世界消耗羊毛最多的国家当属我国，但羊毛自给率非常低，为了解决毛纺原料的不足，每年需要进口大量羊毛，羊毛成为我国唯一依赖进口的大宗畜产品。自20世纪90年代中期开始，人们对服饰的需求逐渐向自然、舒适、轻薄、柔软的趋势发展。舒适系数越高则织物舒适性越好。羊绒、羊毛所有的性状特征和制成纺织产品的风格性能几乎都与纤维的细度和长度有关。这两项指标直接影响纤维的可纺性和加工的有效性，故为纺织原料、精纺加工质量检测的必测项目。在贸易中羊绒和羊毛的价格基本取决于纤维的细度和长度。因此,加强进口羊毛质量的检验,对维护我国的经济合法权益,提高毛纺企业的经济效益,都具有十分重要的意义。

1工作原理

毛绒纤维大容量检测仪能准确、高效地检测毛绒纤维的质量，评价产品品质，对企业掌握毛绒纤维性能、确定工艺参数和科研机构研究有重要作用。

毛绒纤维检测仪的主要工作原理是基于图像处理的方法，采用光学成像法对羊毛羊绒样品进行图像采集，使用图像处理软件对采集到的图像进行分析处理，从而快速计算出毛绒纤维的长度、细度、数量和分布等参数。系统的整体组成见图1，控制原理见图2.。

系统的控制原理如图2所示，采用4个电机对测试过程进行控制，其中X轴电机控制毛条的拉伸，Y轴电机主要用来控制相机在扫描方向上的移动。X轴电机的运动方向与Y轴电机的运动方向互相垂直。

由于远心镜头的景深范围特别小，因此需要对焦距进行精密调节，调节焦距就是通过Z轴电机进行调节。由Z轴电机带动凸轮进行相机高度的调节，从而改变物距，实现精密调焦。

另外，系统通过采用高亮度LED光源，实现良好的成像效果。LED光源由专用LED光源控制器进行控制，可以对光源的亮度进行精准的调节。

系统能够进行自动测试和统计分析，输出直径、直径CV值、根数长度、根数CV、豪特长度、巴布长度、短毛率等指标。可进行毛条测量模式和载样片测量模式。

2毛条测量模式和栽样片测量模式

毛条模式用于对毛条的长度和细度进行测量， 载样片模式可用于测量散毛和毛条的细度。工作原理分别如下。

2.1 毛条测试模式

毛条经过梳理机构后，变成密度分布均匀的分散毛须，毛须在电机牵引下朝长度方向依据设定间距运动，同时相机在另一电机带动下，沿垂直长度的方向上扫描一次图像进行测量。一次扫描可获得毛条的一行图像，处理软件对图像进行处理，即可获得一次扫描的细度值和毛条根数。多次扫描完成后，就可获得整个毛条的长度分布数据，同时会得到相应纤维的细度和长度值，如图3所示。

2.2 载样片测试模式

载样片模式下是对样品载玻片进行测量，这种模式方便进行仪器之间的对比，另外在只需要测试纤维细度的情况下，将比普通模式更节省测试时间。相机在电机的带动下，对位于载样片中制备好的散毛样品进行测试，如图4所示，在70mm*70mm的矩形范围内逐行进行扫描，一行沿0mm处以2.4mm的间距获取纤维段图像25幅(纤维实际测试面积为1.128×0.72mm),后在垂直方向以2mm的间距移动，第二行沿从1.2mm处以2.4mm的间距获取纤维段图像25幅，反复运动测试完整个载玻片,移动30行，获得750幅毛绒图像，对图像进行处理,得毛绒的平均细度值。

3 国内外现状分析

在国外，计算机辅助羊毛纤维的直径测量仪起始于1970年左右，有较多早期的商业应用和改进。目前主要是USTER公司开发的OFDA2000、OFDA4000 以及OFDA5000系列的机型。OFDA 光学纤维直径分析仪的原理是通过专门的图像分析软件，对CCD 摄像的纤维照片进行追踪分析，提取纤维直径的特征值。另外OFDA仪器结构轻巧、便于携带，可以在农场进行现场测试。目前在毛纺检测机构得到了广泛的应用。

在国内，毛绒类产品的测量根据《特种动物纤维与绵羊毛混合物含量的测定》标准，测定羊毛、绒类的直径和根数。清华大学和北京华谊卓科技有限公司研制的纤维显微图像分析仪，主要是对纤维进行细度、成份、横截面形态面积、中空率及异形度进行检测的仪器。上海北昂科技有限公司研制的BERON F10全自动细度仪，率先使用了全自动聚焦平面检测，通过图像处理识别软件，可准确分析各种复杂纤维的并列、交叉、计算纤维根数，并通过对每根待检测纤维在不同部位测试150次以上取平均值，具有比较高的细度准确性。长岭纺电的WF1毛绒纤维测试仪不仅能测试毛绒的细度，同时可测试其加权长度、豪特长度、巴布长度等指标，其一体化的设计允许快速进行大容量毛条的测试，测试结果能更精确的衡量毛绒的品质。

4 数据比较

4.1 精度

根据IWTO-47：2009标准要求，毛纤维长度测试精度要求为: ±3mm,羊毛纤维直径测试精度要求如表1所示。

表 1 毛条测试细度允差

4.2 功能与数据对比

WF1毛绒纤维大容量检测仪可以同时对长度和细度进行测量，在功能方面和国内外产品相对比，都有很大的优势。下面做详细说明。

表2 WF1同类产品性能对比

表3 WF1与OFDA测试数据对比（此值均为测试5次的平均值）

目前羊毛羊绒各项性能指标的全自动测试仪器厂商仅有USTER研发的OFDA2000型和OFDA4000型的毛绒纤维大容量检测仪，国内基本没有同类的自动测量仪器。长岭纺电公司产品和OFDA4000型产品功能基本相同。但是在这两家公司中，论市场占有率，论技术都首推USTER。从以上对比中可以看出，WF1毛绒纤维大容量检测仪在技术水平上与OFDA测试数据基本相当，在功能方面如数据存储、中文菜单等方面优于OFDA机型，且售价适中。性能价格比方面优于OFDA机型，市场潜力较大。

5 结语

目前国产毛绒检测仪在市场占有率、品牌知名度上与国外相比都有一定的差距。主要是由于技术上早期的不成熟以及对毛绒检测理解和认识不足，使得在技术上和可靠性上都难以满足用户的要求。但是随着WF1毛绒检测仪在技术水平、可靠性、生产工艺等方面的日趋成熟，如能广泛应用于毛纺企业中，将为毛纺企业节省采购成本和降低维护成本，且测试数据准确、性能稳定，具有广阔的市场前景。