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摘 要：针对纱管振幅检测问题，基于激光位移传感器检测原理，建立了纱管振幅检测系统模型，提出了纱管振幅数据评价算法；在不考虑锭子本身振幅的情况下，利用纱管振幅检测实验平台对不同磨损类型的纱管进行振幅检测实验，得出不同振幅阈值下的振幅偏移率和积分变化率，并提出选用振幅阈值为0.5mm作为使用后的纱管振幅评价阈值较为合理，为今后纱管振程检测机制提供技术支持。
关键词：纱管振幅；振幅检测；纱管振幅评价
Research on Amplitude Measurement of Tube
GE Yu-qian1，2，YANG Hui-hui1，2， LUO Xiao1，2
（1.School of Mechanical Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China；2. Key Laboratory of Advanced Mechatronics Equipment Technology，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）
Abstract： Aiming at the problem of bobbin amplitude detection， based on the detection principle of laser displacement sensor， the model of bobbin amplitude detection system is established and the evaluation algorithm of bobbin amplitude data is put forward. Without considering the amplitude of spindle itself， Different types of wear bobbins were tested by amplitude， and the amplitude deviation rate and integral change rate under different amplitude thresholds were obtained. It was reasonable to choose the amplitude threshold value of 0.5mm as the evaluation index of bobbin amplitude after use. Pipe vibration detection mechanism to provide technical support.
Key words： tube amplitude；amplitude detection；tube amplitude evaluation
紗管振幅检测技术研究
葛宇骞1，2 杨会会1，2 罗孝1，2
（1.天津工业大学 机械工程学院，天津 300387；2.天津工业大学 天津市现代机电装备技术重点实验室，天津 300387）
摘 要：针对纱管振幅检测问题，基于激光位移传感器检测原理，建立了纱管振幅检测系统模型，提出了纱管振幅数据评价算法；在不考虑锭子本身振幅的情况下，利用纱管振幅检测实验平台对不同磨损类型的纱管进行振幅检测实验，得出不同振幅阈值下的振幅偏移率和积分变化率，并提出选用振幅阈值为0.5mm作为使用后的纱管振幅评价阈值较为合理，为今后纱管振程检测机制提供技术支持。
关键词：纱管振幅；振幅检测；纱管振幅评价
Research on Amplitude Measurement of Tube
GE Yu-qian1，2，YANG Hui-hui1，2， LUO Xiao1，2
（1.School of Mechanical Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China；2. Key Laboratory of Advanced Mechatronics Equipment Technology，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）
Abstract： Aiming at the problem of bobbin amplitude detection， based on the detection principle of laser displacement sensor， the model of bobbin amplitude detection system is established and the evaluation algorithm of bobbin amplitude data is put forward. Without considering the amplitude of spindle itself， Different types of wear bobbins were tested by amplitude， and the amplitude deviation rate and integral change rate under different amplitude thresholds were obtained. It was reasonable to choose the amplitude threshold value of 0.5mm as the evaluation index of bobbin amplitude after use. Pipe vibration detection mechanism to provide technical support. Key words： tube amplitude；amplitude detection；tube amplitude evaluation
纱管的振幅直接影响纱线的质量，可利用直射式激光检测技术对纱管振幅进行检测，以快速排查不合格纱管，提高纱管质量和生产效率[1，2]。王文彬[3]针对锭子锭脚上下端与锭端振动，设计了振动测试分析系统对其进行测试分析，这种测试系统能很好的对锭子进行质量分析及故障诊断。刘妍等[4]设计了一套包括机械、检测、控制三大部分的锭子振动测试装置，完成了集锭子振动信号的采集、处理和分析于一体，很大程度上减少了测试装置的成本。振动信号采集时有接触式测量和非接触式测量两种方式，目前针对锭子和纱管的检测方法主要采用非接触式激光测量法[5-7]，其优点是传感器结构小，安装方便并且适应性很强，无论被测物体为何种材料和形状都能满足其要求，其不足之处便是在使用激光位移传感器之前都需对其进行必要的校准和标定[8，9]，且其校准和标定过程较为繁琐。由于激光位移传感器优点突出，因此其被广泛用于各种管道的检测以及各种细小的位移检测等多方面的领域[10-11]。本文基于激光测量原理设计一种新的非接触式纱管振幅监测系统，纱管振幅数据评价算法，利用所得系统对不同磨损类型纱管进行振幅检测实验，为今后纱管振程检测机制提供技术支持，有助于提高纱管质量和生产效率。
1纱管振幅检测原理
本次纱管振幅检测实验中，考虑纱管表面特性选用直射式激光测量原理对纱管上部振幅进行检测，图1示出直射式激光位移传感器原理图。
激光位移传感器的工作原理为通过传感器内的激光发射器向被测物体的待测面发射一束激光束，由于散射或反射现象激光束照射到被测物体表面后返回到传感器内部的CMOS影像上，通过位移传感器的内部算法从而计算出被测物体表面到传感器的距离，并将位移显示在传感器的LED显示屏上，同时还输出相应位移的电压值并传送给数据采集卡，图2示出激光三角法测量模型图。
2纱管振幅数据处理算法
（1）纱管振幅均值
纱管振幅均值反应了振幅数据的集中趋势，其表达式为：
式中：N—采样数据点总数；
xi—第i个采样点。
（2）纱管振幅偏移率和积分变化率
纱管振幅偏移率是指在做纱管振幅检测实验时超出给定标准振幅部分检测个数占总体检测点个数的比例，利用纱管振幅偏移率来评价纱管，其表达式为：
式中： —设定的纱管振幅阈值，mm。
上述DR仅表示超过纱管振幅阈值点个数的比例，还可利用积分变化率（IDR（%））来评价纱管振幅超过阈值的程度，该参数反应了所检测的纱管振幅超过阈值的程度，且该值随着阈值的增大而减小。其计算公式如下：
3实验结果与分析
3.1系统组成及实验条件
纱管振幅检测系统的检测过程主要是通过激光位移传感器检测高速旋转纱管的上部垂直于激光束方向的摆头位移，并在传感器上显示位移大小，同时将相应的电压信号传递给数据采集卡，最后将采集到的电压信号显示在计算机上。图5示出纱管
振幅检测系统工作简图，图6示出纱管振幅检测总体实验平台。
图5纱管振幅检测系统
实验系统中，选用激光器位移传感器型号为松下公司的HG-C1030型，表2给出传感器的基本参数。实验中选用研华公司生产的PCI-1711数据采集卡，其工作原理主要是采集传感器对被测物体所检测的信号传送到上位机中进行分析和处理。本实验中数据采集卡主要是将激光位移传感器传送过来的模拟量信号传递给计算机，并通过相应的软件对采集信号进行显示。
图6纱管振幅检测实验平台
1-纱管2-激光位移传感器3-工作台4-PCI-1711 I/O接口5-纱管增速装置6-数据采集软件系统
本次实验中，选择不同磨损类型的205纱管及相配套的锭子进行振幅检测，锭子转速为18000r/min，表3给出纱管的几种磨损类型，图7示出不同磨损类型纱管部分样本。
3.2检测系统标定
检测系统的标定实际上就是确定输入输出关系的函数表达式，此时通过控制物体离传感器的位移變化值来输出相应的电压变化信号值，并且利用最小二乘拟合得出输入与输出的数学函数表达式，假设此时y表示位移，x表示相应的电压输出信号。经过标定实验和MTLAB最小二乘曲线拟合可得出其相应的线性拟合函数为：
图8示出系统标定的线性拟合直线图。
3.3实验结果与讨论
根据表3所示的纱管不同磨损类型对纱管进行振幅检测实验，其中振幅阈值α根据新纱管振幅的评价标准适当选择0.3mm、0.4mm和0.5mm等三组进行实验，并列出各组纱管的振幅数据，得出相应的结果如下：
（1）上部完全接触下底口也接触良好
表4给出在该组实验下十支纱管振幅统计结果，图5-9示出1号纱管振幅曲线图，选择600个数据点作为样本点进行绘图。
由表4和图9可知：纱管不偏心且与锭子上部完全接触下底口也接触良好时纱管振幅的最大值、最小值和振幅均值都较小，由纱管振幅偏移率可知在振幅阈值为0.3mm时其振幅偏移率都较大，随着振幅阈值的增大，其振幅偏移率逐渐减小，尤其在阈值为0.5mm时十支纱管的振幅偏移率均值为0.043%，基本接近0，说明此时纱管振幅摆动大部分在其给定振幅标准阈值内；由振幅积分变化率均值从17.06%降低到0.004%可知其振幅积分变化率也随着振幅阈值的增大而减小甚至接近为0，说明此时振幅超过给定振幅阈值的程度随阈值的增大而减小。由三
（a）第1种磨损类型 （b）第2种磨损类型 （c）第3种磨损类型
（d）第4种磨损类型 （e）第5种磨损类型 （f）五种磨损类型纱管样本 图8系统标定拟合直线
个振幅偏移率均值可知振幅阈值选为0.3mm和0.4mm时其振幅偏移率均值分别为64.04%和22.68%都较大，而振幅阈值为0.5mm时其振幅偏移率均值为0.043%，其振幅基本在给定振幅阈值内摆动，基本符合使用后纱管合格要求条件，因此可以提出使用后的纱管合格时振幅评价阈值应为0.5mm较合适。而实际检测出的振幅值比上章中同种接触情况下ADMAS仿真得出的振幅稍大一些，其主要原因是实验中使用的是使用后的纱管且无法完全控制纱管的不偏心，以及一些其它影响因素也会影响其振幅值的大小，但二者振幅曲线基本类似，其振幅值都较小，变化也较均匀，符合实验预期结果。
（2）上部损坏下底口接触良好
表5给出在该组实验下十支纱管振幅统计结果，图10示出7号纱管振幅曲线图，选择600个数据点作为样本点进行绘图。
由表5和图10可知：纱管不偏心且与锭子上部接触损坏而下底口接触良好时其阈值为0.3mm、0.4mm和0.5mm的振幅偏移率均值分别为86.17%、61.14%和17.35%，与前一种实验情况下振幅偏移率均值64.04%、22.68%和0.043%相比明显增大，说明此时纱管振幅数据点超出其给定振幅阈值的数量增加，纱管振幅摆动明显，其振幅积分变化率均值同样增加明显，此时振幅超过给定振幅阈值的程度增大。因此在此种接触条件下纱管振幅变化较大，其振幅值偏离程度明显增加。由三个振幅偏移率均值可知振幅阈值选为0.4mm以下时其超出振幅阈值的数据点比例到达60%以上，说明此时选用振幅阈值为0.4mm及以下并不合适，而当振幅阈值选为0.5mm时其振幅偏移率为17.35%，因此此时选择振幅阈值为0.5mm较为合适。由于实验中无法精确的控制上部接触面的接触段数，因此并不能很好的模拟出上章中所分析的上部接触面的接触情况，但实验得出的结果与上章中所分析的上部接触面磨损会增加纱管振幅的结果相类似，验证了纱管与锭子上部接触面的磨损会增加纱管振幅的结论。
4结论
本文针对纱管振幅检测问题，利用激光位移传感器搭建纱管振幅检测实验平台，对不同磨损类型的纱管进行振幅检测，得出了各种实验条件下纱管振幅值；并利用本文提出的纱管振幅数据评价算法，求出各实验条件下振幅阈值分别为0.3mm、0.4mm和0.5mm时的振幅偏移率和积分变化率，最终可得出如下结论：
（1）振幅偏移率和积分变化率随着振幅阈值的增大而减小，通过对比各实验条件下的三个振幅偏移率均值和积分变化率均值可知振幅阈值选为0.4mm及以下时其超出振幅阈值的数据点比例较高，其振幅偏离程度也较为明显；而当振幅阈值选为0.5mm时其振幅偏移率较低振幅偏离程度也小，基本符合使用后纱管振幅检测合格要求，因此选用振幅阈值为0.5mm作为纱管振幅评价阈值较为合理。
（2）振幅阈值为0.5mm时，纱管不偏心且上下接触良好时振幅偏移率和积分变化率分别为0.043%和0.004%，而纱管偏心且上下接触良好时振幅偏移率和积分变化率分别为10.46%和2.55%，明显比不偏心时振幅要大，说明纱管的偏心现象会增加纱管的振幅。
（3）锭子与纱管结合面的磨损会增加纱管振幅偏移率和积分变化率，且随着磨损面积的增加纱管振幅偏移率和积分变化率也增加，所分析的锭子与纱管结合面磨损引起的接触面积变化影响纱管振幅的结论相一致。
（4）振幅阈值为0.5mm时，纱管下底口磨损时的振幅偏移率和积分变化率分别为31.43%和8.21%，比其他实验条件下的振幅偏移率和积分变化率都高，尤其当出现纱管上下都磨损时其振幅偏移率和积分变化率达到最大，说明纱管下底口磨损对纱管振幅影响最大，验证了所分析的纱管下底口的磨损对纱管振幅影响最大的结论。
参考文献：
[1] 林寿凯，李斌.浅谈纱管对成纱质量的影响[J].纺织器材，2013，40（2）：37-38.
[2] 袁兴华.塑料纱管的检验与维修[J].棉纺织技术，2000，30（3）：55-55.
[3] 王文彬.基于虚拟仪器的锭子振动测试分析系统的研制与应用[D].东华大学，2005.
[4] 刘妍，杨建成，李磊，等.锭子振动测试装置的研[J].纺织器材，2011，38（3）：1-4.
[5] 李演楷.激光位移传感器输出特性分析及应用[D].吉林大学，2011.
[6] 孙彬，李兵.一种量化的激光位移传感器倾角误差补偿模型[J].仪器仪表学报，2015，36（5）：996-1004.
[7] 朱万彬，钟俊，莫仁芸.激光位移传感器在角度测量中的应用[J].传感器与微系统，2010，29（6）：131-133.
[8] BI C， FANG J， LI K， et al. Extrinsic calibration of a laser displacement sensor in a non-contact coordinate measuring machine[J].Chinese Journal of Aeronautics， 2017（4）：1528-1537.
[9] YANG G Y， CHEN S J， HU G Q， et al. Nonlinear optimization of structure and calibration for scattered triangulation laser displacement measurement[J].Advanced Materials Research， 2011（204）：695-698.
[10] LIU C F. Development of a Laser Measuring Method for Small Displacement of a Thin Plastic String[J].Applied Mechanics & Materials，2014（479）：708-712.
[11] MAEKAWA A， NODA M， SHINTANI M. Experimental study on a noncontact method using laser displacement sensors to measure vibration stress in piping systems[J].Measurem-ent，2016（79）：101-111.
作者簡介：
葛宇骞，19950720，男，汉，河北省廊坊市，大学生，本科，天津工业大学，天津市西青区宾水西道399号，邮编300000
关键词：纱管振幅；振幅检测；纱管振幅评价
Research on Amplitude Measurement of Tube
GE Yu-qian1，2，YANG Hui-hui1，2， LUO Xiao1，2
（1.School of Mechanical Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China；2. Key Laboratory of Advanced Mechatronics Equipment Technology，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）
Abstract： Aiming at the problem of bobbin amplitude detection， based on the detection principle of laser displacement sensor， the model of bobbin amplitude detection system is established and the evaluation algorithm of bobbin amplitude data is put forward. Without considering the amplitude of spindle itself， Different types of wear bobbins were tested by amplitude， and the amplitude deviation rate and integral change rate under different amplitude thresholds were obtained. It was reasonable to choose the amplitude threshold value of 0.5mm as the evaluation index of bobbin amplitude after use. Pipe vibration detection mechanism to provide technical support.
Key words： tube amplitude；amplitude detection；tube amplitude evaluation
紗管振幅检测技术研究
葛宇骞1，2 杨会会1，2 罗孝1，2
（1.天津工业大学 机械工程学院，天津 300387；2.天津工业大学 天津市现代机电装备技术重点实验室，天津 300387）
摘 要：针对纱管振幅检测问题，基于激光位移传感器检测原理，建立了纱管振幅检测系统模型，提出了纱管振幅数据评价算法；在不考虑锭子本身振幅的情况下，利用纱管振幅检测实验平台对不同磨损类型的纱管进行振幅检测实验，得出不同振幅阈值下的振幅偏移率和积分变化率，并提出选用振幅阈值为0.5mm作为使用后的纱管振幅评价阈值较为合理，为今后纱管振程检测机制提供技术支持。
关键词：纱管振幅；振幅检测；纱管振幅评价
Research on Amplitude Measurement of Tube
GE Yu-qian1，2，YANG Hui-hui1，2， LUO Xiao1，2
（1.School of Mechanical Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China；2. Key Laboratory of Advanced Mechatronics Equipment Technology，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）
Abstract： Aiming at the problem of bobbin amplitude detection， based on the detection principle of laser displacement sensor， the model of bobbin amplitude detection system is established and the evaluation algorithm of bobbin amplitude data is put forward. Without considering the amplitude of spindle itself， Different types of wear bobbins were tested by amplitude， and the amplitude deviation rate and integral change rate under different amplitude thresholds were obtained. It was reasonable to choose the amplitude threshold value of 0.5mm as the evaluation index of bobbin amplitude after use. Pipe vibration detection mechanism to provide technical support. Key words： tube amplitude；amplitude detection；tube amplitude evaluation
纱管的振幅直接影响纱线的质量，可利用直射式激光检测技术对纱管振幅进行检测，以快速排查不合格纱管，提高纱管质量和生产效率[1，2]。王文彬[3]针对锭子锭脚上下端与锭端振动，设计了振动测试分析系统对其进行测试分析，这种测试系统能很好的对锭子进行质量分析及故障诊断。刘妍等[4]设计了一套包括机械、检测、控制三大部分的锭子振动测试装置，完成了集锭子振动信号的采集、处理和分析于一体，很大程度上减少了测试装置的成本。振动信号采集时有接触式测量和非接触式测量两种方式，目前针对锭子和纱管的检测方法主要采用非接触式激光测量法[5-7]，其优点是传感器结构小，安装方便并且适应性很强，无论被测物体为何种材料和形状都能满足其要求，其不足之处便是在使用激光位移传感器之前都需对其进行必要的校准和标定[8，9]，且其校准和标定过程较为繁琐。由于激光位移传感器优点突出，因此其被广泛用于各种管道的检测以及各种细小的位移检测等多方面的领域[10-11]。本文基于激光测量原理设计一种新的非接触式纱管振幅监测系统，纱管振幅数据评价算法，利用所得系统对不同磨损类型纱管进行振幅检测实验，为今后纱管振程检测机制提供技术支持，有助于提高纱管质量和生产效率。
1纱管振幅检测原理
本次纱管振幅检测实验中，考虑纱管表面特性选用直射式激光测量原理对纱管上部振幅进行检测，图1示出直射式激光位移传感器原理图。
激光位移传感器的工作原理为通过传感器内的激光发射器向被测物体的待测面发射一束激光束，由于散射或反射现象激光束照射到被测物体表面后返回到传感器内部的CMOS影像上，通过位移传感器的内部算法从而计算出被测物体表面到传感器的距离，并将位移显示在传感器的LED显示屏上，同时还输出相应位移的电压值并传送给数据采集卡，图2示出激光三角法测量模型图。
2纱管振幅数据处理算法
（1）纱管振幅均值
纱管振幅均值反应了振幅数据的集中趋势，其表达式为：
式中：N—采样数据点总数；
xi—第i个采样点。
（2）纱管振幅偏移率和积分变化率
纱管振幅偏移率是指在做纱管振幅检测实验时超出给定标准振幅部分检测个数占总体检测点个数的比例，利用纱管振幅偏移率来评价纱管，其表达式为：
式中： —设定的纱管振幅阈值，mm。
上述DR仅表示超过纱管振幅阈值点个数的比例，还可利用积分变化率（IDR（%））来评价纱管振幅超过阈值的程度，该参数反应了所检测的纱管振幅超过阈值的程度，且该值随着阈值的增大而减小。其计算公式如下：
3实验结果与分析
3.1系统组成及实验条件
纱管振幅检测系统的检测过程主要是通过激光位移传感器检测高速旋转纱管的上部垂直于激光束方向的摆头位移，并在传感器上显示位移大小，同时将相应的电压信号传递给数据采集卡，最后将采集到的电压信号显示在计算机上。图5示出纱管
振幅检测系统工作简图，图6示出纱管振幅检测总体实验平台。
图5纱管振幅检测系统
实验系统中，选用激光器位移传感器型号为松下公司的HG-C1030型，表2给出传感器的基本参数。实验中选用研华公司生产的PCI-1711数据采集卡，其工作原理主要是采集传感器对被测物体所检测的信号传送到上位机中进行分析和处理。本实验中数据采集卡主要是将激光位移传感器传送过来的模拟量信号传递给计算机，并通过相应的软件对采集信号进行显示。
图6纱管振幅检测实验平台
1-纱管2-激光位移传感器3-工作台4-PCI-1711 I/O接口5-纱管增速装置6-数据采集软件系统
本次实验中，选择不同磨损类型的205纱管及相配套的锭子进行振幅检测，锭子转速为18000r/min，表3给出纱管的几种磨损类型，图7示出不同磨损类型纱管部分样本。
3.2检测系统标定
检测系统的标定实际上就是确定输入输出关系的函数表达式，此时通过控制物体离传感器的位移變化值来输出相应的电压变化信号值，并且利用最小二乘拟合得出输入与输出的数学函数表达式，假设此时y表示位移，x表示相应的电压输出信号。经过标定实验和MTLAB最小二乘曲线拟合可得出其相应的线性拟合函数为：
图8示出系统标定的线性拟合直线图。
3.3实验结果与讨论
根据表3所示的纱管不同磨损类型对纱管进行振幅检测实验，其中振幅阈值α根据新纱管振幅的评价标准适当选择0.3mm、0.4mm和0.5mm等三组进行实验，并列出各组纱管的振幅数据，得出相应的结果如下：
（1）上部完全接触下底口也接触良好
表4给出在该组实验下十支纱管振幅统计结果，图5-9示出1号纱管振幅曲线图，选择600个数据点作为样本点进行绘图。
由表4和图9可知：纱管不偏心且与锭子上部完全接触下底口也接触良好时纱管振幅的最大值、最小值和振幅均值都较小，由纱管振幅偏移率可知在振幅阈值为0.3mm时其振幅偏移率都较大，随着振幅阈值的增大，其振幅偏移率逐渐减小，尤其在阈值为0.5mm时十支纱管的振幅偏移率均值为0.043%，基本接近0，说明此时纱管振幅摆动大部分在其给定振幅标准阈值内；由振幅积分变化率均值从17.06%降低到0.004%可知其振幅积分变化率也随着振幅阈值的增大而减小甚至接近为0，说明此时振幅超过给定振幅阈值的程度随阈值的增大而减小。由三
（a）第1种磨损类型 （b）第2种磨损类型 （c）第3种磨损类型
（d）第4种磨损类型 （e）第5种磨损类型 （f）五种磨损类型纱管样本 图8系统标定拟合直线
个振幅偏移率均值可知振幅阈值选为0.3mm和0.4mm时其振幅偏移率均值分别为64.04%和22.68%都较大，而振幅阈值为0.5mm时其振幅偏移率均值为0.043%，其振幅基本在给定振幅阈值内摆动，基本符合使用后纱管合格要求条件，因此可以提出使用后的纱管合格时振幅评价阈值应为0.5mm较合适。而实际检测出的振幅值比上章中同种接触情况下ADMAS仿真得出的振幅稍大一些，其主要原因是实验中使用的是使用后的纱管且无法完全控制纱管的不偏心，以及一些其它影响因素也会影响其振幅值的大小，但二者振幅曲线基本类似，其振幅值都较小，变化也较均匀，符合实验预期结果。
（2）上部损坏下底口接触良好
表5给出在该组实验下十支纱管振幅统计结果，图10示出7号纱管振幅曲线图，选择600个数据点作为样本点进行绘图。
由表5和图10可知：纱管不偏心且与锭子上部接触损坏而下底口接触良好时其阈值为0.3mm、0.4mm和0.5mm的振幅偏移率均值分别为86.17%、61.14%和17.35%，与前一种实验情况下振幅偏移率均值64.04%、22.68%和0.043%相比明显增大，说明此时纱管振幅数据点超出其给定振幅阈值的数量增加，纱管振幅摆动明显，其振幅积分变化率均值同样增加明显，此时振幅超过给定振幅阈值的程度增大。因此在此种接触条件下纱管振幅变化较大，其振幅值偏离程度明显增加。由三个振幅偏移率均值可知振幅阈值选为0.4mm以下时其超出振幅阈值的数据点比例到达60%以上，说明此时选用振幅阈值为0.4mm及以下并不合适，而当振幅阈值选为0.5mm时其振幅偏移率为17.35%，因此此时选择振幅阈值为0.5mm较为合适。由于实验中无法精确的控制上部接触面的接触段数，因此并不能很好的模拟出上章中所分析的上部接触面的接触情况，但实验得出的结果与上章中所分析的上部接触面磨损会增加纱管振幅的结果相类似，验证了纱管与锭子上部接触面的磨损会增加纱管振幅的结论。
4结论
本文针对纱管振幅检测问题，利用激光位移传感器搭建纱管振幅检测实验平台，对不同磨损类型的纱管进行振幅检测，得出了各种实验条件下纱管振幅值；并利用本文提出的纱管振幅数据评价算法，求出各实验条件下振幅阈值分别为0.3mm、0.4mm和0.5mm时的振幅偏移率和积分变化率，最终可得出如下结论：
（1）振幅偏移率和积分变化率随着振幅阈值的增大而减小，通过对比各实验条件下的三个振幅偏移率均值和积分变化率均值可知振幅阈值选为0.4mm及以下时其超出振幅阈值的数据点比例较高，其振幅偏离程度也较为明显；而当振幅阈值选为0.5mm时其振幅偏移率较低振幅偏离程度也小，基本符合使用后纱管振幅检测合格要求，因此选用振幅阈值为0.5mm作为纱管振幅评价阈值较为合理。
（2）振幅阈值为0.5mm时，纱管不偏心且上下接触良好时振幅偏移率和积分变化率分别为0.043%和0.004%，而纱管偏心且上下接触良好时振幅偏移率和积分变化率分别为10.46%和2.55%，明显比不偏心时振幅要大，说明纱管的偏心现象会增加纱管的振幅。
（3）锭子与纱管结合面的磨损会增加纱管振幅偏移率和积分变化率，且随着磨损面积的增加纱管振幅偏移率和积分变化率也增加，所分析的锭子与纱管结合面磨损引起的接触面积变化影响纱管振幅的结论相一致。
（4）振幅阈值为0.5mm时，纱管下底口磨损时的振幅偏移率和积分变化率分别为31.43%和8.21%，比其他实验条件下的振幅偏移率和积分变化率都高，尤其当出现纱管上下都磨损时其振幅偏移率和积分变化率达到最大，说明纱管下底口磨损对纱管振幅影响最大，验证了所分析的纱管下底口的磨损对纱管振幅影响最大的结论。
参考文献：
[1] 林寿凯，李斌.浅谈纱管对成纱质量的影响[J].纺织器材，2013，40（2）：37-38.
[2] 袁兴华.塑料纱管的检验与维修[J].棉纺织技术，2000，30（3）：55-55.
[3] 王文彬.基于虚拟仪器的锭子振动测试分析系统的研制与应用[D].东华大学，2005.
[4] 刘妍，杨建成，李磊，等.锭子振动测试装置的研[J].纺织器材，2011，38（3）：1-4.
[5] 李演楷.激光位移传感器输出特性分析及应用[D].吉林大学，2011.
[6] 孙彬，李兵.一种量化的激光位移传感器倾角误差补偿模型[J].仪器仪表学报，2015，36（5）：996-1004.
[7] 朱万彬，钟俊，莫仁芸.激光位移传感器在角度测量中的应用[J].传感器与微系统，2010，29（6）：131-133.
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作者簡介：
葛宇骞，19950720，男，汉，河北省廊坊市，大学生，本科，天津工业大学，天津市西青区宾水西道399号，邮编300000