机械：如何保证HVI检验结果的准确性

        HVI是由瑞士乌斯特公司设计制造较为精密的半自动化棉花快速测试仪，测试部分主要分为马克隆模块、长度/强度模块和颜色/杂质模块。马克隆模块主要测试棉花的马克隆值和成熟度；长度/强度模块主要测试棉花长度、长度整齐度、短纤维含量、断裂比强度和断裂伸长率；颜色/杂质模块主要测试棉花的反射率、黄度、颜色等级、杂质粒数、杂质面积和杂质等级。下面就目前主要考核的棉花反射率、黄度、颜色等级、马克隆值、长度、长度整齐度和断裂比强度指标应如何控制，从电源、气压、真空、环境、仪器、校准、操作、保养8个方面进行阐释，希望对同仁有所启发和帮助，如有不妥望予指正。

        1 检查HVI各部件电压，保证电压稳定正常

        HVI不同运动部件对电压要求不同、因此投入使用前，维修员要对有关电压进行检查。检查36V电压，保证轨道马达、测长马达、毛刷马达、取样器马达和测强步进马达驱动器工作正常；检查24V电压，保证气阀组、马克隆门传感器、真空马达、电源箱风扇、主气源、毛刷工作正常；检查12V电压，保证颜色头工作正常；检查3V、5V与±15V电压，保证马克隆控制板、长强控制板传感器及微处理器工作正常。

24V、5V、3V和±15V通过进入系统诊断的马克隆和长度/强度控制板进行检查，所有这些电压误差均在±5%内；通过氙灯的打开和关闭，检查12V输入电压，氙灯未点亮时电压在12V±0.1V内，点亮后电压降低0.3V左右；通过长度/强度控制板各种马达测试验证检查36V电压，或者直接用万用表对长度/强度电源箱的相应电压进行检测，不符及时维修或更换。

        2 进行气流检查和气阀调整，满足HVI不同部件气压要求

       进入HVI的主气流须是清洁干燥的气体，输入气压为6895Pa（即100psi），通过慢开阀对气流速度进行控制。

       各部件对气流要求不同，通过相应气阀进行控制。气阀在HVI安装时已调整好，一般不需调整，但是随着HVI使用出现故障，维修员需对气阀进行检查调整。需特别强调的是前后夹嘴必须在关闭时达到约300000 Pa（即3bar）才能保证前后夹嘴正常工作，马克隆气流关闭，精密调节阀气压达到82740Pa～103425Pa(即12psi～15psi)，才能保证马克隆值测试水平。不符按照HVIC1000设置和调整要求，对相应气阀做设置调整。

        3 检查设置HVI真空，避免废棉残留影响测试

        在进行棉花长度和强度测试时，需将毛刷梳理的游离纤维和经拉断器拉断的梳夹夹持的废棉吸附到真空箱，HVI要求的真空读数在取样器和毛刷位置不同，分别为0.59和0.62，允差均为±0.07。通过系统诊断进入长度/强度控制板，打开真空马达，鼠标点击取样器和毛刷，观察相应读数变化。不符维修员需检查真空管是否堵塞、废棉箱过滤网是否完好和真空电机运转是否正常。

        4 调控实验室温湿度和棉样水分，符合HVI检验需求

        HVI在测试过程中要求实验室温度：(20±2)℃，相对湿度：(65±3)%。对温湿度的要求首先表现在HVI对温湿度的要求，如温度过高，则加快某些部件的氧化；湿度过大，容易引起线路短路，影响HVI使用寿命。其次是校准棉样对温湿度的要求。由于棉花存在吸放水现象，而棉花水分对棉花长度、强度等质量指标影响大，校准棉样进行平衡就是保证校准棉样与HVI要求的环境温湿度保持一致，使校准棉样吸放湿达到动态平衡，减少校准棉样水分波动对HVI校准质量的影响，保证将HVI校准到最佳状态。再次是测试样品对温湿度的要求。通过平衡，使测试样品与校准棉样水分相当，处于同一测试水平，保证测试结果准确稳定。

        设备维修员要保证空调运转正常，使实验室温湿度满足检验要求。HVI维修员和操作员在进行HVI校准、测试前要进行棉样平衡时间和水分检查，校准棉样需至少平衡48小时，回潮率达到6.5%～8.8%，最好为7.0%～8.0%；

        测试棉样平衡不少于24小时，回潮率为6.5%～8.8%。整个检验过程，实验室温湿度均需保持正常，否则须调控温湿度，在温湿度合格的情况下，保证棉样水分达到检验要求。

        5 设置调整机械，确保HVI运行正常

        维修员在检查电源电压、气流压气、真空气压和温湿度正常情况下，需对HVI进行机械设置调整和运行检查，具体设置调整按照HVIC1000设置和调整要求进行。

        长度/强度模块的设置调整一类是对各种传感器的检查、各种智能马达位置的设置和模拟板光学零点的调整，这些检查和设置需进入系统诊断，主要通过长度/强度控制板相应的诊断屏幕检查设置，同时结合使用HVI专用工具完成。另一类是机械调整，主要是梳夹到毛刷、取样器、拉断器隔距的设置调整；取样器皮带轮和制动的设置调整；毛刷压力的设置调整。这些设置调整必须使用HVI专用工具来完成。

        马克隆模块和颜色/杂质模块的设置调整主要是对各部件传感器位置的设置调整，主要通过马克隆控制板诊断屏幕完成。必要时对位置传感器、马克隆腔体和颜色/杂质压手压力调整。

        所有设置完成后，再利用棉花进行各运动部件运行检查，长度/强度模块主要检查左右梳夹开关是否正常，取样时棉束是否梳理整齐、针布是否残留纤维、毛刷梳理棉纤维是否干净均匀、拉断器设置是否合理等；马克隆模块和颜色/杂质模块主要检查马克隆汽缸的前进后退、马克隆门的开关、颜色/杂质压手的上下、托盘的前后运动及停止杆的上升下降等运行状况。发现问题，针对性地再进行设置调整。

        6 通过校准，将HVI修正到标准物质水准

        HVI硬件状态由于运动、振动、维修安装等原因，其水平会经常发生变化，因此须将HVI统一修正到标准物质水准。维修员需进行长度/强度校准、马克隆校准、颜色校准和杂质校准，具体步骤进入HVI软件校准菜单按照提示完成。除后夹嘴延时校准需人工判断外，其余校准通过与否HVI软件会自动提示。

        应该注意的是：长度/强度模块校准包括后夹嘴延时校准、变形量校准、透镜到断裂点校准和棉花校准，这些校准需依次进行，因为这些校准相互支持。马克隆校准主要是气流校准和棉花校准。

        马克隆校准通过，再进行马克隆测量检查验证校准结果。具体方法是进入马克隆模块测试，分别用低、中、高马克隆校准棉样测试5次，试样重量依次为9.50g、9.75g、10.0g、10.25g、10.50g，观察测试结果的平均值和标准差，每个校准棉样5次测试平均值与标准值的差均在±0.08内，且标准差不大于0.07。

        长度/强度校准通过，再次用短/弱和长/强校准棉样验证校准结果。进入长度/强度模块测试，分别对两个校准棉样测试8次进行验证，观察仪器运行和测试结果，两个校准棉样8次上半部平均长度测试值的平均值均在标准值±0.38mm（±0.015英寸）内，标准差的平均值不大于0.012；长度整齐度平均值在标准值±0.9内，标准差平均值不大于0.8；断裂比强度平均值在标准值±0.0128N/tex（即±1.3gl/tex）内，标准差平均值不大于1.0，马克隆值平均值在标准值±0.11内，标准差平均值不大于0.10。

        校准失败首先要考虑校准物质本身是否存在问题，如校准棉样是否混合污染、失效或重复使用次数太多、校准瓷板标准值出现漂移或不清洁等。其次要排除手法问题，如马克隆校准时天平读数与软件显示读数不符、棉花塞入马克隆腔体时存在丢弃棉花现象；长度/强度校准时没有及时更换取样面、棉样没有扯松；颜色校准时没有对颜色头预热、校准瓷板拿错；杂质校准时测试窗口不干净、存在透光现象等。在排除校准物质、校准手法、环境温湿度和校准棉样水分无误的基础上，要认真观察数据，仔细分析原因。如长度校准失败，要检查光通量，强度失败要进行光学零点调整等；马克隆校准失败，要检查气桥是否有棉花堵塞、马克隆腔体设置不准确等，必要时清洁气桥、调整腔体；颜色校准失败要检查颜色头电压及线路连接等。

        总之确保各项校准通过，否则再次进行相关电压、气压、棉样水分等检查并进行机械设置。

        7 严格执行校准和操作规范，保证测试结果

        以上工作全部完成，HVI应该处于良好状态。测试结果是否准确，关键看操作员的操作。操作员要严格按照HVI校准规范和操作规程进行校准、校准检查和样品检测，发现HVI运行状态出现异常和数据变化情况，要及时报维修员检查维修，保证检验数据真实可靠。对不同模块的检验需注意以下问题：

        1.马克隆模块测试

        一是称量前要撕松棉纤维，去掉纤维中的粗大杂质和非棉纤维。二是称量时，天平要置0，且称量准确，确保棉纤维质量在9.5g～10.5g之间，并尽量接近10.0g。检查天平上棉样重量是否与HVI屏幕显示重量一致。三是要用双手将棉纤维均匀装满马克隆腔体，并迅速盖上马克隆盖。四是校准和校准检查棉样不能无限制重复使用，最多使用3次，一旦结块必须丢弃。五是校准检查要严格按照HVI校准规范进行，每次校准检查必须分别使用高、低马克隆验证棉样各一个，连续的两次校准检查不能使用同一验证棉样，且保证每个验证棉样随机用到。

        2.长度/强度模块测试

        一分别将8g～12g棉样放入两个取样器窗口，所取样品要有足够的代表性，样品与取样器接触的一面要用手扯松。二取样器里棉样要开松均匀，覆盖取样器上的所有取样孔，避免取样器孔有结块棉样或存在空洞。三出现大（或小）样品时，通过在取样器中放入较少(或较多）的棉样或将棉样放在取样器底部使其与较少(或较多）的取样孔接触解决。四在进行校准、校准检查和重复测试同一样品时，每进行一次测试，需对取样器中的样品进行扯松和翻面，样品少于8g时要适当添加，但不要超过12g。五取样器中的样品重复测试达到15次要及时废弃。六仔细观察取样器取样、毛刷梳棉、梳夹上拉断废棉状态和检测数据，发现问题及时通知维修员进行检查，不要等电脑报错时再报维修员进行维修。七每次校准检查必须分别使用短、中、长长度/强度验证棉样各一个，连续的两次校准检查不能使用同一验证棉样，且保证每个验证棉样随机用到。

        3.颜色/杂质模块测试

        一两个子样要厚度均匀，长度不小于5cm，且样品要覆盖整个测试窗口使氙灯照射时不能透光，颜色/杂质压手以均衡的力压在棉样上。二校准和校准检查时不要用手触摸颜色和杂质瓷板正面，保持测试窗口、颜色和杂质瓷板正面清洁，不要出现透光现象。三校准检查时，每测试一次应将校准瓷板转动90度再进行下一次测试，总共测试4次。

        8 加强维护保养，使HVI始终处于良好状态

        HVI维护好坏，对检验结果相当重要。维修员和操作员要密切配合，共同做好HVI维护保养工作，保证测试结果。操作员要做好每班维护，及时向维修员反映HVI运行状况。维修员要主动做好日常维护保养工作，定期对HVI进行检查保养，不要等HVI出现故障再进行检查维修。每班检验工作结束后，操作员要及时进行清洁维护。

        一清洁天平、电脑显示器及键盘，保证天平和电脑正常；

        二清洁真空箱，保证真空箱网罩和过滤网干净无损；三清洁电脑、电源箱及真空电机后的冷却风扇过滤网，保证HVI散热良好；四用湿软的棉布清洁颜色/杂质测试窗口，保证测试窗口干净，无划痕、杂物；五清洁清理托盘轨道、毛刷及梳夹轨道，保证轨道运行顺畅自然；五清理取样器针布及压手后面的棉花，保证梳夹取样正常；六检查主气阀上脱水器，保证气路系统无积水。

        维修员每天都要进行HVI清洁保养。根据HVI使用情况，及时做好以下工作：一是清洁工作。清洁电脑主机箱外部，包括主机后部接线处；清洁长度/强度和马克隆控制板、输入输出板、模拟板、各智能电机、测强力电机及其初始位置传感器；清洁长度/强度和马克隆气阀组、马克隆精密调节阀、真空气管。二是检查线路和气路，保证各种线路和气路连接完好。三是检查和调整关键部件气压，保证总气阀气压6895Pa（即100psi）、拉断器前后夹嘴气压约300000 Pa（即3bar）、马克隆精密调节阀气压82740Pa～103425Pa(12psi～15psi)、色杂压手压力不小于45.3kg（即100磅）。四是硬件检查与调整。进入长度/强度控制板检查模拟板模拟电压，根据需要进行光学零点调整。五进入马克隆和长度/强度控制板，检查各项电压是否正常，进行长强分布测试、马达电流测试等，必要时进行维修调试。六检查梳针是否完好、梳夹打开汽缸运行情况是否正常；梳夹打开位置是否正确，需要时更换梳夹或针床。调整梳夹打开位置。七检查马克隆门打开关闭的松紧、进行马克隆气流测试、检查活塞延伸杆帽上的木塞气孔是否有棉花堵住，马克隆腔体密封圈是否磨损老化，保证马克隆测试正确。八检查颜色/杂质压手、托盘和停止杆的运动，保证颜色测试结果。九根据维护要求清洁颜色瓷板。十根据需要进行伸长、透镜到断裂点、气流校准、棉花校准等校准。确保HVI运行正常，测试结果准确。 

(中国纤检杂志)