基于微波技术的织物含水率测量方法景军锋，孙乐，李鹏飞(西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048)摘要介绍了微波技术在纺织品水分测量中的应用，对其湿度测量原理进行了分析。基于微波技术设计出一种非接触式织物含水率的测量系统，并以PLC为处理器对织物的含水率进行了测量，同时用传统的称重法对织物的含水率进行了测量。通过对实验数据的处理，拟合出不同织物含水率的拟合直线，并对所出现的误差进行了分析。结果表明，该系统对于棉麻布，牛仔布和细棉布含水率的有效测量范围分别在30%～50%、30%～55%、35%～70%。棉麻布的测量误差最小，在±1%以内。关键词微波;含水率;非接触;拟合直线;误差中图分类号:TS131.9文献标志码:AMethodforfabricmoisturecontentmeasurementbasedonmicrowavetechniqueJINGJunfeng，SUNLe，LIAbstractThispaperintroducestheuseofmicrowavetechnologyinmeasurementoftextilemoisturecontent，aswellasitsmeasurementprinciple．Anon-contactfabricmoisturecontentmeasurementsystembasedonmicrowavewithPLCastheprocessorwasdesigned．Alsowithconventionalweighingmethod，themoisturecontentoffabricswasmeasured．Theexperimentaldatawasprocessed，thefittedlinesrepresentingthemoisturecontentsofdifferentfabricswereplotted，anderrorswereanalyzed．Theexperimentalresultsrevealedthattheeffectivemeasurerangeofthissystemforcottonlinencloth，denimandfinecottonclothare30%－50%，30%－55%and35%－70%，respectively．Andthecottonlinenclothshowsthesmallestmeasurementerror(within±1%)．织物含水率会影响织物中纤维的尺寸、结构、性能等。由于纤维内部的结合水分已经填充在纤维分子之间，所以吸收水分主要使纤维的长度、宽度发生变化，并使它们变得膨胀。此外，织物的水分同样会改变其电阻值，从而影响纺织品的静电荷、静电摩擦、染色工艺表观深度和固色率等［1－2］。在纺织生产中，水分测量通常采用烘干法，这种方法很准确，但单次测量耗时长，无法实现在线测量。红外法易受织物颜色、结构、平整度等产生较大的误差。电阻法传感器探头长时间与高湿度的织物接触会对探头产生腐蚀，亦会影响测量精度。微波法检测速度快、灵敏度高、便于动态检测和实时控制，受织物颜色、温度、平整度等影响较小，对环境的敏感性较小，可在相对恶劣条件下进行［3－4］，由于该测量过程快速稳定，可以根据实际生产的需求实现在线测量，对实现纺织参数的自动化检测有重大的意义［5］。本文首先对织物测湿原理进行分析，并设计出收稿日期:2011－10－08修回日期:2012－05－09基金项目:陕西省科技厅2011年度攻关项目资助(2011K07-25);西安市科技局计划项目(CXY1128)作者简介:景军锋(1978—)，男，讲师，博士生。主要从事纺织印染工艺参数在线检测等研究。孙乐，通信作者，E-mail:sunleyue@126．com。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---纺织学报第33卷·62·一测湿系统。分别对细棉布、棉麻布和牛仔布进行测量，用拟合原理拟合出不同织物的含水率方程，并对实验误差进行分析。理模块、数据处理与显示组成，通过电源模块为各部分提供不同需求的电源。振荡器使电源提供的直流功率转变为射频功率，在此产生10GHz频率的微波信号。隔离器为单向传输器件，接在某些波导元件之间，能够使正向传输的信号无衰减或衰减很小，而对于反向传输的信号则具有较大衰减。并能够吸收由负载不匹配所引起的反射，用以隔断波导元件间的相互影响使振荡器产生的信号稳定工作。衰减器用来调节传输系统中功率电平的大小。微波发射与接收天线采用增益高、反射小、方向性好的矩形喇叭天线。在天线口加上聚四氟乙烯使微波能量更集中地发射和接收。检波器和选频放大器实质上为放大滤波电路。由于检波器的输出信号含有噪声需经过滤波器进行滤波，在此用选频放大器来保证测量精度。振荡器与电源构成微波信号源发出的10GHz信号，经隔离器与衰减器作用后由发射天线发射。信号经过待测织物后，部分信号被织物中的水分吸收并耗散掉，没被吸收的信号透过...