LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розробка системи аналізу та контролю якості готової текстильної продукції

здобувача полягає в аналізі науково-технічної літератури і патентної інформації; розробці програмного забезпечення та координатного еталону, необхідних для роботи системи; проведення експериментальних досліджень у лабораторних умовах; обробці результатів досліджень, формулюванні висновків.

В 6 наукових працях розглянуто можливість застосування системи на базі персонального компьютера та планшетного сканеру для визначення колориметричних та структурних характеристик готової текстильної продукції; розглянуто основні джерела похибки, які виникають при роботі системи та негативно впливають на результати вимірів; представлено методи, які дозволяють уникнути впливу цієї похибки на точність вимірів та експериментально доведено їх ефективність. Метод підвищення точності контролю колориметричних характеристик текстильних матеріалів із використанням координатного еталону захищений патентом України.

У наукових працях, опублікованих у співавторстві, здобувачу належить напрацювання експериментальних даних, теоретичне обґрунтування результатів, формулювання висновків.

Апробація результатів дисертації. Основні теоретичні та експериментальні положення дисертаційної роботи було викладено та обговорено на:

  • міжнародній науково-технічній конференції "Автоматика 2001" (Одеса, 2001);

  • всеукраїнській науково-технічній конференції "Проблеми легкої та текстильної промисловості на порозі нового століття"( Херсон, 2001 );

  • засіданнях кафедри технічної кібернетики Херсонського державного технічного університету (Херсон 2000-2003 рр.).

Публікації за темою дисертації. Основні положення дисертації викладено в 6 наукових працях, які опубліковано в провідних фахових виданнях України.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу загальної характеристики роботи, п'яти розділів основної частини, висновків, літературних джерелі додатків. Дисертацію викладено на 165 сторінках машинописного тексту, вона містить 54 рисунки, 21 таблицю та 8 додатків на 32 сторінках. Список використаних наукових джерел охоплює 155 найменувань, із них 36 зарубіжних.

основний зміст роботи

У вступі подано короткий аналіз стану проблеми, обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, встановлено наукове та практичне значення одержаних результатів, сформульовано мету та основні задачі дослідження, які необхідно вирішити для її досягнення.

У першому розділі, що складається з чотирьох підрозділів, подано огляд літератури за темою дисертації, розглянуто оптичні властивості текстильних волокон і тканин та їх математичний опис, а також представлена класифікація способів виміру кольору текстильних матеріалів.

У наведених роботах зібрані результати дослідів ряду вчених присвячених вивченню кольорів та їх суміші. Закони змішання кольорів, сформовані на основі цих дослідів є теоретичною основою колориметрії.

Основними оптичними властивостями текстильних волокон, як і більшості інших фізичних тіл, є поглинання, переломлення, відбиття та розсіяння ними світла. Тобто випромінювання може проходити крізь тканину, відбиватися, поглинатися, переломлюватися та розсіюватися у ній. Практично для тканин усіх видів має місце сполучення цих явищ. Ці здатності текстильних матеріалів характеризуються відповідними коефіцієнтами: коефіцієнтом пропускання (τ), відбиття (ρ), поглинання (α) та переломлення (n). Більшість тканин відносяться до непрозорих предметів з дифузійним відбиттям. Це відбиття, при якому дзеркальна складова помітно не виявляється, і практично весь відбитий потік випромінювання розсіюється. При цьому поверхня має у всіх напрямках однакову яскравість.

Розмаїтість існуючих волокон та тканин, а також їх фізико-хімічних характеристик призводить до появи таких властивостей як люмінесценція, радіотермолюмінесценція, блиск, колір, рівномірність фарбування, його стійкість та ін. Від останніх трьох характеристик великою мірою залежить якість та зовнішній вигляд текстильної продукції, тому своєчасний їх контроль є необхідним та дуже важливим.

У текстильних волокон переважають природні ахроматичні кольори. Їх розрізняють за світлотою, яка характеризується коефіцієнтом відбиття. Яскраві кольори волокон в більшості штучні. Хроматичні кольори, крім світлоти, характеризуються ще колірним тоном та насиченістю.

Способи виміру кольору і відповідні їм засоби вимірів, звичайно прийнято розділяти на три групи: візуальні, спектральні та фотоколориметричні. Однак всі ці способи мають свої недоліки, які обмежують їх застосування у вітчизняному текстильному виробництві.

У другому розділі ґрунтуючись на широко відомій моделі, яка розроблена в працях професора А.П. Храпливого, запропоновано представлення моделі у виді (1)

(1)

При цьому опис тканини представляється як взаємодія хвиль із просторовими частотами n, m (2), які пов'язані із системою уткових і основних ниток.

(2)

Ядром моделі є лінійний оператор (3), складений з коефіцієнтів ряду Фур'є і який відображає топологічні особливості об'єкта:

(3)

Даний підхід одержує подальший розвиток, якщо коефіцієнти Фур'є визначені у виді, який явно зберігає взаємодію ниток утку й основи тканини:

(4)

Характер взаємодії елементів моделі визначається матрицями:

(5)

Таким чином, виділена компонента рівноважного рапорту S11, нерівноважна складова по утку S12 й по основі S21 і частка центрально симетричної складової рапорту S22. Зберігши достоїнства моделі (1), ми одержуємо можливість ввести деформації тканини x1=Bx безпосередньо в її модель. Найбільш розповсюдженим випадком загальної деформації полотнини тканини є перекіс утку.

Як наслідок деформації тканини виникає нова система одиничних хвиль взаємодії компонент структури тканини (6), пов'язана з виникненням верхньої і нижньої групи частот у Фур'є спектрі:

(6)

де нові просторові частоти визначаються компонентами bij матриці В:

(7)


Явище формування подвійної системи хвиль при деформації тканини викликає розбиття спектральної матриці на дві структурні складові:


Модель тканини в цьому випадку відображає взаємодію двох об'єктів:

(8)

Власне вираз (8) відображає існування обуреної і компенсуючої складової, а аналіз виразу (7) указує на існування субгармонік з частотами кратними b12/b11 і b21/b22.

Для опису взаємодії тканини з датчиком розглянутий характерний для задачі контролю випадок, коли поле датчика є меншим ніж поле об'єкту контролю.

З огляду на особливості даного представлення, використана модель виду (9)

(9)

При цьому виникає необхідність переходу до чотирьохвимірного представлення векторів Фур'є, коефіцієнтів датчика і тканини в моделі (10):

(10)


І як наслідок, вводяться клітинні матриці опису взаємодії (11):

(11)

Таким чином спектральна матриця моделі як і раніше відображає основні топологічні властивості тканини, але здобуває більш