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专利号: 2009101129042
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.间歇染色过程织物色泽在线软测量方法,其特征是:包括a)根据选定的染料、织物和染色工艺参数操纵染机进行染色作业;

b)根据a)选定的染料、织物和染色工艺参数,利用计算机装置进行以下操作:b1)根据染色动力学模型确定染色过程任一时刻染料上染率;

b2)根据色泽软测量模型确定织物色泽的光谱反射率,进而转化为色泽三刺激值和RGR值;

b3)根据b2)得到的RGB值显示对应的颜色;以及c)在染色作业过程中,对染机中的染液进行在线采样,实时测定染料的上染率;将实测得到的上染率输入到计算机装置,计算机装置将实测的上染率与染色动力学模型的预测值进行比较,若偏差在误差允许范围之内,不对染色动力学模型进行校正,否则根据校正算法对染色动力学模型进行适当的校正,以消除染色作业工况变化造成的误差。

2.根据权利要求1所述的间歇染色过程织物色泽在线软测量方法,其特征是:所述染色动力学模型的数学表达式为:其中,Mt,n为t时刻第n种染料的上染率,M∞,n为第n种染料的平衡上染率,Dn为第n种染料的扩散系数,t为染色时间,a为纤维半径,(b0b1b2b3b4b5)为拟合系数;

染料平衡上染率模型为:

式中,(μ0,n,μ1,n,μ2,n,μ3,n,μ4,nv0,n,v1,n)为回归系数,M∞,n为第n种染料的平衡上染率,cn为第n种染料的浓度。

3.根据权利要求1所述的间歇染色过程织物色泽在线软测量方法,其特征是:色泽软测量模型包括:(1)染料上染率与织物颜色反射率的关系式,其数学表达式为:T

其中,[ρ400,ρ420,Lρ700] 为反射率值矩阵。 分别为回归系数,c1,c2,c3分别为三种染料的初始浓度,Mt,1,Mt,2,Mt,3分别为三种染料t时刻的上染率;

(2)织物颜色三刺激值与织物颜色反射率的关系式,其数学表达式为:式中,

(X、Y、Z)为CIE色度系统三刺激值,k10为归化系数,Δλ为波长间距,x10,y10,z10为CIE规定的标准色度观察者的光谱三刺激值,其被测物体要求人眼观察的视角在4°~10°之T间,p(λ)采用CIE规定的标准照明体,[ρ400,ρ420,Lρ700] 为反射率值矩阵;

(3)织物颜色三刺激值XYZ向RGB值的转换方程,其数学表达式为:其中,

为回归系数。

4.根据权利要求1所述的间歇染色过程织物色泽在线软测量方法,其特征是:步骤c)中采用在线短期校正方法对染色动力学模型进行校正,所述在线短期校正是根据某时刻染料上染率的真实值与模型的预测值之差为动力,及时修正模型常数项,即根据误差、累积误差和误差的增量对染色动力学模型的常数项进行PID校正;

所述在线短期校正采用的短期校正算法,其表达式如下:offset=k1×err(t)+k2×serr(t)+k3×derr(t)%

err(t)=y(t)-y (t)

其中,serr(t)=err(t)+err(t-1)derr(t)=err(t)-err(t-1)%

y(t)是某时刻染料上染率的真实值,y (t)是模型的预测值,k1、k2、k3是可调常系数;

当err(t)值在设定误差允许范围之内,不对染色动力学模型进行校正;当err(t)值超过误差允许范围,以校正算法计算得到的offset值对染色动力学模型常数项进行适当的修正,以获得准确的染色动力学模型。

5.间歇染色过程织物色泽在线软测量系统,其特征是:包括间歇式染机,用于对织物进行染色;

计算机装置,其具有响应用户输入染料、织物和染色工艺参数并根据染色动力学模型确定染色过程任一时刻染料上染率的装置;根据根据色泽软测量模型确定织物色泽的光谱反射率,进而转化为色泽三刺激值和RGR值的装置;根据RGB值产生颜色显示信号的装置;

根据测量的实际上染率和校正算法在线校正染色动力学模型的装置;

采样装置,用于在染色过程预定时刻在线采集染液;以及染料上染率测量装置,用于实时测量采集染液中染料上染率,并将测量值输入计算机系统校正染色动力学模型。

6.根据权利要求5所述的间歇染色过程织物色泽在线软测量系统,其特征是:采样装置包括小料缸,小料缸通过采集管道和阀装置连接染机的料缸构成采集染液的通道,通过回流管道、阀和泵装置连接染机的料缸构成将采集染液回送到染机料缸的通道。

7.根据权利要求5所述的间歇染色过程织物色泽在线软测量系统,其特征是:染料上染率测量装置包括液相高效色谱仪,其通过液体输送通道与采样装置连接,并通过数据信号传输装置与计算机装置连接。