CT4000是集光、机、电、气、计算机等技术于一体的带有电容条干检测、杂质检测、毛羽检测、直径检测、布面仿真、竹节纱测试等功能的全自动型条干均匀度测试分析仪。它是目前国内功能最全面、技术最先进的条干仪，用来测试各种棉、毛、麻纱的条干线密度不匀、直径不匀、毛羽指数、杂质含量等指标，对纱线的质量监测、跟踪和提高以及纱线评级具有重要的意义，是纺织行业必备的精密测试仪器。

1 整机组成及工作原理
    CT4000条干仪主要由检测分机、主处理机（包括主机、显示器、键盘、鼠标）、打印机及成套附件构成，其中检测分机由换管单元、毛羽单元、杂质单元、直径单元、电容单元、传动单元、控制单元及引纱单元组成。整机工作原理框图见图1。
    自动喂纱装置将完成纱线的引入，在罗拉的牵引下纱线依次通过毛羽检测单元、杂质检测单元、光电检测单元、电容检测单元，各检测单元分别将纱线的毛羽信息、杂质信息、直径信息、线密度信息转化为相应的电信号，依次送到主处理机的多功能数据采集卡、计数板、信号调理板。多功能数据采集卡完成杂质信号和毛羽信号的数据采集，计数板将CCD相机感应出来的脉冲信号按照宽度进行计数，转化为相应的直径信息，信号调理板对纱线的线密度信号进行调零、调均值处理后进行AD采样，多功能数据采集卡、计数板、信号调理板将AD采样到的数据通过系统总线以中断的方式送入计算机系统，实时进行纱线的直径值、直径CV值、毛羽H值、质量变异系数CVm%、各档疵点值的计算，实时显示质量不匀曲线图，完成单次测试后，依次计算杂质含量、杂质平均尺寸、毛羽和线密度的波谱图、变异--长度曲线、质量分布图、DR曲线和DR值。批次测试完成后，计算各种统计指标，完成数据自动存储，并有选择性的存储测试过程中纱线的直径测试实时值，以便进行织物仿真。

2 条干检测原理及应用
    检测分机的电容单元用于条干信号的检测，检测头的几个极板和可调电容一起构成平衡电桥，当纱线进入检测头极板时，极板间电容值发生改变，从而使电桥失去平衡，电桥输出失衡信号。此信号就是纱线线密度信号，经过处理送入计算机计算出CVm值、纱疵数等各条干指标。
CVm值是反应纱线线密度不匀的一个统计值，它是纱线不匀情况的总体概述，CVm值越小说明所测试样总体上越均匀，但它反应不了纱线的局部均匀情况，这也是为何有时试样检测CVm值小但织布织出次布的原因（CVm值只是反应纱线质量的一个方面，而且它只是一个统计值，从总体上来评价纱线，不反应局部质量问题）。所以我们除了关注CVm值以外，以下几个和纱线质量息息相关的指标也应引起足够重视，如千米疵点数、波谱图、DR值、CV-L曲线等。千米纱疵数是纱线的一个重要指标，纱疵会影响纱线强力，从而影响织布效率，还会形成布面疵点、云斑等，直接影响成品布的布面质量。波谱图是反应纱线线密度周期不匀的，根据波谱图可以方便地查找产生周期不匀的原因，及时调整生产设备，存在周期不匀的纱线会在布面产生周期性的条纹。DR值和DR曲线可以帮助分析长粗节或长细节的存在，纱线中存在的个别长粗节或长细节在CV值中反应不出来，但是可通过DR值和DR曲线来判断，长粗节和长细节对布面质量也有相当大的影响。CV-L曲线是反应不同切割长度下纱线CVm值水平的图形，由于检测细纱的电容极板高度为8mm，也就是说其CVm值主要反应短片段不匀，而长片段不匀就需要通过CV-L曲线进行分析。
    电容检测功能中还有一个重要功能是竹节纱功能，通过纱线线密度信号可以分析出竹节纱的各指标，如竹节长度、竹节间距、竹节倍数等，与竹

3 毛羽检测原理及应用
    毛羽单元负责纱线毛羽信号的检测，毛羽检测依据的是光的散射原理，将调制的平行光源照射到纱线毛羽上，光接收器在另一端接收毛羽信号，毛羽信号经过滤波、放大、解调、程控放大等处理后进入数据采集卡，最后由计算机进行毛羽指标的计算和显示。
    毛羽指标是CVm值之外又一重要纱线参数，CT4000条干仪给出的是纱线的毛羽指数，意思是单位长度纱线上毛羽总量，是反应纱线总体毛羽丰富程度的指标。纱线毛羽对成布质量影响很大，如：毛羽的多少会影响纱线的吸色性能，从而造成纱线染色不匀；生产织物时毛羽会使相邻经纱纠缠，引起断经和纬停；毛羽脱落会形成飞花，污染环境，危害人体健康。所以毛羽指标已经是纱线必测指标之一。

4 直径检测原理及应用
    直径单元用于测试纱线的直径指标，依据的是投影原理，平行光源从一侧照向纱线，投影于另一侧的相机，相机测出一个宽度与纱线直径成正比的信号，后续电路采集信号宽度后计算出纱线直径。
    直径指标与条干线密度指标有相似之处又有不同之处，直径指标同样给出了基于直径信号的CVd值、疵点等，不同之处在于条干指标采集的是线密度信号，给出的CVm值是反应纱线质量不匀，即关注的是单位体积内纱线的质量，而直径指标中给出的CVd值反应的是直径不匀，是纱线外观均匀性的体现。直径CVd值是对线密度CVm值的一个很好的补充，前面提到条干CVm值好的纱线不一定能织出好的布，就是因为没涉及纱线外观，而纱线外观均匀性能更直观的体现布面质量。当然，直径均匀性只是反应纱线的外观，同样有局限性，因为它检测不到纱线的紧密性，而同样直径的两种纱线，一种紧密，一种蓬松，织出的布效果显然是不一样的。所以线密度指标和直径指标就形成了有效的互补，二者结合才能更全面的评价纱线质量。
　　另外纱线直径数据保存后可以在织物仿真系统进行模拟织布，提前预测织物效果。织物仿真系统里经纱纬纱可自选，提供机织和针织两种方法，提供多种织物组织结构，也可自行编辑组织结构，纱线颜色和背景颜色均可自选。模拟织出的布样有相当大的借鉴意义，能提前预测直径不匀所带来的布面问题。

5 杂质检测原理及应用
    杂质测试功能由杂质单元完成，依据光的反射原理，不同颜色的目标对同一种光反射强度有很大的差异。用单一光源照射到纱线上，在光源同侧接收反射光，根据反射光强度的变化来判断纱线中杂质的尺寸。
　　纱线中杂质的来源主要是棉花收割过程中棉花的叶片、茎梗、棉籽等杂物和环境中的灰尘。纱线中杂质的存在会不同程度地影响着纱线的质量，首先杂质会影响纱线的强力，造成纱线强力弱环，其次纱线中杂质含量太高会直接影响最终织物外观，还会加快纺纱设备的机件如针织机机头等的磨损，另外杂质含量能间接反应纺织厂环境洁净程度。杂质指标中给出了杂质平均尺寸，每千米和每克杂质含量，杂质数量--尺寸分布图。

6 仪器特点
（1）主处理机采用工业控制计算机，操作界面以Windows 2000为平台，中文显示，使用方便。
（2）提供CVm%值、Um%值、最大质量偏差、常发性12档疵点等测试指标。
（3）提供条干测试的波谱图、精细连续波谱图、变异--长度曲线、线密度频率分布图等图形。
（4）提供毛羽测试、直径值及其不匀测试、竹节纱测试、布面仿真等功能。
（5）以光电原理来检测杂质尺寸及含量，可给出每千米及每克杂质含量。
（6）统计分析系统提供试样的日报、月报、季报、年报等以及常规指标的统计分布图。
（7）测试的所有数据报表及图形信息可通过屏幕显示或打印机打印。
（8）最高测试速度800m/min，且细纱测试为全自动测试，大大提高测试效率。
（9）检测分机采用积木式组合结构，造型美观，维修方便。

7结束语  
    随着科学技术的发展，越来越多的先进技术运用于纱线的检测，不再局限于原来的电容测试一种手段。CT4000条干仪集电容检测、毛羽检测、直径检测、杂质检测等多种检测方法于一体，可从多个方面、不同角度来综合评价纱线质量，对纺纱厂内部控制纱线质量、寻找设备问题有重要作用，也能更真实准确地预测纱线对布面质量的影响。