1.國產(chǎn)大容量棉纖維檢測儀器的現狀
    國產(chǎn)大容量棉纖維檢測儀器，是我公司是按照國家棉花質(zhì)量檢驗體制改革的儀器化要求，以及紡織企業(yè)等單位的市場(chǎng)需求，采取自主開(kāi)發(fā)和技術(shù)協(xié)作的方式，借鑒國內外在棉纖維檢測儀器方面的經(jīng)驗，進(jìn)行研制的系列產(chǎn)品。目前已形成了XJ120/XJ128/G/B/D快速棉纖維性能測試儀，XJ129/CN200棉結和短絨率測試儀，CN200棉結測試儀、FM棉纖維成熟度細度測試儀，MCG-1棉花顏色級測試儀，每種棉纖維檢測儀器，對棉纖維不同性能指標的測試技術(shù)、方法不盡相同。大容量棉纖維檢測儀器可用于棉花檢驗、紡織企業(yè)、科研院所、棉花育種、棉花收購、棉花加工廠(chǎng)等不同單位，滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。
    自動(dòng)取樣型的XJ128快速棉纖維性能測試儀，是集光、機、電、氣、計算機及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等為一體的高難度產(chǎn)品，系統復雜、自動(dòng)化程度高、測試結果準確，2010年7月通過(guò)了國家質(zhì)量監督檢驗檢驗總局組織的科技成果鑒定。從2010年到2012年，由中纖局組織分別對6臺XJ128快速棉纖維性能測試儀在河南商丘、陜西西安、安徽合肥和新疆庫爾勒的棉花公證檢驗實(shí)驗室，進(jìn)行了3個(gè)年度的驗證考核測試，結果表明該儀器達到了纖檢系統的要求；2013年5月批量交付纖檢機構的棉花公證檢驗實(shí)驗室使用，標志著(zhù)國產(chǎn)大容量棉纖維檢測儀器XJ128的技術(shù)水平達到了進(jìn)口儀器的水平，打破了國外多年來(lái)壟斷國內棉花綜合性能測試儀的局面。
1.1 XJ128/G/B/D快速棉纖維性能測試儀
    XJ128/G快速棉纖維性能測試儀系統復雜、自動(dòng)化程度高，能夠快速地檢測棉纖維的長(cháng)度、強度、馬克隆、色澤和雜質(zhì)性能指標，長(cháng)度測試采用照影儀法，強度測試采用等速拉伸法，馬克隆測試采用一次壓縮氣流法，色澤測試采用光學(xué)反射法，雜質(zhì)測試采用光學(xué)圖像法。長(cháng)度和強度測試的試樣使用同一個(gè)樣品，自動(dòng)取樣器進(jìn)行取樣、梳理器去除浮游纖維、測長(cháng)機構前后移動(dòng)、光電系統檢測得到照影曲線(xiàn)和長(cháng)度性能指標，拉伸機構夾持、拉伸、傳感器檢測得到強伸度曲線(xiàn)和強度性能指標。馬克隆測試根據氣橋平衡的原理、壓差傳感器檢測、根據質(zhì)量的不同修正，完成馬克隆值的測試。色澤測試使用45/0度的方式、分析光譜成分得到色澤性能指標。雜質(zhì)測試用CCD成像、圖像處理分析方法得到雜質(zhì)性能指標。
    XJ128D棉纖維性能測試儀是針對紡織企業(yè)的實(shí)際使用環(huán)境，進(jìn)行研發(fā)的新一代棉纖維測試儀器，具有長(cháng)度、強度、馬克隆、回潮測試功能，拓寬了儀器的使用溫濕度范圍。該儀器的回潮測量采用電測器法，，具有快速、穩定的回潮自動(dòng)測量機構，實(shí)現了恒定加壓和自動(dòng)測量；長(cháng)強數據與回潮關(guān)聯(lián)，保證了測試的正確性和一致性。
XJ128B快速棉纖維性能測試儀器是在XJ128G基礎上去掉雜質(zhì)測量模塊、增加數據統計和打印模塊、應用新型計算機系統、設計新的電機軟件和長(cháng)強采集控制板軟件等，形成的適合紡織企業(yè)實(shí)際需要的棉纖維檢測儀器。
1.2 XJ129/CN200棉結和短絨率測試儀
    XJ129棉結和短絨測試儀由棉結測試儀和短絨測試儀兩部分組成，能夠快速地測量棉纖維的棉結和短絨指標等。棉結測量采用光電法，通過(guò)梳棉開(kāi)松機構后形成的單纖維流，通過(guò)光電傳感器進(jìn)行檢測，得到棉結數。短絨測量采用光電檢測的方法，測試棉帶或棉條，自動(dòng)取樣成一端整齊的纖維束，經(jīng)過(guò)梳理后由光電傳感器進(jìn)行檢測，得到短絨率指標。
    CN200是專(zhuān)門(mén)的棉結測試儀，是在XJ129棉結和短絨率測試儀的基礎上形成的單機產(chǎn)品，采用一體化設計、結構緊湊，測試速度快，測試試樣量大、數據穩定，測量結果與USTER公司的 MN100儀器等同。
1.3 FM棉纖維成熟度細度測試儀
    馬克隆值反映的是棉纖維成熟度和細度的綜合效果，采用一次壓縮氣流法，無(wú)法真正同時(shí)測量出紡織企業(yè)最關(guān)心的成熟度和細度指標。FM10棉纖維成熟度和細度測試儀采用兩壓縮氣流法，能夠同時(shí)測試棉纖維的馬克隆、細度、和成熟度性能。棉纖維放入測試筒，儀器進(jìn)行兩次壓縮、形成兩種狀態(tài)、分別控制氣體流量、得到兩個(gè)壓降數值，由此算出成熟度和細度指標。

2.國內外棉纖維檢測儀器的技術(shù)比較
2.1大容量棉纖維性能測試儀
    國外USTER公司 HVI 1000用于進(jìn)行棉花分級,滿(mǎn)足纖檢機構的應用。該儀器能夠快速測量棉纖維的長(cháng)度、強度、細度、色澤和雜質(zhì)等，給出相應的指標，是國際上棉花交易過(guò)程中的標準分級系統，適用于進(jìn)行大批量測試，測試速度快，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。國外PREMIER公司的全自動(dòng)棉纖維測試儀ART2, 是用于測試棉花所有重要特性指標的全自動(dòng)大容量棉花測試儀器，能夠測量棉纖維的長(cháng)度和整齊度、斷裂強度和伸長(cháng)、馬克隆、色澤和雜質(zhì)、回潮；長(cháng)度/強度測量采用“平面取樣技術(shù)”，取樣整齊一致；馬克隆測量采用“自動(dòng)試樣稱(chēng)重和自動(dòng)精確校準”技術(shù)，準備快速；重量雜質(zhì)測量采用“自動(dòng)對雜質(zhì)進(jìn)行收集和稱(chēng)重”，快速準確便捷；回潮自動(dòng)測量，并且對強度進(jìn)行修正。國內我公司的XJ128快速棉纖維測試儀，在各模塊的測量原理上與國外儀器基本相同，在具體電路、結構、軟件設計上不盡一致；在色澤測量上，USTER公司 HVI 1000儀器采用的是氙燈光源的閃光法測量， XJ128采用的是恒流驅動(dòng)的鹵鎢燈光源的常亮法測量。
2.2棉結和短絨率測試儀
    國外USTER公司的AFIS單纖維測試儀，用于纖維的過(guò)程測量控制，可以進(jìn)行棉包、棉層、棉條或粗砂的測試。能夠在2.5分鐘內測試多達11種不同的纖維特性，包括長(cháng)度、細度、成熟度、棉結、灰塵和雜質(zhì)等，給出相應的指標。該儀器采用專(zhuān)用分梳機構的單纖維測量方法，原理上更加符合傳統的手工測量，其測量結果已經(jīng)得到諸多紡織廠(chǎng)用戶(hù)的認可，用來(lái)指導紡織企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程。國外PREMIER公司的 aQura2棉結和短纖維測試儀，用于紡織廠(chǎng)進(jìn)行棉結和長(cháng)度、短纖維的測試，適用于測量原棉、中間階段的開(kāi)松原棉和棉條。國內我公司的XJ129/CN200棉結和短絨率測試儀，采用專(zhuān)用的分梳機構進(jìn)行束纖維的測量方法，測試試樣大、速度快，適合于棉纖維的大容量測試，測量的棉結和短絨率結果可以用來(lái)指導紡織企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程。
2.3 紡織企業(yè)的棉纖維性能測試儀
    國外USTER公司的 MF100棉花分級儀，能夠測量棉纖維的長(cháng)度、強度、馬克隆性能，測試的指標與HVI 1000相應的測試結果一致，為購買(mǎi)棉花提供重要的測試數據。該儀器為單取樣筒自動(dòng)取樣、手動(dòng)控制梳夾移動(dòng)，在長(cháng)度/強度測試的同時(shí)測試回潮，并對測試結果進(jìn)行修正。國內我公司的的XJ128D快速棉纖維性能測試儀，回潮測量按照國家標準的測量原理、采用電測器法，具有快速、穩定、自動(dòng)測量的特點(diǎn)；長(cháng)度強度數據用回潮修正，保證了其測試結果符合國家標準的回潮測量正確性和一致性，能夠滿(mǎn)足紡織企業(yè)的需要。

3.國產(chǎn)大容量棉纖維檢測儀器的創(chuàng )新探討
    從國際上的大容量棉纖維檢測儀器的技術(shù)發(fā)展來(lái)看，該類(lèi)儀器在測試棉纖維性能的全面化、儀器的自動(dòng)化控制技術(shù)、各種檢測技術(shù)以及應用場(chǎng)合的具體實(shí)際等方面，都不斷地研究應用新的技術(shù)、更加全面的測試棉纖維的各種性能、推出了滿(mǎn)足不同使用要求的棉纖維性能測試儀，有力的促進(jìn)了棉檢系統、紡織企業(yè)、收購部門(mén)、加工企業(yè)的發(fā)展。國內的棉纖維檢測儀器需要不斷應用新的技術(shù)、創(chuàng )新的發(fā)展，才能具有更強的競爭優(yōu)勢，我認為在今后一段時(shí)期內，公司的棉纖維檢測儀器的技術(shù)研究重點(diǎn)應該放在以下幾個(gè)方面。
3.1馬克隆模塊的自動(dòng)化
    現在大容量棉纖維檢測儀器的馬克隆模塊，采用的是手動(dòng)稱(chēng)重、自動(dòng)測量、質(zhì)量范圍較窄、棉樣不回收。隨著(zhù)中國纖維檢驗局對產(chǎn)品要求的提高，能更好地滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，需要進(jìn)行馬克隆模塊的自動(dòng)化技術(shù)研究，完成馬克隆模塊的自動(dòng)稱(chēng)重、自動(dòng)測量、回收或丟棄測試結束后棉花、拓寬馬克隆稱(chēng)重的質(zhì)量范圍等。該技術(shù)主要是進(jìn)行馬克隆模塊的自動(dòng)控制系統、機械結構裝置、軟件校準方法、數據處理模型的研究。該技術(shù)研究成功、應用到產(chǎn)品后，能更好地滿(mǎn)足纖檢系統的棉樣數量特別多、避免操作員可能會(huì )出錯引起馬克隆模塊的數據異常的情況；大大提高馬克隆測試數據的正確性。
3.2棉纖維雜質(zhì)測量的稱(chēng)重法
    目前我公司的XJ128/G與國外的大容量棉纖維測試儀的雜質(zhì)測試，采用的方法都是光學(xué)圖像法得出棉纖維雜質(zhì)的粒數和面積。光學(xué)圖像法測量棉纖維雜質(zhì)，用于棉檢系統對原棉的分級起到一定的作用和意義；但對于棉花的收購、交易以及流通領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節的作用不大。采用棉花國家標準GB1103.1-2012規定的棉纖維雜質(zhì)檢測的稱(chēng)重法測量棉纖維的含雜率，對于棉花流通的各個(gè)領(lǐng)域具有很大的作用。因此我公司需要進(jìn)行稱(chēng)重法測量棉纖維雜質(zhì)的研究，以滿(mǎn)足棉花檢驗、交易、流通領(lǐng)域各環(huán)節以及紡織企業(yè)的需求。稱(chēng)重法測量棉纖維雜質(zhì)的原理，是根據機械空氣動(dòng)力學(xué)原理，經(jīng)刺輥鋸齒分梳松散后的纖維及粘附雜質(zhì)，在機械和氣流的作