專利名稱：單根蠶絲檢測傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是涉及一種在活蛹繅絲過程中檢測出單根桑蠶的縲節(jié)(糙點)和斷 點，為桑蠶選種提供依據(jù)的單根蠶絲檢測傳感器。
背景技術(shù)：
活蛹繅絲就是將活蛹蠶繭的絲抽出，對蠶絲的縲節(jié)(糙點)和斷點計數(shù)，以評價蠶 絲的質(zhì)量，選出優(yōu)質(zhì)蠶種。傳統(tǒng)方法是用肉眼觀測數(shù)出縲節(jié)(糙點)和斷點，不僅費時費力， 同時還存在主觀偏差因素，即不同檢測員或同一檢測員在不同時刻，因判斷力不一致而導 致的結(jié)果偏差。采用單根蠶絲檢測傳感器在活蛹繅絲過程中對蠶絲實時檢測，就可以快速 地以統(tǒng)一標準測出蠶絲的縲節(jié)(糙點)和斷點，獲得客觀準確的檢測結(jié)果。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種可對運行中的蠶絲進行縲節(jié)(糙點)和斷點進行 檢測的單根蠶絲檢測傳感器。本實用新型的解決方案是這樣的利用單根蠶絲在紅外光照射下所形成的投影對 蠶絲進行檢測，因此本實用新型具有包括有紅外發(fā)光管、光電三極管和運算放大器的光路 檢測單元、用于檢測斷點的電壓比較電路單元和用于檢測縲節(jié)(糙點)的電壓比較電路單 元，運算放大器的輸出端同時與用于檢測斷點的電壓比較電路單元輸入端和用于檢測縲節(jié) (糙點)的電壓比較電路單元輸入端相接，由兩個電壓比較電路單元分別向外輸出檢測信 號。將紅外光照射在運行中的蠶絲上，蠶絲的陰影投射在光電管上，光電管產(chǎn)生的電 壓與蠶絲的投影面積成反比例關(guān)系，而蠶絲的投影面積與蠶絲的直徑成正比例關(guān)系，則光 電管產(chǎn)生的電壓即與蠶絲的直徑成反比例關(guān)系；當有縲節(jié)的蠶絲通過檢測光路時，由于直 徑的突變而導致其投影面積突變，此時光電管產(chǎn)生的電壓也隨之突變，將此突變信號放大 并與設(shè)定值比較即可判定其是否縲節(jié)(糙點)。蠶絲在運行通過檢測光路時會產(chǎn)生幅度很小的毛糙信號，將此毛糙信號放大并檢 測出來作為判定斷點的依據(jù)如果毛糙信號存在，則蠶絲正在運行，沒斷，如果毛糙信號消 失，則蠶絲已斷。本實用新型的優(yōu)點是在活蛹繅絲過程中檢測出單根桑蠶絲的縲節(jié)(糙點)和斷 點，為桑蠶選種提供依據(jù)。

附圖是本實用新型的實施例。附圖1是本實用新型紅外發(fā)光管Dl與光電三極管Q2檢測時的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型具有包括有紅外發(fā)光管D1、光電三極管Q2和運算放大器UlA的光路 檢測單元、用于檢測斷點的電壓比較電路單元和用于檢測縲節(jié)(糙點)的電壓比較電路單 元，運算放大器UlA的輸出端同時與用于檢測斷點的電壓比較電路單元輸入端和用于檢測 縲節(jié)(糙點)的電壓比較電路單元輸入端相接，由兩個電壓比較電路單元分別向外輸出檢 測信號。本實施例中在附圖1所示的結(jié)構(gòu)中，活蛹1上的蠶絲2連接到轉(zhuǎn)動的滾筒4，在蠶絲2的兩側(cè) 分別安裝有紅外發(fā)光管Dl和光電三級管Q2，蠶絲2位于紅外發(fā)光管Dl的紅外光區(qū)域5內(nèi)， 在紅外發(fā)光管Dl前端安裝有毛玻璃6，在光電三級管Q2的前端安裝有濾光片3。所述的檢測斷點的電壓比較電路單元具有由運算放大器U4D構(gòu)成的斷點檢波放 大器，對接收的信號進行檢波放大；由運算放大器(U4B)構(gòu)成的比較器與斷點檢波放大器 連接，對檢波后的信號進行比較；其中所述的斷點檢波放大器是采用反相負值檢波放大器。所述的檢測縲節(jié)(糙點)的電壓比較電路單元具有由運算放大器U4A構(gòu)成的縲節(jié) (糙點)檢波放大器，對接收的信號進行檢波放大；由電壓比較器U3A構(gòu)成的比較器與縲節(jié) (糙點)檢波放大器連接，對檢波后的信號進行比較；其中所述的縲節(jié)(糙點)檢波放大器 是采用正值檢波比較放大器。為增加控制精度，本實施例還具有恒定光強控制電路，恒定光強控制電路是連接 到紅外發(fā)光管Dl ；其中所述的恒定光強控制電路的輸入端是與運算放大器UlA的輸出端連接。本實施例的工作原理是紅外發(fā)光管D1、光電三極管Q2組成光路檢測單元。Q2接收到Dl發(fā)射的紅外光 后，在其發(fā)射極產(chǎn)生相應的電壓，此電壓通過電阻R14輸入至運算放大器UlA進行放大，UlA 放大后的電壓信號分成三路分別連接至恒定光強控制電路、斷點檢測電路、縲節(jié)(糙點) 檢測電路。恒定光強控制電路有運算放大器UlD和UlB構(gòu)成負反饋使得在蠶絲的直徑?jīng)]有 變化時Dl的發(fā)光強度恒定不變；有電阻R7、R8、穩(wěn)壓二極管D2、電容C2構(gòu)成的大時間常數(shù) 濾波器使得Dl的發(fā)光強度對蠶絲直徑的漸變不敏感，只對突變敏感。斷點檢測電路U1A輸出的電壓信號經(jīng)電容C17耦合至由運算放大器U4D構(gòu)成的 反相負值檢波放大器進行檢波放大，將蠶絲運行時產(chǎn)生的毛糙信號中的負電壓信號反相放 大成正電壓信號，此正電壓信號在由運算放大器U4B構(gòu)成的比較器中與電位器R30調(diào)定的 設(shè)定電壓進行比較，當U4D輸出的電壓高于設(shè)定電壓時，U4B輸出高平電壓，經(jīng)兩個非門U2A 和U2D整形后輸出，并同時點亮發(fā)光二極管D26?？壒?jié)(糙點)檢測電路U1A輸出的電壓信號進入由運算放大器U4A構(gòu)成的正值檢 波比較放大器，將蠶絲繅節(jié)導致的正突變電壓信號檢出并與由Cl端輸入的糙點直徑設(shè)定 電壓比較，如正突變電壓高于設(shè)定電壓，U4A輸出高電平電壓，此高電平電壓通過電阻R45 對電容C20充電，C20的電壓在比較器U3A中與C3端輸入的糙塊長度設(shè)定電壓進行比較， 如高于設(shè)定電壓，U3A輸出低電平電壓，此低電平電壓信號即為檢測到的蠶絲上的繅節(jié)(糙 點)信號。[0022]本實施例中，Cl端與一穩(wěn)定電壓源連接，此電壓為糙點直徑設(shè)定電壓，改變此電 壓可以改變判定糙點的大小標準。C2端與一穩(wěn)定電壓源連接，此電壓為蠶絲直徑設(shè)定電壓，改變此電壓可以改變 光電三級管Q2的輸出靈敏度。對不同直徑的蠶絲設(shè)定不同的C2端電壓值，可保證糙點檢 測結(jié)果的一致性。C3端與一穩(wěn)定電壓源連接，此電壓為糙點長度設(shè)定電壓，改變此電壓可以改變 判定糙點的長度標準。A7端傳感器的信號輸出端，當檢測到糙點時為低電平狀態(tài)，否則為高電平狀態(tài)。 根據(jù)此端狀態(tài)可判定是否有糙點。AO端傳感器的信號輸出端，正常走絲時為高電平狀態(tài)，不走絲或斷絲時為低電 平狀態(tài)。根據(jù)此端狀態(tài)可判定是否斷絲。
權(quán)利要求一種單根蠶絲檢測傳感器，其特征在于具有包括有紅外發(fā)光管(D1)、光電三極管(Q2)和運算放大器(U1A)的光路檢測單元、用于檢測斷點的電壓比較電路單元和用于檢測縲節(jié)的電壓比較電路單元，運算放大器(U1A)的輸出端同時與用于檢測斷點的電壓比較電路單元輸入端和用于檢測縲節(jié)的電壓比較電路單元輸入端相接，由兩個電壓比較電路單元分別向外輸出檢測信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單根蠶絲檢測傳感器，其特征在于具有恒定光強控制電路， 恒定光強控制電路是連接到紅外發(fā)光管(D1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單根蠶絲檢測傳感器，其特征在于所述的恒定光強控制電路 的輸入端是與運算放大器(UlA)的輸出端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單根蠶絲檢測傳感器，其特征在于所述的檢測斷點的電壓比 較電路單元具有由運算放大器(U4D)構(gòu)成的斷點檢波放大器，對接收的信號進行檢波放大； 由運算放大器(U4B)構(gòu)成的比較器與斷點檢波放大器連接，對檢波后的信號進行比較。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單根蠶絲檢測傳感器，其特征在于所述的斷點檢波放大器是 采用反相負值檢波放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單根蠶絲檢測傳感器，其特征在于所述的檢測縲節(jié)的電壓比 較電路單元具有由運算放大器(U4A)構(gòu)成的縲節(jié)檢波放大器，對接收的信號進行檢波放大； 由電壓比較器(U3A)構(gòu)成的比較器與縲節(jié)檢波放大器連接，對檢波后的信號進行比較。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單根蠶絲檢測傳感器，其特征在于所述的縲節(jié)檢波放大器是 采用正值檢波比較放大器。
專利摘要一種在活蛹繅絲過程中檢測出單根桑蠶的縲節(jié)(糙點)和斷點，為桑蠶選種提供依據(jù)的單根蠶絲檢測傳感器。其特點是利用單根蠶絲在紅外光照射下所形成的投影對蠶絲進行檢測，因此本實用新型具有包括有紅外發(fā)光管、光電三極管和運算放大器的光路檢測單元、用于檢測斷點的電壓比較電路單元和用于檢測縲節(jié)(糙點)的電壓比較電路單元，運算放大器的輸出端同時與用于檢測斷點的電壓比較電路單元輸入端和用于檢測縲節(jié)(糙點)的電壓比較電路單元輸入端相接，由兩個電壓比較電路單元分別向外輸出檢測信號。其優(yōu)點是在活蛹繅絲過程中檢測出單根桑蠶絲的繅節(jié)(糙點)和斷點，為桑蠶選種提供依據(jù)。
文檔編號G01B11/10GK201653386SQ200920317819
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者劉文烽, 張亮都, 邢印強, 陶遇春 申請人:廣西壯族自治區(qū)柳州市自動化科學研究所;柳州市智博科技有限公司