生丝线密度是指单位长度生丝的质量,表示生丝长片段的粗细程度,其检测结果决定了生丝的品质等级。缫丝企业中的线密度检测主要通过获取小批量样本生丝的检测结果反馈至缫丝工艺,为调整缫丝工艺提供数据依据,样本生丝的长度和绞数不受检测标准限制。现阶段基于称重法的生丝线密度检测装置均完全按照生丝检测的国家标准设计,不能灵活地设定检测生丝的长度、绞数等,无法满足现阶段缫丝企业的检测需求,且装置体积较大,操作不便捷,检测结果的准确性也有待提升。因此,本文设计了一种面向缫丝企业的生丝线密度检测装置。具体研究如下:1.装置的方案及结构设计。本装置采用减重法检测原理,将测量绕卷机构上的取丝质量转化为测量卷绕生丝前后丝锭的质量差,通过绕卷机构的卷绕圈数测量生丝的长度,基于上述原理设计了装置的检测方案及结构,结构设计主要包括:绕卷机构设计、导丝机构设计及断丝检测传感器外壳结构改进。2.装置的控制系统设计。控制系统设计主要涉及硬件电路、控制程序及人机交互界面。硬件电路主要包括:伺服驱动器外围电路、步进电机驱动电路、断丝检测传感器电路。控制程序设计中,通过对伺服电机零点标定、转速控制、圈数修正、伺服通讯等控制程序的编写及伺服电机增益参数的调试,提升了取丝长度的准确性。人机交互界面的开发,使装置的检测参数能够根据需要灵活设定。3.生丝线密度信息管理系统的开发。系统功能主要包括检测数据处理及检测报表输出功能。系统接收单片机发送的检测数据并生成检验单后,检测人员能够通过该系统对检验单进行查询、编辑、存储、输出报表等操作,满足了检测数据存储及管理需求,且方便了检测人员对检测数据进行直观地分析。4.装置的不确定度评定及精密度评价。根据装置检测的不确定度来源,对各输入量的标准不确定度进行评定,得出检测结果的不确定度为0.39dtex,相较于人工检测方法,本装置的检测不确定度更小,准确性更高。通过设计再现性试验和重复性试验对装置进行精密度评价。再现性试验中将多组生丝样本的装置检测结果与人工检测结果进行对比,两种检测方法得出的检测结果变异系数均值差为0.102%。重复性试验中使用本装置对多组生丝样本进行重复检测,将检测出的生丝等级与原始人工检测等级进行比较。装置检测得出的生丝等级相符率为77.5%。两种试验结果表明,本装置的可靠性较高。