彭來湖, 劉建廷, 李 楊, 齊育寶, 李建強(qiáng), 茅木泉

(1. 浙江理工大學(xué) 浙江省現(xiàn)代紡織裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 浙江 杭州 310018; 2. 浙江理工大學(xué)龍港研究院有限公司, 浙江 溫州 325802; 3. 杭州高騰機(jī)電科技有限公司, 浙江 杭州 310018)

隨著紡織設(shè)備的發(fā)展,對(duì)紗線張力的穩(wěn)定性要求也越來越高[1]。紡織品生產(chǎn)過程中,紗線張力的大小對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效能有重要影響[2]：張力過大會(huì)出現(xiàn)斷紗、停機(jī)或者稀密緯的現(xiàn)象;張力過小時(shí),織物會(huì)出現(xiàn)褶皺等現(xiàn)象;在紗線輸送過程中,紗線的張力在一定范圍內(nèi)處于高頻振動(dòng)狀態(tài),給張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)帶來了很大的影響,所以實(shí)時(shí)監(jiān)控紗線張力的峰值,保持紗線張力穩(wěn)定輸送對(duì)提高針織產(chǎn)品的質(zhì)量非常重要[3-4]。

在紗線張力研究方面:孫帥等[5]測(cè)試了不同速度下紗線張力的波動(dòng)變化,得出生產(chǎn)速度與紗線張力的波動(dòng)規(guī)律;陳紅霞等[6]用標(biāo)準(zhǔn)差來評(píng)價(jià)張力整體的波動(dòng)情況;章鈺娟等[7]提出了一種基于紅外光投影的光電感應(yīng)檢測(cè)方法,可用來減少儀器對(duì)紗線輸送狀態(tài)的影響,以此來提高張力檢測(cè)的準(zhǔn)確性;吳震宇等[8]建立了一種接觸式紗線張力傳感器的動(dòng)態(tài)模型,利用測(cè)量模型計(jì)算出的誤差抑制算法有效地消除了振動(dòng)產(chǎn)生的張力檢測(cè)誤差。國(guó)外有學(xué)者對(duì)經(jīng)編紗線運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行研究分析。Vítor Carvalho等[9]研究了一種用于測(cè)定紗線質(zhì)量特性的自動(dòng)系統(tǒng),檢測(cè)直徑1 mm范圍內(nèi)的紗線張力,由于采樣頻率過低無法應(yīng)用于實(shí)際工作;Mikolajczyk 等[10]建立了送紗的數(shù)學(xué)模型認(rèn)為,紗線與張力桿基本垂直時(shí),經(jīng)紗張力最大值相對(duì)較小;Jafaripanah等[11]提出了模擬技術(shù)濾波用于誤差信號(hào)的抑制。以上大多數(shù)研究是針對(duì)紗線振動(dòng)特性、張力采集、濾波消除檢測(cè)誤差等方面,但在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中,紗線張力的波動(dòng)對(duì)紗線張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有較大的影響,即波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)系統(tǒng)的張力反饋輸入信號(hào)有較大的偏差,導(dǎo)致輸出張力更加不穩(wěn)定。因此在張力調(diào)控系統(tǒng)中不僅需要消除紗線張力誤差,還需要將獲取的處于波動(dòng)狀態(tài)的紗線張力處理成穩(wěn)定的張力輸出,供紗線張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)使用。

本文提出了基于卷積濾波的紗線張力測(cè)試方法,通過懸臂梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出的張力傳感器,通過濾波和卷積算法處理采集到的電壓波動(dòng)信號(hào),濾除測(cè)量中的突變信號(hào)和高頻信號(hào),然后進(jìn)行平滑處理,實(shí)時(shí)獲取穩(wěn)定的紗線張力值。

1 紗線張力特征分析

輸紗器與針筒以一定速比喂送紗線編織成圈時(shí),受織針和輸紗器動(dòng)態(tài)牽拉與輸送作用,紗線張力在保持相對(duì)恒定的同時(shí),會(huì)出現(xiàn)高頻波動(dòng)。對(duì)其進(jìn)行分析可知:一方面紗線由織針進(jìn)行牽拉編織,是一個(gè)間歇式變速拉扯紗線彎曲成圈過程,具有周期性運(yùn)動(dòng)特征;另一方面紗線本身具有一定彈性,拉伸狀態(tài)在周期性牽拉力作用下,紗線體內(nèi)的應(yīng)力波在傳遞過程中亦會(huì)出現(xiàn)散射、反射,其顯性表現(xiàn)為紗線張力高頻波動(dòng)。

以高速無縫內(nèi)衣機(jī)為例,針筒圓周布針 1 248枚,工作高轉(zhuǎn)速為125 r/min,則單根紗線牽拉成圈周期(T)為

(1)

成圈頻率(f)為

(2)

則紗線張力測(cè)量的最高頻率為2.6 kHz。張力傳感器應(yīng)滿足這一最高頻率響應(yīng)要求,同時(shí),在保證紗線張力信號(hào)放大且不失真的前提下,應(yīng)濾除高于此頻率的信號(hào)。

2 接觸式紗線張力測(cè)量方法

2.1 測(cè)量方案設(shè)計(jì)

紗線張力檢測(cè)主要目的是為紗線輸送提供恒張力閉環(huán)控制,根據(jù)紗線在喂送編織成圈過程中的張力特征及送紗張力控制要求,設(shè)計(jì)如圖 1所示的紗線測(cè)量和信號(hào)處理方案。首先張力信號(hào)通過懸臂梁結(jié)構(gòu)從物理信號(hào)轉(zhuǎn)變成應(yīng)變片的電信號(hào),直接轉(zhuǎn)換的電信號(hào)非常微弱,無法直接進(jìn)行采集,因此應(yīng)將該信號(hào)經(jīng)過閉環(huán)增益電路環(huán)節(jié)進(jìn)行差分放大,接下來通過核心控制芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,最后根據(jù)信號(hào)特征對(duì)信號(hào)進(jìn)行限幅、低通、S-G卷積平滑處理,輸出穩(wěn)定的紗線張力。

圖1 紗線測(cè)量和信號(hào)處理方案Fig. 1 Yarn measurement and signal processing scheme

2.2 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)基于懸臂梁的紗線張力傳感器,紗線受力分析如圖2所示。其中:A為受力點(diǎn);θ1,θ2為夾角,(°);f為合力,cN;fy為紗線張力,cN。圖內(nèi)區(qū)域2和區(qū)域3是孔套,固定在基座;區(qū)域1是懸臂梁設(shè)計(jì)成Z型結(jié)構(gòu),一端固定在基座,另外一段倒成半圓柱,覆涂陶瓷,孔套亦用陶瓷材料燒結(jié),以抵抗紗線磨損。A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn),構(gòu)成等腰三角形,紗線從B點(diǎn)進(jìn)入,從C點(diǎn)出去,在A點(diǎn)緊壓陶瓷圓柱,將紗線張力傳遞給懸臂梁。三角形力傳遞結(jié)構(gòu)一方面可減小紗線輸送過程中由于張力變化造成垂向抖動(dòng)的干擾,使得測(cè)量更加準(zhǔn)確;另外一方面也可通過調(diào)整頂角角度盡可能減小測(cè)量對(duì)紗線本體的磨損,以及對(duì)紗線輸送運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響。

圖2 紗線受力分析圖Fig. 2 Stress analysis diagram of yarn

根據(jù)力的平行四邊形法則可知,垂直于懸臂梁自由端的合力f與紗線張力fy的關(guān)系為

f=fy(cosθ1+cosθ2)

(3)

2.3 懸臂梁模態(tài)分析

紗線張力傳感器結(jié)構(gòu)中的懸臂梁在特定頻率作用力下會(huì)產(chǎn)生諧振響應(yīng),進(jìn)而影響張力檢測(cè),因此進(jìn)行仿真分析校驗(yàn)。懸臂梁結(jié)構(gòu)如圖3所示。其中:a為寬度,mm;d為懸臂梁厚度,mm;l為長(zhǎng)度,mm。

圖3 懸臂梁結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 3 Structural diagram of cantilever beam

懸臂梁彎曲振動(dòng)控制方程為

(4)

式中:E為彈性模量,MPa;J為慣性矩,mm4;ρ為懸臂梁的密度,kg/m3。

紗線受本身張力波動(dòng)、環(huán)境干擾的影響,傳感器信號(hào)具有較豐富頻譜特征;而且紗線張力峰值受機(jī)械故障影響,可能有較大數(shù)值。為防范懸臂梁出現(xiàn)共振、斷裂現(xiàn)象,設(shè)計(jì)如圖 4所示的懸臂梁結(jié)構(gòu):a= 10 mm,l=20 mm。d=2 mm,創(chuàng)建ANSYS模型針對(duì)懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)變、形變和模態(tài)分析。

圖4 應(yīng)變?cè)茍DFig. 4 Strain nephogram

為得到懸臂梁的固有頻率,對(duì)懸臂梁進(jìn)行一階模態(tài)分析,如圖5所示。

圖5 一階模態(tài)分析Fig. 5 First order modal analysis

可知,結(jié)構(gòu)的一階固有頻率為105 kHz,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于紗線正常工作的頻率(2.6 kHz),可正常響應(yīng)紗線振動(dòng)的頻率,但因紗線張力頻譜豐富,由于諧振導(dǎo)致傳感器信號(hào)包含此頻率的可能性較大,所以在信號(hào)處理過程中必須進(jìn)行濾除。

2.4 傳感器傳遞函數(shù)

根據(jù)傳感器三角結(jié)構(gòu),可推導(dǎo)出懸臂梁自由端垂直作用力f的大小,懸臂梁雙面粘貼電阻應(yīng)變片,布局如圖6所示,通過應(yīng)變分析,可獲得傳感器上作用力和電阻變化量的函數(shù)關(guān)系。

圖6 懸臂梁受力圖Fig. 6 Stress diagram of cantilever beam

懸臂梁表面應(yīng)變?yōu)?/p>

(5)

式中:M為彎曲力矩,N·m;Z為斷面系數(shù),cm3;E為彈性系數(shù),Pa。彎曲力矩M和斷面系數(shù)Z為

M=Fl′

(6)

(7)

式中:F為懸臂梁作用力,cN;l′為末端到應(yīng)變片的距離,cm。

應(yīng)變片兩端的x為力到應(yīng)變片的位置,cm;x1為應(yīng)變片長(zhǎng)度,cm;應(yīng)變分別為

(8)

(9)

根據(jù)應(yīng)變片的電阻特性可知:

ΔR=KsεR0

(10)

式中:ΔR為應(yīng)變片電阻變化量,Ω;Ks為應(yīng)變片應(yīng)率;R0為應(yīng)變片阻值,Ω。由式(8)～(10)可知,懸臂梁應(yīng)變片電阻R與力F的傳遞函數(shù)為

(11)

2.5 傳感器輸出信號(hào)特征和濾波方法

傳感器懸臂梁結(jié)構(gòu)中電阻應(yīng)變片將紗線張力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),在高速無縫內(nèi)衣機(jī)高達(dá) 2.6 kHz 頻率下應(yīng)變片輸出信號(hào)的時(shí)域和頻域結(jié)果如圖7所示。

由圖7(a)可知,信號(hào)會(huì)出現(xiàn)突變峰值,這與紗線張力變化特征不符合,屬于信號(hào)奇異點(diǎn),考慮軟件濾除。由圖7(b)可知,信號(hào)中包含了紗線正常波動(dòng)信號(hào)和其它干擾信號(hào)。其中,超出正常波動(dòng)頻率的屬于高頻干擾,低于正常波動(dòng)頻率的屬于低頻干擾。

圖7 紗線張力波動(dòng)信號(hào)圖Fig. 7 Diagram of yarn tension fluctuation. (a)Waveform; (b)Spectrum

針對(duì)以上3種不同無效信號(hào)的特征,根據(jù)難度依次采用限幅濾波、低通濾波和S-G卷積算法進(jìn)行處理。

2.6 電路設(shè)計(jì)

由于電阻應(yīng)變片本身材質(zhì)和結(jié)構(gòu)限制,輸出信號(hào)的變化量處于毫伏級(jí),易被噪聲掩蓋,因此,在信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換前需進(jìn)行放大處理。所設(shè)計(jì)的放大電路既要實(shí)現(xiàn)電路的高增益,又要增強(qiáng)電路的抑噪能力,因此設(shè)計(jì)出閉環(huán)增益放大電路如圖 8所示。閉環(huán)增益放大電路由雙臂平衡電橋和三級(jí)儀表放大電路組成。其中:R1、R4、R10、R11組成雙橋電路;R6、R8組成調(diào)節(jié)平衡電路;A1和A3運(yùn)算放大器目的是緩沖輸入電壓,提高增益;A2與R5、R7、R9組成放大電路,其中令R5=R9,R2=R12,R3=R13,則放大電路輸出結(jié)果Vout為

(12)

式中:V為電壓值,V;R為電阻,Ω。

圖8 閉環(huán)增益放大電路圖Fig. 8 Diagram of closed loop gain amplifier circuit

3 數(shù)據(jù)處理

由上文可知,紗線張力測(cè)量結(jié)果中存在3種噪聲干擾信號(hào):奇異點(diǎn)噪聲、高頻噪聲和低頻耦合信號(hào),3種信號(hào)中奇異點(diǎn)噪聲與張力信號(hào)在時(shí)域和頻域上都不相同,所以可直接去除;高頻信號(hào)在頻域上與張力信號(hào)互不關(guān)聯(lián),所以在頻域上也可直接將高頻噪聲信號(hào)去除;低頻耦合信號(hào)與實(shí)際張力信號(hào)相互耦合無法直接去除,所以采用S-G卷積平滑的方式進(jìn)行處理,考慮到S-G算法擬合效果受曲線波動(dòng)情況影響,所以需要按照限幅濾波、低通濾波和S-G卷積平滑的順序進(jìn)行處理。

3.1 濾波處理算法

3.1.1 奇異點(diǎn)干擾

針對(duì)圖7中的信號(hào)奇異點(diǎn)干擾,設(shè)計(jì)限幅濾波算法,去除非周期的不確定干擾信號(hào)。通過比較相鄰2個(gè)時(shí)刻xk和xk-1的采樣值,根據(jù)信號(hào)變化特征估計(jì)2次采樣的最大允許值,如果2次采樣的差值大于最大允許值,則認(rèn)為發(fā)生了隨機(jī)干擾,將后一次的采樣值刪除并用上一次采樣值代替,否則,認(rèn)為本次采樣值有效。

假設(shè)采樣k次,采樣值分別為x1,x2,…,xk-1,xk,2次采樣值的差值為A,可知:

(13)

3.1.2 高頻噪聲

針對(duì)圖7中的高頻噪聲信號(hào),設(shè)計(jì)低通濾波器以實(shí)現(xiàn)濾除高頻噪聲的功能[12]。低通濾波是一種過濾方式,規(guī)則為低頻信號(hào)能正常通過,超過臨界值的高頻信號(hào)則被阻隔、減弱。假設(shè)α為濾波系數(shù),X(n)為本次采樣值,Y(n-1)為上次輸出值,Y(n-1) 為本次濾波輸出值,則濾波公式為

Y(n)=αX(n)+(1-α)Y(n-1)

(14)

3.2 S-G卷積平滑算法

圖7中的低頻噪聲與有效信號(hào)相耦合的信號(hào),很難直接解耦去除,為最大程度地保留其中的有效信號(hào),濾除干擾,設(shè)計(jì)基于S-G卷積的平滑算法,對(duì)已去除奇異點(diǎn)和高頻噪聲的信號(hào)進(jìn)行平滑處理。 S-G卷積平滑是基于最小二乘法,利用多項(xiàng)式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,可保留信號(hào)中的有用信息并消除噪聲,最直接的結(jié)果就是將數(shù)據(jù)的“毛刺”去掉,使數(shù)據(jù)更加平滑。S-G卷積平滑算法的關(guān)鍵在于矩陣算子的求解,設(shè)窗寬為n=2m+1,各測(cè)量點(diǎn)為x=(-m,-m+1, …,-1,0,1,…,m-1,m),那么采用k-1次多項(xiàng)式對(duì)窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合可得:

y=a0+a1X+a2X2+…+a1Xk-1

(15)

同理可以得到n組方程,構(gòu)成k元線性方程組,在n>k的情況下方程有解,通過最小二乘法確定擬合參數(shù)B,用矩陣表示為

Y(2m+1)×1=X(2m+1)×k·Bk×1+E(2m+1)×1

(16)

則A的最小二乘解A′為

A′=(XT·X)-1·Y

(17)

可得Y的模型預(yù)測(cè)值為

Y′=X·B=X·(XT·X)-1·XT·Y

(18)

S-G卷積平滑算法是一種根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)波形進(jìn)行寬度調(diào)整的窗函數(shù),窗寬不同會(huì)導(dǎo)致不同的效果,參數(shù)過窄會(huì)使波形不夠平滑,參數(shù)過寬又會(huì)有較大的滯后性。通過采集模仿織機(jī)工作時(shí)紗線的正弦振動(dòng)信號(hào),并進(jìn)行不同程度卷積處理,圖 9示出原始數(shù)據(jù)經(jīng)高、中、低卷積處理后的波形。

由圖9可以發(fā)現(xiàn),通過中等程度卷積效果處理的波形更接近激勵(lì)信號(hào)的實(shí)際情況,低等卷積雖然可以擬合出光滑的曲線,但是周期幅值相差較大,高等卷積擬合效果會(huì)失去部分真實(shí)信息。

圖9 振動(dòng)信號(hào)測(cè)試曲線Fig. 9 Curves of vibration signal test

3.3 軟件濾波嵌入式編程實(shí)現(xiàn)

織物編織過程往往有多路紗線參與,多路紗線張力測(cè)量的實(shí)時(shí)性和同步性要求較高,為適應(yīng)工程應(yīng)用要求,數(shù)據(jù)處理部分在嵌入式高性能處理器內(nèi)實(shí)現(xiàn)。圖 10示出主程序流程圖,應(yīng)變片信號(hào)經(jīng)放大處理后,使用A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,再對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行限幅濾波、低通濾波、卷積處理等。

圖10 軟件工作流程圖Fig. 10 Diagram of software workflow

4 紗線張力測(cè)量實(shí)驗(yàn)

4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建

為驗(yàn)證基于卷積濾波算法紗線張力測(cè)量方法的可行性,根據(jù)高速無縫內(nèi)衣機(jī)送紗原理搭建了紗線張力測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái),其簡(jiǎn)圖如11所示。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由輸紗器、張力傳感器、勾針和槽筒組成,紗線從筒紗退繞,經(jīng)輸紗器輸送,穿過張力傳感器和勾針,槽桶帶動(dòng)紗筒對(duì)紗線進(jìn)行卷繞。其中,輸紗器用來紗線輸送以及將檢測(cè)紗線的張力值作為本文設(shè)計(jì)紗線張力實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)照組,勾針模仿高速無縫內(nèi)衣機(jī)工作時(shí)的動(dòng)作對(duì)紗線產(chǎn)生激勵(lì)。

1-紗線;2-輸紗器;3-張力傳感器;4-勾針;5-槽筒;6-紗筒。圖11 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)圖Fig. 11 Block diagram of experimental platform

4.2 傳感器靜態(tài)特性標(biāo)定

為獲得測(cè)量數(shù)據(jù)和紗線張力值的對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)張力測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定如圖12所示。將紗線一端固定傳感器受力處,另一端經(jīng)導(dǎo)紗軌懸掛不同質(zhì)量的砝碼,靜置后記錄電壓值和砝碼值,重復(fù)10次實(shí)驗(yàn),去除最大、最小值后取平均值作為靜態(tài)標(biāo)定結(jié)果。

圖12 靜態(tài)標(biāo)定Fig. 12 Static calibration

傳感器標(biāo)定結(jié)果如圖13所示。利用SPSS對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行線性回歸擬合分析得出:二者線性相關(guān)性為0.928,方差分析的顯著性值為0.000,二者線性關(guān)系系數(shù)K=0.019,b=0.924 47。

圖13 靜態(tài)標(biāo)定擬合Fig. 13 Static calibration fitting

張力為F,電壓為V,則V與F關(guān)系為

V=0.019F+0.924 47

(19)

4.3 濾波處理

用SPSS軟件對(duì)動(dòng)態(tài)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)和正態(tài)分布擬合,結(jié)果如圖14所示,其均值μ為38.6 cN,方差σ為2.51。

圖14 概率統(tǒng)計(jì)直方圖Fig. 14 Probability statistics histogram

將方差σ作為奇異點(diǎn)閾值代入式(14)中發(fā)現(xiàn),可以去除大多數(shù)奇異點(diǎn),結(jié)果如圖15所示。

圖15 限幅濾波圖Fig. 15 Diagram of amplitude limiting filter. (a)Waveform;(b)Spectrum

為去除高頻噪聲,在頻域上設(shè)定2.6 kHz為閾值去除高頻噪聲。通過低通濾波器對(duì)奇異點(diǎn)去除后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到張力波形和頻譜圖,如圖 16所示,在時(shí)域上和頻域上的高頻噪聲均被過濾。

圖16 低通濾波Fig. 16 Diagram of low pass filtering.(a) Waveform; (b)Spectrum

4.4 卷積處理

為驗(yàn)證S-G卷積濾波算法的平滑效果,將德國(guó)高精度TENSOMETRIC張力傳感器采集的紗線張力作為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和本課題設(shè)計(jì)的傳感器數(shù)據(jù)做對(duì)比圖,結(jié)果如圖 17所示。

圖17 數(shù)據(jù)擬合對(duì)比Fig. 17 Comparison of fitting data

數(shù)據(jù)表明:標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的紗線張力平均值為38.73 cN,標(biāo)準(zhǔn)差為0.27;濾波卷積擬合出的紗線張力平均值為38.5 cN,標(biāo)準(zhǔn)差為0.51。利用卷積算法得出的紗線張力和TENSOMETRIC張力傳感器測(cè)量的張力誤差在0.6%以內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)差在0.62%以內(nèi)。

4.5 紗線變張力實(shí)驗(yàn)

為進(jìn)一步驗(yàn)證該算法的準(zhǔn)確性和有效性,控制平臺(tái)的輸紗器,將紗線張力從36 cN突變到42 cN, 使用TENSOMETRIC張力傳感器和本課題設(shè)計(jì)的傳感器對(duì)張力波動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試,結(jié)果如圖 18所示。實(shí)際測(cè)量紗線張力符合突變規(guī)律,并且本文方法擬合出的紗線突變張力優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)傳感器擬合的張力。

圖18 實(shí)際張力測(cè)試和擬合結(jié)果Fig. 18 Actual tension test and fitting results

5 結(jié)束語

本文利用懸臂梁結(jié)構(gòu)、濾波和卷積算法,提出了一種基于卷積濾波算法的接觸式紗線張力檢測(cè)方法。首先,根據(jù)高速無縫內(nèi)衣機(jī)紗線波動(dòng)特征,結(jié)合懸臂梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定紗線張力傳感器優(yōu)化方法。然后,對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行限幅濾波、低通濾波和S-G卷積算法進(jìn)行處理。最后,通過實(shí)驗(yàn)將測(cè)量結(jié)果與TENSOMETRIC張力傳感器測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,張力誤差在0.6%以內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)差在0.62%以內(nèi)。并且,該方法對(duì)紗線突變張力的檢測(cè)有較好的適用性,可將獲取的處于波動(dòng)狀態(tài)的紗線張力處理成穩(wěn)定的張力輸出,供紗線張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)使用,能夠滿足復(fù)雜工作環(huán)境下紗線張力的實(shí)時(shí)測(cè)量。