原棉和棉条的棉结和短绒含量，对产品质量和纺织生产工艺有着重要影响，棉结或短绒含量过多，会严重影响产品质量的提高，导致纺织厂的制成率降低、生产效率下降，原料成本增加。因此，对棉结和短绒进行快速准确的测量是各棉花生产、收购、贸易、加工部门的迫切要求。
　　目前，人工的黑白板法测试棉结和罗拉分析法测试短绒的方法仍在大量的采用，这些方法速度慢、人为误差大，无法作为公正检验仪器。近年来，国内外不断推出各种各样的半自动和全自动棉结和短绒测试仪器，特别是USTER、PREMIER、MESDAN等都有测试棉结或者短绒率的仪器，由于其测试原理的不同，得到的数据也不尽相同。长岭XJ129棉结和短绒率测试仪的推出，及时满足了市场需求，填补了国内空白。
1  棉结测试单元
1.1  传统测试棉结方法
1.1.1  目测原棉纤维棉结 
　　原棉到棉卷棉结的传统测试方法均采用目测计数法。检测时，先在试样中粗拣去各种棉束、索丝、僵棉、黄根、不孕籽、软籽表皮和破籽等，然后仔细拣出试样中的紧棉结和杂质（破籽、带纤维籽屑等），分别计粒数。同时要注意保持疵点原形，防止拉松和扯碎。所测的棉结仅为试样中可视的粒状纤维结，直径大，数量小，但不包括其他疵点和杂质。
1.1.2  灯光检验法测棉条棉结
　　棉条（生条、熟条、条卷、精梳条和粗纱条）棉结的传统测试方法均采用灯光检验法。在纤维检验室，人工将被检测试样在垂直方向引直，两手将棉条从左右撕开使其成棉网状，放在棉网检验器的黑色玻璃上，利用上方射来的光线，看到黑色玻璃板上不能被手工松散的“白点”就计为棉结。要尽量用手把大棉结松散到细小棉结为止，所测棉结包含了可视的粒状纤维结和能产生“白点”的其它疵点，直径较小，数量较大。带纤维破籽及籽屑等产生“黑点”的疵点被计为杂质。
1.1.3  目测法的不足
　　目测法虽然具有操作简便、投资少等优点，但也存在着不足。目测的棉结是由许多根纤维扭结在一起才能被目力辨认的纤维团，取决于光线照度、测试人员的眼力和操作经验。单个棉结之间的大小差异较大，由于人眼分辨率的限制，许多客观存在的细小棉结不能被目测计数，检测的结果因人而异，不能完全反映棉结的真实情况。目测法检测数据的准确、稳定和一致性欠佳。测试速度慢，测试周期长。
1.2  棉结快速测试核心装置
　　棉结测试装置如图1所示。在测试时，棉条（或原棉）被按照一定操作方法送至分梳辊（开松辊）上。分梳辊高速旋转，梳针将喂入的棉花进行开松，梳理、除杂后，形成近似均匀单纤维流。在负压的作用下，纤维流进入高速转杯形成棉带。
    测试棉结就是利用这一开松方式，将薄雾状纤维流引入光学传感器。检测器部分的光源由激光器产生，接受器件为硅光电池。纤维流产生遮光和反射，不能梳开的棉结会产生比较大的遮光，单根的纤维会产生较小的遮光，其变化大小和纤维流及棉结大小有关。棉结信号处理器利用DSP，通过一定的算法，对遮光的幅度和时间进行分析，可获得棉结的数量和尺寸信息，最后经由计算机进一步处理，得出有关棉结的一系列数据。
　　要完成整个棉结测试，还须配置棉结动作控制单元、负压机构、稳压电源、DSP信号处理单元、电机等。
　　测试一个原棉棉样具体过程为：称原棉5g，将原棉按要求撕成连贯絮状，铺满喂棉台板，按要求操作棉花喂入2-5mm，然后开始测试。棉结动作控制单元控制电机旋转，棉花送入梳棉机构，梳棉机构将棉花梳开进入检测单元。纤维流通过检测单元，产生不同遮光信号，棉结信号送DSP信号处理单元处理后，送计算机进一步处理。得出每克棉结数。
　　所有动作由棉结动作控制单元控制，电机完成棉花送入动作，负压机构主要完成负压气流的产生，稳压电源提供所有硬件控制系统电源，光电传感器完成信号扫描，DSP信号处理单元完成棉结信号初步处理，计算机系统完成棉结信号的最后处理。
2  短绒测试单元
2.1  传统短绒率测试方法
　　传统测试短绒率用手扯法和仪器测量，仪器测量常用罗拉分析法。手扯方法和罗拉分析法一样，都是将一端排列整齐的棉纤维束，按一定组距分组称重后，求出纤维长度的各种指标，并求出棉花短绒率。
　　罗拉分析法一组试样的测试需要时间2-3小时,速度慢，数据一致性差，人为影响大。
2.2  短绒率快速测试核心装置
　　短绒率快速测试核心装置如图2所示。装置将棉带（由原棉制作）或生产过程中的普梳精梳棉条放到梳床（针床）上，由取样器进行自动取样，反复抽取纤维，整理成没有丝团、杂物和游离纤维的平直绒束，得到类似人工取样的一端整齐的纤维束。纤维束经过梳理后，水平放入光电照影传感器扫描,遮光信号经调理、采样后送计算机处理。通过一定的算法，得到棉纤维长度的照影曲线，据此可以得到棉花短绒率的一系列指标。
    要完成整个短绒测试，还须动作控制单元、负压机构、稳压电源等的支持。
　　其测试过程为：测试时，梳床（针床）自动弹出。将棉条正反交错均匀分布横压入针床（例如棉条，直接压入6次，正反棉条各3次）,用压棉板压入按平，扯去靠近取样器端多余的纤维，开始测试。针床下降，进给电机前进，取样器夹口夹取棉花；取样器后退，打开夹口，负压机构从取样器后端把废棉吸走。进给电机每次前进微小距离循环整理取样6次（可设置），最后一次进给量增大，夹取试样棉束。取样器后退，运行到刷样器位置，向刷样器靠近。刷样器向取样器靠近，旋转并刷掉须从杂物和游离纤维，回置原位。取样器后退，运行到照影传感器位置，靠近光电照影传感器。光电传感器后端产生负压气流，使须从平直进入照影传感器窄缝进行传感器扫描。扫描完成后，取样器夹口张开，负压气流从夹口后把废棉吸走。取样器恢复原取样整理位置。传感器信号送计算机处理，完成一次测试。
    所有动作由动作控制单元控制，负压机构主要完成废棉处理并将棉束展平伸直，稳压电源提供所有硬件控制系统电源，并将高压恒流源提供给光源，光电照影传感器完成信号扫描，计算机系统完成数据处理。
3  测试结果分析
   目前，XJ129测试短绒数据结果与实验室（国家标准棉样）定值相当，棉结数据与USTER公司的MN100数据相当。
3.1  棉结数据
    取有代表性的棉样与MN100测试结果对比表如表1所示：
    其中，MN100测试数据为每种试样测试３次的平均值；XJ129棉结每个测试结果为每种试样测试４次的平均值，按照顺序测试了３轮，最终取三轮测试数据的平均值（每种试样测试共测试１2次）。
    结论：XJ129棉结测试仪测试结果和USTER公司MN100测试结果相当。
3.2  短绒数据
    结论：XJ129短绒测试仪测试结果和国家棉样标值相当，纺织厂手工测试棉样在数据上与国家标值存在差异，可信性小。
４ 结束语
　　试验结果表明：XJ129棉结测试仪的棉结测试结果与USTER公司MN100测试结果相当（单纤维棉结），短绒测试结果与标值（国家标准棉）相符性好。随着该产品用户的不断增加，该仪器在对纺织厂分析原料质量、科学的配棉、检测半成品质量变化、控制设备状态、提高纺织产品质量的作用日益凸现。