世界消耗羊(yang)毛(mao)(mao)最多的國(guo)家當屬我國(guo)，但羊(yang)毛(mao)(mao)自給率(lv)非常低，為了解(jie)決毛(mao)(mao)紡原料的不足，每年需要(yao)進口大量羊(yang)毛(mao)(mao)，羊(yang)毛(mao)(mao)成為我國(guo)唯一依(yi)賴進口的大宗畜產(chan)品(pin)。自20世紀(ji)90年(nian)代中期(qi)開(kai)始，人們對(dui)服飾的需(xu)求(qiu)逐(zhu)漸向自然、舒適、輕薄、柔軟的趨(qu)勢發展。舒適(shi)系(xi)數越高則織物舒適(shi)性(xing)越好。羊絨、羊毛(mao)所有的性狀特征和(he)(he)制(zhi)成紡織(zhi)產品的風格性能幾乎都(dou)與纖維的細度和(he)(he)長度有關。這兩項指標直接影響纖維的可(ke)紡性和(he)(he)加工(gong)的有效(xiao)性，故為(wei)紡織(zhi)原料、精紡加工(gong)質量檢測的必測項目。在貿(mao)易中(zhong)羊(yang)(yang)絨和羊(yang)(yang)毛的(de)價格(ge)基本取(qu)決于纖維的(de)細度和長度。因此,加(jia)強(qiang)進口羊毛(mao)質(zhi)量的檢驗(yan),對維護(hu)我(wo)國(guo)的經濟合法權益,提高毛紡企業的經濟(ji)效益,都具有十分重(zhong)要的意(yi)義。

1工作原理

毛絨纖維大容量檢(jian)測儀能準(zhun)確、高效地檢(jian)測毛絨纖維的質量，評價產(chan)品品質，對企業掌握毛絨纖維性能、確定工藝參數(shu)和科(ke)研機構研究有重要作用。

毛絨纖維(wei)檢測儀的(de)主要工作(zuo)原理(li)是基于圖(tu)(tu)像處(chu)(chu)理(li)的(de)方法(fa)，采用光學(xue)成像法(fa)對(dui)羊(yang)毛羊(yang)絨樣品進行(xing)圖(tu)(tu)像采集，使用圖(tu)(tu)像處(chu)(chu)理(li)軟(ruan)件對(dui)采集到(dao)的(de)圖(tu)(tu)像進行(xing)分析處(chu)(chu)理(li)，從而快(kuai)速計算出(chu)毛絨纖維(wei)的(de)長度、細(xi)度、數量和(he)分布等參數。系統的(de)整(zheng)體組成見圖(tu)(tu)1，控制原理見圖2.。

系(xi)統的(de)控制原理如圖2所示，采用4個電機對測試過程進行控制，其中X軸電機控制毛條的拉伸，Y軸電機主要用來控制相機在掃描方向上的移動。X軸電機的運動方向與Y軸電機的運動方向互相垂直。

由(you)于遠心(xin)鏡頭的景深范圍特(te)別小，因此需(xu)要對焦距進行(xing)精密調(diao)節，調(diao)節焦距就是(shi)通過Z軸電機進行調節。由Z軸電機帶動凸輪進行相機高度的調節，從而改變物距，實現精密調焦。

另外，系(xi)統通過(guo)采用高亮度LED光源，實現良好的成像效果。LED光源由專用LED光源控制器進行控制，可以對光源的亮度進行精準的調節。

系統(tong)能夠進行(xing)自動測試和統(tong)計分析，輸出直徑、直徑CV值、根數長度、根數CV、豪特長度、巴布長度、短毛率等指標。可進行毛條測量模式和載樣片測量模式。

2毛(mao)條測量模(mo)式和栽樣片(pian)測量模(mo)式

毛(mao)條模式(shi)用于對(dui)毛(mao)條的長度(du)和細度(du)進行測量， 載樣片(pian)模式可用于測(ce)量散毛和(he)毛條的(de)細度(du)。工作原理分別如(ru)下(xia)。

2.1 毛條(tiao)測試模式

毛(mao)條(tiao)經過(guo)梳理機構后，變成(cheng)密度(du)(du)分(fen)布均勻的分(fen)散毛(mao)須，毛(mao)須在電機牽(qian)引下朝長(chang)度(du)(du)方向依(yi)據設(she)定間距(ju)運動，同時(shi)相機在另一電機帶動下，沿垂直長(chang)度(du)(du)的方向上掃(sao)(sao)描(miao)(miao)一次(ci)圖(tu)像(xiang)進行(xing)(xing)測量。一次(ci)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)可獲(huo)得毛(mao)條(tiao)的一行(xing)(xing)圖(tu)像(xiang)，處理軟件對圖(tu)像(xiang)進行(xing)(xing)處理，即可獲(huo)得一次(ci)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)的細(xi)度(du)(du)值和毛(mao)條(tiao)根數(shu)。多次(ci)掃(sao)(sao)描(miao)(miao)完成(cheng)后，就可獲(huo)得整個毛(mao)條(tiao)的長(chang)度(du)(du)分(fen)布數(shu)據，同時(shi)會得到相應纖(xian)維的細(xi)度(du)(du)和長(chang)度(du)(du)值，如圖(tu)3所示。

2.2 載樣片測(ce)試(shi)模式

載樣片模(mo)式下(xia)是對樣品載玻片進(jin)行測(ce)(ce)量，這種模(mo)式方(fang)便進(jin)行儀器之間的(de)(de)對比，另(ling)外在(zai)只需要測(ce)(ce)試纖維細度的(de)(de)情況下(xia)，將比普通模(mo)式更節省測(ce)(ce)試時間。相機在(zai)電機的(de)(de)帶動下(xia)，對位于載樣片中制備好(hao)的(de)(de)散毛(mao)樣品進(jin)行測(ce)(ce)試，如圖4所示，在70mm*70mm的矩形范圍內逐行(xing)進行(xing)掃描(miao)，一行(xing)沿0mm處以2.4mm的(de)間(jian)距獲(huo)取纖(xian)維段圖(tu)像(xiang)25幅(纖(xian)維實(shi)際測(ce)試面積為1.128×0.72mm),后(hou)在垂直方向以2mm的(de)間(jian)距(ju)移動，第二行沿從1.2mm處以2.4mm的間距獲取纖(xian)維段圖像(xiang)25幅(fu)，反復運(yun)動測試完(wan)整個(ge)載玻片,移動30行，獲(huo)得750幅毛絨圖像(xiang)，對(dui)圖像(xiang)進行處理,得毛絨的平均細度值。

3 國內外現狀分析

在(zai)國外，計算機輔助羊毛纖維的直徑測量儀(yi)起始于1970年左右，有較多早期的商業應用和改進。目前主要是USTER公司開發的OFDA2000、OFDA4000 以及OFDA5000系列的機型。OFDA 光學纖維直徑分析儀的原理是通過專門的圖像分析軟件，對CCD 攝像的纖維照片進行追蹤分析，提取纖維直徑的特征值。另外OFDA儀器結構輕巧、便于攜帶，可以在農場進行現場測試。目前在毛紡檢測機構得到了廣泛的應用。

在國內，毛(mao)絨類(lei)產(chan)品(pin)的(de)測量根據《特(te)種動(dong)物纖(xian)維(wei)(wei)與綿羊毛(mao)混(hun)合物含量的(de)測定》標準，測定羊毛(mao)、絨類(lei)的(de)直徑和根數。清華大學和北京(jing)華誼卓科技有(you)限公司研制的(de)纖(xian)維(wei)(wei)顯微圖(tu)像分析儀(yi)，主要是對纖(xian)維(wei)(wei)進(jin)行細度、成份、橫截面形態面積、中(zhong)空率及異形度進(jin)行檢測的(de)儀(yi)器。上海北昂科技有(you)限公司研制的(de)BERON F10全自動細度儀，率先使用了全自動聚焦平面檢測，通過圖像處理識別軟件，可準確分析各種復雜纖維的并列、交叉、計算纖維根數，并通過對每根待檢測纖維在不同部位測試150次以上取平均值，具有比較高的細度準確性。長嶺紡電的WF1毛絨纖維測試儀不僅能測試毛絨的細度，同時可測試其加權長度、豪特長度、巴布長度等指標，其一體化的設計允許快速進行大容量毛條的測試，測試結果能更精確的衡量毛絨的品質。

4 數據(ju)比較(jiao)

4.1 精度

根據(ju)IWTO-47：2009標準要求，毛纖維長度測試精度要求為: ±3mm,羊毛纖(xian)維直徑測試精度要求如表(biao)1所示。

表 1 毛條測試細度(du)允差

4.2 功能與數據對比

WF1毛絨纖維大(da)容量檢測(ce)儀可以(yi)同時對長度和(he)細(xi)度進(jin)行(xing)測(ce)量，在功能方面和(he)國內外產品相對比，都(dou)有(you)很大(da)的優(you)勢。下面做詳細(xi)說明。

表2 WF1同類產品性能對比

表3 WF1與OFDA測試數據對比（此值均為測試5次的平均值）

目前(qian)羊毛羊絨各項(xiang)性(xing)能指標的全自(zi)動測試儀器廠商(shang)僅有USTER研發的OFDA2000型和OFDA4000型的毛絨纖維大容量檢測儀，國內基本沒有同類的自動測量儀器。長嶺紡電公司產品和OFDA4000型產品功能基本相同。但是在這兩家公司中，論市場占有率，論技術都首推USTER。從以上對比中可以看出，WF1毛絨纖維大容量檢測儀在技術水平上與OFDA測試數據基本相當，在功能方面如數據存儲、中文菜單等方面優于OFDA機型，且售價適中。性能價格比方面優于OFDA機型，市場潛力較大。

5 結語(yu)

目前(qian)國(guo)產毛絨(rong)檢(jian)測儀在市場占有率、品牌知名度上(shang)與(yu)國(guo)外相比都(dou)有一定的(de)差距。主要(yao)是(shi)由(you)于技術上(shang)早期的(de)不成(cheng)熟(shu)以及對(dui)毛絨(rong)檢(jian)測理解(jie)和(he)認識不足，使得(de)在技術上(shang)和(he)可靠(kao)性上(shang)都(dou)難以滿足用(yong)戶的(de)要(yao)求(qiu)。但(dan)是(shi)隨(sui)著WF1毛絨檢測儀在技術水平、可靠性、生產工藝等方面的日趨成熟，如能廣泛應用于毛紡企業中，將為毛紡企業節省采購成本和降低維護成本，且測試數據準確、性能穩定，具有廣闊的市場前景。