
(荆州市神舟纺织有限公司)欧怀林
一·波谱图分析的基本原理与方法:
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⑴.机械波在波谱图中,呈现“烟囱”柱形状,在一个或多个频道上出现。当宽度占据二个频道时称为双柱机械波;超过二个频道以上时称为多柱机械波。
⑵.机械波长计算公式:
:λ=πDxE。λ-产生机械波的回转部件的波长;Dx-产生机械波的回转部件的直径;E-输出罗拉(前罗拉)到产生机械波的回转部件的牵伸倍数。
:λ=πD1i。λ-产生机械波的回转部件的波长;D1-输出罗拉(前罗拉)的直径;i-产生机械波的回转部件到输出罗拉(前罗拉)之间的传动比。
:λ=V/n。λ-产生机械波的回转部件的波长;V-出条速度;n-产生机械波的回转部件的转速。
下图为典型的机械波波谱图:
下面几张图例为前道工序产生的机械波,随后道工序牵伸后其波长变化情况:
上图为并条胶辊产生的机械波波谱图。
上图为对应的粗纱波谱图。
上图为对应的细纱波谱图。
⑶.机械波危害程度的评价:当基本波谱上的峰高超过该峰所在波长处基本波谱高度的50%时,会对织物造成不良影响。对于连续两个或者多个机械波,其波峰必须叠加后来评价。机械波产生的疵点绝大多数呈现为规律性,机械波波峰越高,曲线图上的振幅就越大,疵点在布面体现越明显。
⑷.牵伸波在波谱图中,跨越三个或三个以上频道,形成像小山形隆起状的波形。
⑸.牵伸波计算公式:λ=KELW。E-输出罗拉到产生牵伸波部位的牵伸倍数;LW-纤维的平均长度;K-常数,;;;;。
⑹.牵伸波危害程度的评价:牵伸波波峰越高,曲线图上的振幅就越大,疵点在布面的体现越明显。牵伸波波长不像机械波波长那样基本固定,而在一定范围内波动,故触发多个频道,形成小山包状的波形。典型的牵伸波波谱图如下:
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基于经济性的考虑,波谱仪对波谱的识别分析是建立在正弦波的基础上的。而纺纱过程中产生的机械波大多数是不完全遵循正弦规律波动的。遵照“傅里叶”公式,任何一个非正弦波都可以分解为多个正弦波,因此,波谱仪可以对这些非正弦波做出傅里叶分析,并将分解后的各正弦波波长显示在波谱图上。于是,在波谱图上出现了谐波,给我们的分析带来了困难。
我们必须从纷乱的波形中找出基波,基波消除后,一系列谐波自然消除。下图为波形分解的示意图:
分析波谱图时,我们必须掌握不同形态波谱图的特点。周期性机械波产生不匀的形态大致有以下5种:
⑴.正弦波:形状:为正弦曲线均匀过渡。特点:只有基波。产生原因:各种回转件(如皮辊,罗拉,锭子等)偏心或者椭圆及回转不平衡等。
⑵.对称非正弦波:形状:如三角波。特点:有基波和奇次谐波,无偶次谐波。产生原因:纱线对称性张力不匀,牵伸部件玷污,跳动等。
⑶.不对称非正弦波:形状:如锯齿波。特点:基波,奇次,偶次谐波都有,波长逐渐递减。产生原因:纱线不对称的张力不匀,传动装置玷污,罗拉包覆物损伤等。
⑷.正负双向脉冲波:特点:基波,奇次,偶次谐波都有,基波波峰低于谐波。产生原因:牵伸部件安装不良,传动带,皮圈缺损或搭接不良,罗拉包覆物局部损坏等。
⑸.单方向脉冲波:特点:基波,奇次,偶次谐波都有,且波幅基本相当。产生原因:皮圈搭接不良,传动带损伤,精梳棉网搭接不良,牵伸箱部件安装不良,针布损伤等。
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问题一:关于波长的问题
在分析机械波时,由于波谱图的频道有限,烟囱的波长是一个范围值。比如说:7-8cm是一个频道,在7-8cm这个范围内的所有波长的机械波都将触发这个频道,在这个烟囱上显示。例如:--8cm的机械波。
如果一个机械波的波长刚好落在两个频道之间或者波长在两个频道之间变化,则两个频道都将被触发(有人曾问:为何并条的单柱机械波到了粗纱成为双柱机械波,则是这个道理)。例如:如果前胶辊的机械波波长刚好是8cm或者在8cm左右波动,它将诱发7-8cm,8-10cm这两个频道,形成双柱机械波。这就是为何胶辊机械波有时是单柱,有时是双柱的原因。
由于牵伸波波长不像机械波那样固定,所以,相邻的多个频道都将被触发,而形成小山状的形态。
问题二:关于波长和疵点长度的问题
曾经有人问:细纱前胶辊产生了8-10cm机械波,为何测量粗节的长度不是8-10cm?其实,这是将波长和疵点长度混淆的结果。
波长是波峰和波峰(或波谷和波谷)之间的长度。以上面例子为例:波长8-10cm的机械波,我们可以测得相邻两个粗节(或细节)头和头(或尾和尾)之间的长度约8