應用領域: 產品測試
使用的產品:LabVIEW,DAQ-1200
挑戰:
憑借主觀的手感經驗評估,是紡織行業對服裝面料的后整理質量常用測定方法,常導致嚴重的質量差異。后來雖然使用了客觀質量測定儀器:INSTRON 及KES-FB,但儀器的記錄曲線、數據處理的復雜性及含有噪音的信號又影響著系統的穩定性。極需要提高整個質量測定系統的精確度和穩定性。本系統就是針對此問題而開發的檢測系統。
應用方案:
用NI 的DAQ 和LabVIEW構建了圖形編程的數據檢測處理系統采集、分析客觀質量測定儀器INSTRON 及KES-FB 的測試信號曲線、加以數據處理.對含有噪音的信號給予適當又有效的函數處理。歷經二年的使用,NI公司開發的LabVlEW 及數據采集卡DAQ 系統操作十分簡單直觀,并擁有良好的用戶界面,同時其功能又是非常強大的,其數據采集與函數庫具有良好的可擴展性,充分體現了其方便高效經濟的特點。
介紹:
服裝面料的后整理的質量測定,早期主要是憑借主觀的手感經驗評估,常導致嚴重的質量差異。后來則使用了客觀質量測定儀器:INSTRON 及KES-FB,但儀器的記錄曲線、數據處理的復雜性及含有噪音的信號又時而影響著系統的穩定性。采用NI 的DAQ 卡和LabVIEW 構建了圖形編程的數據檢測處理系統。自從1998 年10 月投入使用,歷經二年,其穩定的數據采集、豐富的函數處理功能提高了整個質量測定系統的精確度和穩定性。
服裝面料后整理的質量測定
在紡織行業,服裝面料后整理時的質量測定主要是憑借主觀的手感評估,工廠的檢驗行家們將手感評估結果和預先精選的標樣進行比較,其結果一般用最
小、最大和最佳表示。這雖然是一種快速和便利的質量管理方法但由于觀測質量的精確程度主要取決于行家們手感經驗和傳統方式,其主觀性會導致嚴重的質量差異以及與用戶發生爭議。
有這樣的例子:由生產企業的幾位檢驗行家對樣品進行主觀評分,為使主觀評分意見一致,每人對同一樣品要進行兩次獨立評分,對同一樣品有不同意見時他們可以互相協調達成共識。正如人們所預料到的:服裝面料樣品在兩次評定中有很大差異,這也證實了主觀手感評估結果不一致。反差結果最大的樣品,在第一次評定中被認可為“較豐滿”“較柔軟”,而在第二次評定中卻被判定為“很薄”而剔除。
由此可見 手感檢驗在服裝面料后整理工序中是一種精密的質量管理因素。手感評定重要值之一是豐滿度,豐滿度幾乎成為接受某些服裝面料的決定因素。
服裝面料客觀質量測定儀器
全面深入地理解服裝面料的“手感性”,其實質是材料力學行為,是材料在外力、溫度、環境等因素共同作用下的變形。測定材料力學性能的各項指標:壓縮、應變、蠕變等,顯現出服裝面料的客觀力學指標以及各服裝面料之間的細微差別,讓后道工序能更合理的選擇指標。
而力傳感器技術和微電子技術的飛速發展為材料試驗儀器的發展提供了有利的條件。例如美國INSTRON CORPORATION 的萬能
電子材料試驗機UNIVERSALTESTING INSTRUMENT以及日本研制的KES風格測試儀KAWABTA’S EVLUATION SYSTEM都可對服裝面料進行力學檢測,得到各種力學特性,例如壓縮性、抗彎性、剪切力、伸長率等,又例如上面提到的豐滿度與2HB WC 等有著密切的正相關性,而與MMD SMD 等之間則呈負相關性,豐滿度與各力學特性具有各種相異的相關系數…
可見這類大型測試儀器的記錄曲線、數據處理繁雜性及含有噪音的信號影響著系統的穩定性,影響著系統的精度,所以迫切需要加以改進提高數據質量。以增強在國內外市場上的竟爭力。若按常規方法,需作硬件及軟件方面大量的技術改造工作,所需經費亦較大。怎么辦呢?
采用NI的DAQ和LabVIEW構成數據處理系統
LabVIEW 是一個編程系統,它運用了圖形化的編程語言,用對話框及流程圖進行編程,它可以根據需要外掛函數功能庫,LabVlEW 包含數據采集、GPlB 及串行儀器控制、數據分析、數據表達、數據儲存。LabVIEW 同時還具有非常方便的擴展工具,可以設置測試點,監視程序的運行情況,也可以單獨一步步地執行程序,使程序調試更為簡便。LabVIEW 是一個應用范圍廣泛的編程系統,具有針對特殊需要的數據采集功能。
用LabVIEW 編寫的程序稱為虛擬儀器,但是它的功能卻不亞于常規的編程語言。一個虛擬儀器是由一個交互式的面板、一個數據流程圖作為源代碼,再由圖標將它們相互連接起來。虛擬儀器的結構是這樣的:交互式的用戶界面模仿了真實儀器的面板,可以包括旋鈕、按鈕、圖表及其它的顯示、控制器件,用戶可以使用鼠標或鍵盤輸入數據然后從屏幕上看到運行的結果,虛擬儀器從流程圖中得到指令,流程圖是一個圖形化的程序解決方案。同時流程圖也是虛擬儀器的源代碼,虛擬儀器的指示器及連線就象一個流程圖,數據可從上面傳輸,指示器及連線使用戶可以把虛擬儀器作為最高層程序,也可以作為其它虛擬儀器的子程序被調用。 LabVIEW 增進并堅持了模塊化的編程概念:用戶可以把一項任務分成幾個部分然后進一步細分,直到一個龐大復雜的項目被分成一項項較為簡單的子任務,用戶可以為每一個子任務建立一個虛擬儀器而完成一部分任務,然后再用一個總的虛擬儀器將這些模塊連接起來,完成復雜的任務。每個子模塊可以與其它模塊分開單獨執行,調試更為簡單。許多底層的模塊會被許多上級虛擬儀器調用,用戶可以定制一個適合于自己需要的模塊庫。
根據上述情況設計了服裝面料數據檢測處理系統,該系統采用了National Instruments 公司生產的DAQ 數據采集卡 DAQ-1200采集客觀質量測定儀器INSTRON 及KES-FB 的測試信號曲線、該系統是由數據采集卡采入測試信號,然后對于己儲存的信號序列進行分析處理:其中一些信號經過處理后 顯示出波形,反映出了直觀輪廓。另一些信號進行了過濾干擾的處理,充分利用LabVIEW 的函數功能庫功能,有效地消除了高頻噪音及低頻漂移。同時方便地求出有關的峰值等數據,有些數據甚至比常規儀器讀數高出一個數量級的精度。這樣判斷服裝面料是否符合有關標準實在更方便合理。同時顯示出LabVIEW 的靈活性、優越性。構成虛擬儀器,成本也降低了。
結論
服裝面料的后整理的質量測定,早期主要是憑借主觀的手感經驗評估,常導致嚴重的質量差異。后來則使用了客觀質量測定儀器:INSTRON 及KES-FB ,但儀器的數據復雜性及含有噪音的信號又時而影響著系統的穩定性。采用NI 的DAQ 數據采集卡和LabVIEW 用相對較低的成本,構建了圖形編程的數據檢測處理系統。解決了測試精度不高的問題,而貝使用界面非常直觀、獲得用戶的認可,體現了其方便、高效、經濟的特點。
采用NI 的DAQ-1200 和LabVIEW 構建了圖形編程的數據檢測處理系統。自從1998 年10月在上海毛麻所測試中心投入使用,歷經二年穩定的數據采集、豐富的函數處理功能提高了整個質量測定系統的精確度和穩定性。