从纺纱到织造各工序,纱线张力的大小及一致性极其重要。目前,纱线行进的速度越来越快,对准确快速地检测纱线张力提出了要求。现有的张力检测大部分为接触式测量法,存在寿命短、附加摩擦力误差、接触状态变换、纱线断头、信号采集不稳等情况。针对以上问题,本文开发一种能够有效提高纱线张力测量效率和准确度的非接触式张力监测系统。系统基于运动纱线张力和振动频率的理论关系,选取气流激振作为激振方式;包括空压机、机械结构、光电传感器、下位机和上位机等部件。论文主要工作如下:使用CREO设计能使纱线形成有效振动的机械结构;选用恰当的红外对管,用Altium Designer设计采集调理电路的原理图和PCB图,并结合Proteus进行采集调理电路的仿真;采用STC90C516RD+为下位机核心,使用Keil编写程序;用Labview开发上位机,通过串口与下位机通讯,完成信号处理及人机交互;进行了三种材料,不同支数纱线张力监测试验,通过弦振动理论分析试验数据,发现纱线振动频率的平方与实际张力在一定范围内为线性关系;并可由纱线振动频率和张力的对应关系曲线建立工艺参数,进而实现工艺参数得出纱线当前张力,误差为±10%,证实了系统的可行性。综上所述,系统能够连续监测纱线张力的稳定及一致性,准确快速地测量出张力过大或者过小的纱线,并进行人机交互、数据分析和数据保存。