HVI大容量纤维测试仪
HVI大容量棉花纤维测试仪校准规范
HVI大容量棉花纤维测试仪校准规范（HVI900型 2007.01版）1 范围本规范适用于乌斯特大容量棉花纤维测试仪HVI900型进行校准及校准检查（以下简称HVI仪）。
2 引用文献GB/T 3291.1-1997 纺织纺织材料性能和试验方法第1部分:纤维和纱线GB/T 6498-2004 棉纤维“马克隆值”试验方法GB/T 13781-1992 棉纤维长度（跨距长度）和长度整齐度的测定GB/T 13783-1992 棉纤维断裂比强度的测定平束法GB/T 13784-1992 棉花颜色试验方法GB/T 20392-2006 HVI棉纤维物理性能试验方法使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3 术语和定义3.1上半部平均长度：在照影曲线图中，从纤维数量50%处作照影曲线的切线，切线与长度座标轴相交点所显示的长度值。
3.2 平均长度：在照影曲线图中，从纤维数量100%处作照影曲线的切线，切线与长度座标轴相交点所显示的长度值。
3.3 长度整齐度指数：测试棉纤维长度时，平均长度占上半部平均长度的百分率。
3.4 短纤维指数：长度在16.5mm及以下棉纤维重量与全部棉纤维重量之比，以百分率表示。
3.5 断裂比强度：纤维束拉伸至断裂负荷时所对应的强度，以未受应变试样每单位线密度所受的力来表示。
单位为cN/tex。
注：本技术规范采用夹头隔距为1/8英寸即3.2mm，HVICC水平。
3.6 断裂伸长率：纤维束断裂负荷最大时的相应伸长与1/8英寸即3.2mm隔距长度之比，以百分率表示。
3.7 马克隆值：一定量棉纤维在规定条件下的透气阻力的量度，它是棉纤维线密度与成熟度比的乘积，以马克隆刻度表示。
马克隆刻度由国际协议确定具有成套马克隆值的“国际校准棉样”进行传递。
3.8 反射率（Rd）和黄色深度（+b）：Rd表示棉花样品反射光的明暗程度；+b表示棉花黄色色调的深浅程度。
3.9 杂质粒数：使用杂质仪测试棉花时，测试面积内样品表面杂质颗粒总数。
HVI棉纤维大容量测试仪检测指标解析
比强度 、 断裂 伸 长 率 、 克 隆 值 、 特 征 度 （ 麦 色 反射 率 和黄度 ） 等多 项指 标 （ １ 。我 国农 业 部 棉 花 监督 表 ）
检验测 试 中心 目前拥 有 ＨＶＩ ｐ ｃｒｍ、 Ｔ ０ ０ ｅ ｔｕ ＨＦ ９ ０ 、 Ｓ
很 低 低 中 等 高
强度低 ， 且 在 加 工 过 程 只 容 易 形 成 棉 结 索 丝 ， 而 短
纤 维 含量 和落棉 量 增 多 。
维普资讯
表 ４ 棉 纤 维 断 裂 比 强 度 分 档 表 断 裂 比强 度 ／ ｃ ・ ｅ ） （Ｎ ｔｘ
因此 ， 纤 维长度 越 长 ， 棉 成纱 号 数 越 小 ， 的质 量 也 纱
越好。 ２长 度 整 齐 度 指 数
特 点 ， 棉 花渡 为 仪 器 检 测 。它 由五 个 独 立 的 基 本 组件 组 成 ， 长 度 ／ 力 组 件 、 克 即 强 麦 隆组 件 、 色 组件 、 颜 杂质 组 件 和
重要 品质 指标 之 一 ， 与棉 纤 维 的成 熟 度 、 细度 等 指
１上 半 部 平 均 长 度
标 有 着密切 的关 系 。
１１ ． 表示 意 。 上 半部 平均 长度 指取 样梳 一次所 取 适 量纤 维 束 中 较 长 纤 维 一 半 纤 维 量 的平 均 长 度 。 上 半部 平均 长度 与手 扯 长度 以及 ＡＦ Ｓ的重量 法 上 Ｉ 四分位 长度 基本 一致 。 １２ ． 标准。２０ ０ ６年 新 修 订 的《 花 细绒 棉 》 棉 国 家标 准规定 棉 花纤 维 长度 采 用 上 半 部 平 均 长 度 为
纱 粗 细不 匀 ， 响外 观 ， 影 而且 短 纤 维 容易 飞 落 ， 落棉
棉花大容量纤维测试仪HVI的发展及应用概况
棉花大容量纤维测试仪HVI的发展及应用概况摘要：棉花的品质检测工作已经由原始的人工感官检验转变为人体感官检验和棉花纤维检测仪器检测相结合为主。
那么对于相关检测仪器的要求更加严格，纤维仪器的发展也由单项检测向大容量型综合性速度快的检测方向转变，棉花纤维仪器的不断更新进步提高了检测的速度，节省了大量的时间和人工成本，对于促进棉花产业的发展起到了非常至关重要的作用。
本文对棉花纤维测试仪器HVI 的发展以及现如今的应用情况加以详细阐述，以期更好地促进未来的棉花产业进步。
关键词：棉花纤维；检测仪器；发展现状；应用引言我国是棉花生产大国，每年在收购棉花的时候，都需要对棉花进行检验，这是一项技术性较强的工作。
不仅如此，为确保质量，在棉花的进出口加工、储备等环节也需要进行检验工作，因此棉花检验工作在棉花的生产和贸易方面具有重要的意义，关于棉花的检验工作也越来越重要，为了能够更好地做好棉花检测工作，我们针对棉花纤维检测仪器HVI的发展和应用进行探讨，在此基础上不断优化棉花纤维检测工作，推动我国棉花产业的发展。
一、棉花纤维检测仪器的发展状况棉花纤维仪器的发展历史已经有20多年了，随着社会的发展，棉花纤维仪器也逐渐升级改造，现如今最先进、受行业内认可度最高的就是国际上通用的大容量快速检测仪HVI，它比其他普通的检测仪器测试效果要更加高效准确，此设备在原始系统的基础上进行了软件升级，测试功能也更加全面。
HVI型大容量纤维检测仪器的全自动检验结果的科学性和权威性备受业内人士认可，可以在三十秒之内完成对棉花纤维的颜色等级、长度、整齐度、强度、马克隆值等十多项数据的检测，工作效率很高。
这套先进的设备基本上实现了对棉花纤维的全过程自动化检测，在很大程度上提升了检测速度，保证了检测结果的准确程度，避免了因为人工检测的部分不规范操作而引起的误差[1]。
在当今国际棉花检测领域中，此机器已经成为测试的标准仪器，广泛被应用对各种棉花样品的分析监测。
HVI仪使用维护中应注意的几个问题
Ｈ Ｉ 容量纤维测试仪Ｈ Ｉ Ｖ大 Ｖ 产 生 于 ２ 世 纪６ 年 代 后 期 ，０ ０ ０ ７ 年 代 起 美 国农 业 部 开 始 使 用 Ｈ Ｉ Ｖ 作 为 棉 花 分 级 的 主要 依 据 。 现
在 每 年 美 国９ ％ 以 上 的 棉 包 利 ５ 用ＨＶ 进行 分级 。美 国从 ２ 世 纪 Ｉ ０
数 量 巨大 的棉 纺 企 业 相 比 ， 一 这
数 字 仍 然远 远 不 足 以满 足需 求 。 过 于 昂 贵 的 价 格 和 繁 琐 的 保 养
程 序 使 得 一 些 厂 家 对 仪 器 的 性 价 比持 怀疑 态度 。我 国是 否需 要
８ 年代 起开 始 广泛 的应 用Ｈ Ｉ Ｏ Ｖ 来 检 测 棉 花 的各 种 指 标 ， 开 始 并
问题 。
一
测 试 过 程 中 ， 操 作 人 员 在 拿 取 样 品 时 ，容 易 掉 落 部 分 纤
、
日常使 用ＨＶＩ 程 中应 过
维 和 叶 屑 、棉 籽 等 杂 质 在 仪 器
表 面 或 实 验 室 地 面 上 。每 次 工 作 结 束 后 ．操 作 人 员 应 及 时 清
理 这 些 纤 维 和 杂 质 。 如 不 及 时
４ 结 语
Ｘ １ ０ 电测 器 已通 过 国家 有关 部 门技术 鉴 定 Ｊ３ 型
时为 仪器今后 运用 感应 式按 键 留下余地 ；配 以汉字
大屏 幕背光 显示器 ，加 之高 质量 语音 和 电池使用 进 程显 示 ． 大地方便 了仪器操作 。 极 取原 棉试 样５ ， Ｏｇ 均匀放 人 测 试原 棉 腔 内 ， 作 操 左右 可选择式 推杆 加压 装置 加压 ，使 活动 电极板 前 移压 紧原 棉 ，达７ ５Ｎ时 自动 接通 电源 开始 测试 ， ３ 并
HVI操作规程
HVI大容量棉花纤维测试仪操作规程（HVI 900型2007.01版）本操作规程适用于使用乌斯特大容量棉花纤维测试仪（HVI AUTOMATIC CLASSING ，以下简称HVI 900）进行棉花分级。
1．分级准备1.1 环境条件分级试验室及样品平衡室应保持如下温湿度条件：温度：20±2℃、相对湿度：65±3%使用阿斯曼温湿度仪及毛发温湿度计对试验室温、湿度进行连续监视、记录。
如果温湿度超过允差范围，分级必须停止。
设备维修人员需调试或检修空调系统直至环境重新满足条件要求。
这种情况发生时，测试恢复前样品必须达到平衡回潮率。
中纤局使用数字式温湿度探头监测各承检机构分级实验室及样品平衡室温湿度环境，其通过串口与信息系统服务器连接，信息系统根据中纤局下发的温湿度采集和衡量标准方案①实时自动采集温湿度数据，判断恒温恒湿环境是否满足要求，不符合要求时间段内检测的数据将不予采集，并通过HVI “主机STX网络信息”窗口实时给与提示。
1.2 样品每个棉花样品由两部分组成。
每部分约260mm长、124mm或105mm宽，重量不少于125g。
两部分中间应卷入标有样品编号的一维条形码标签。
1.3 样品平衡棉花样品在测试前必须采用吸湿平衡方式达到标准温湿度条件下的平衡回潮率。
使用快速棉花水分测定仪对棉样进行测试。
如样品回潮率超过 6.5%，应对样品进行预烘处理，随后进行吸湿平衡。
样品应在完全暴露在实验室大气中的情况下调湿。
棉样调湿时，应单层放置在底部穿孔的样品盒内，以便空气流动。
样品应在标准大气条件下平衡24小时，平衡后的样品其回潮率应在6.5%到8.8%之间。
若回潮率没有达到要求的区间，应检查实验室大气是否符合1.1所述环境条件要求，在确认环境条件符合要求的情况下，再将样品平衡24小时，即可进行测试。
1.4 压缩空气开启空气压缩机及冷干机电源，气压稳定后压力应为0.7-1.0MPa。
气路进入HVI入口处的气压为100-110psi。
HVI大容量棉花纤维测试仪操作规程
大容量棉花纤维测试仪操作规程（型版）本操作规程适用于使用乌斯特大容量棉花纤维测试仪（）进行棉花分级。
．分级准备环境条件分级试验室及样品平衡室应保持如下温湿度条件：温度：±2℃、相对湿度：±使用阿斯曼温湿度仪及毛发温湿度计对试验室温、湿度进行连续监视、记录。
如果温湿度超过允差范围，分级必须停止。
设备维修人员需调试或检修空调系统直至环境重新满足条件要求。
这种情况发生时，测试恢复前样品必须达到平衡回潮率。
中纤局使用数字式温湿度探头监测各承检机构分级实验室及样品平衡室温湿度环境，其通过串口与信息系统服务器连接，信息系统根据中纤局下发的温湿度采集和衡量标准方案①实时自动采集温湿度数据，判断恒温恒湿环境是否满足要求，不符合要求时间段内检测的数据将不予采集，并通过“主机网络信息”窗口实时给与提示。
样品每个棉花样品由两部分组成。
每部分约260mm长、124mm或105mm宽，重量不少于125g。
两部分中间应卷入标有样品编号的一维条形码标签。
样品平衡棉花样品在测试前必须采用吸湿平衡方式达到标准温湿度条件下的平衡回潮率。
使用快速棉花水分测定仪对棉样进行测试。
如样品回潮率超过，应对样品进行预烘处理，随后进行吸湿平衡。
样品应在完全暴露在实验室大气中的情况下调湿。
棉样调湿时，应单层放置在底部穿孔的样品盒内，以便空气流动。
样品应在标准大气条件下平衡小时，平衡后的样品回潮率应在到之间。
若回潮率没有达到要求的区间，应检查实验室大气是否符合所述环境条件要求，在确认环境条件符合要求的情况下，再将样品平衡小时，即可进行测试。
压缩空气开启空气压缩机及冷干机电源，气压稳定后压力应为。
气路进入入口处的气压为。
电源将不间断电源（）与市电连接，开启并确认为电池供电状态。
遇周期警报声或蜂鸣器长鸣、故障灯亮，请通知设备维修人员。
①温湿度采集和衡量标准方案中国纤维检验局将另行规定。
检查仪器电源插头是否可靠连接。
校准请参照《大容量棉花纤维测试仪校准规范（型）》进行校准。
HVI型大容量棉花纤维测试仪操作规程第一版图文稿
HVI型大容量棉花纤维测试仪操作规程第一HVI1000型大容量棉花纤维测试仪操作规程2012年第一版本操作规程适用于使用乌斯特大容量棉花纤维测试仪（HVI1000）进行棉花分级。
1．分级准备1.1环境条件分级试验室及样品平衡室应保持如下温湿度条件：温度：20±2℃、相对湿度：65±3%使用阿斯曼温湿度仪及毛发温湿度计对试验室温、湿度进行连续监视、记录。
如果温湿度超过允差范围，分级必须停止。
设备维修人员需调试或检修空调系统直至环境重新满足条件要求。
这种情况发生时，测试恢复前样品必须达到平衡回潮率。
中纤局使用数字式温湿度探头监测各承检机构分级实验室及样品平衡室温湿度环境，其通过串口或网络与信息系统服务器连接，信息系统根据中纤局下发的温湿度采集和衡量标准方案①实时自动采集温湿度数据，判断恒温恒湿环境是否满足要求，不符合要求时间段内检测的数据将不予采集，并通过HVI“主机STX网络信息”窗口实时给与提示。
1.2样品每个棉花样品由两部分组成，每部分约260mm长、124mm或105mm宽，总重量不少于125g，两部分中间应卷入标有样品编号的一维条形码标签。
湿度采集和衡量标准方案中国纤维检验局将另行通知。
1.3样品平衡棉花样品在测试前必须采用吸湿平衡方式达到标准温湿度条件下的平衡回潮率。
如样品回潮率超过6.5%，应对样品进行预烘处理，随后进行吸湿平衡。
棉样调湿时，应单层放置在底部穿孔的样品盒内，以便空气流动。
样品应在标准大气条件下平衡24小时，平衡后的样品回潮率应在6.5%到8.8%之间。
若回潮率没有达到要求的区间，应检查实验室大气是否符合1.1所述环境条件要求，在确认环境条件符合要求的情况下，再将样品平衡24小时，即可进行测试。
使用棉花水分测定仪或快速棉花水分测定仪对棉样进行测试。
1.4压缩空气开启空气压缩机及冷干机电源，气压稳定后压力应为0.7-1.0MPa。
气路进入HVI入口处的气压为100T10psi。
HVI棉花大容量综合测试仪技术参数
HVI棉花大容量综合测试仪（进口）技术参数1.主要功能：1.1用途：1.该HVI仪器是国际棉花贸易结算的尺度和重要检测工具；2.纺织企业主要用于测试100％原棉或经过开清后的筵棉试样，优化原料的使用，降低成本的投入，稳定生产质量；3.对纤维长度、均匀度、强度、马克隆值、颜色和杂质的标准测试能够帮助您选择符合成品要求的棉花；关于短纤、棉成熟度以及含水率方面的信息会帮助您进行棉花类型评价。
所有这些信息都会帮助您在进行棉花交易时作出正确的决策；4.* 该HVI仪器是全世界范围内唯一认可的棉花分级标准。
政府分级机构，如在中国和美国，官方分级实验室以及棉花交易部门都使用该HVI仪器。
棉花生产商、轧花厂、贸易商和纺纱厂都用该HVI仪器质量标准对棉花进行评价、选择；5.该HVI仪器可以满足大型纺纱厂生产能力的需求。
可以测试当前棉花贸易中需要的所有重要的质量参数：马克隆值、纤维长度、长度整齐度、强度、颜色和杂质。
还能提供短纤维指数、棉纤维成熟度以及样品的含水量信息；6.内置有乌斯特公报（USTER® STATISTICS），检测结果可以自动与其对比，评价纱线质量；7.指导纺纱厂长期稳定的使用原棉，对成纱的稳定性和一致性提供支持。
1.2 测试原理：8.马克隆值模块：称取一定量的棉样，放在马克隆值测试窗口中，通过气流法检测试样的平均细度，以此测定试样的马克隆值。
9.长/强模块：通过光学方法测定试样的照影长度曲线图来确定束纤维的纤维长度分布，由此可测得试样的平均长度、上半部平均长度、短纤维指数和长度整齐度。
另外，通过等速伸长原理（CRE）测量束纤维的强度和断裂伸长率。
10.色/杂模块：通过光学法测量试样的色泽，通过试样对白光的反射程度测定试样的反射率。
通过试样对黄光的反射程度，测定试样的黄度，综合反射率和黄度指标确定试样的颜色等级。
通过CCD数字摄影图像进行数字图像处理分析。
确定试样中所含杂质的面积百分率和杂质粒数，并由此确定杂质等级。
HVI1000大容量棉纤维测试仪
二、为什么要引进USTER® 二、为什么要引进USTER® HVI 1000?
1、瑞士乌斯特公司是全球最先进、最权威、最可靠的 从棉纤维到织物全面质量分析的保障者，深受广大用户 的青睐。 2、原料不仅约占整个纺纱生产成本的50%-70%，而且 其内在质量的好坏直接关系到纺纱质量指标的优劣以及 纺纱成本。因此准确掌握原料的内在特性至关重要。 3、USTER® HVI 1000测试仪正是专门针对棉纤维进行 全方位检测的一种高端仪器。而且它是棉花分级中全球 唯一公认的统一标准，在美国、欧洲政府间的棉纤维分 级检验以及私人的分级室和棉花采购部都使用HVI1000， 中国目前90%纤维检验所和大部分有较强实力纺高尖端 客户的企业，均使用USTER® HVI 1000，对棉纤维进 行针对性采购和配棉结构优化。
1000测试指标的定义及其范围 六、HVI 1000测试指标的定义及其范围
2、成熟度Mat 、成熟度Mat 成熟度是以HVI测量出来的马克隆值、断裂比强度和断 成熟度是以HVI测量出来的马克隆值、断裂比强度和断 裂伸长作为参数计算出来的一个相对值。是反映样品中 棉纤维细胞壁的厚度的指标。值越大，纤维越成熟。
1000测试指标的定义及其范围 六、HVI 1000测试指标的定义及其范围
4、长度整齐度指数UI 、长度整齐度指数UI 长度整齐度指数是平均长度和上半部平均长度的比值。 平均长度 长度整齐度指数= 长度整齐度指数= ×100% 上半部平均长度
UI 低于77 低于77 77～80 77～ 81～84 81～ 85～87 85～ 高于87 高于87 描述 很低 低 中等 很高 很高
样品号 手扯尺量长度 HVI上半部平均长度 1 29.8 30.0 2 29.7 29.9 3 29.5 29.5
HVI大容量纤维测试仪
HVI大容量纤维测试仪一、实验目的与要求利用该实验，了解HVI大容量纤维测试仪的测试原理、测试系统和测试项目，掌握仪器的操作方法和各测试指标的概念，并掌握棉纤维马克隆值、纤维长度和纤维强度的测试方法。
二、仪器用具与试样材料HVI大容量纤维测试仪，色特征校准瓷板（一套标有Rd和+b值的五块工作校准瓷板），杂质校准瓷板（一套用于仪器校准并标有数值的工作校准瓷板），天平（最大称量不小于50g，分度值不大于0.1g），马克隆值校准棉样，长度和比强度校准棉样（HVICC），原棉实验样品125g左右。
三、实验原理与仪器结构（一）实验原理USTER HVI大容量测试仪可以测试棉纤维的长度（多项指标）、断裂比强度、断裂伸长率、马克隆值、颜色（反射率和黄度）、杂质、预测成纱品质指标、缕纱强力和纺纱均匀度指数（SCI）等指标。
1、长度/强力测试原理（910长度强力仪）纤维沿其长度方向被梳夹随机夹持，排列在梳夹上，构成棉须。
光学系统对棉须从根部至梢部进行扫描，根据透过棉须光通量的变化，获得精确的照影仪曲线，计算出各长度指标，如50%、2.5%跨距长度和长度整齐度；平均长度；上半部平均长度和整齐度指数;根据需要，仪器可输出照影仪曲线图形。
（1）、2.5%跨距长度：仪器扫描起点的纤维量作为100%，当扫描到的纤维量相当于起点纤维量的2.5% （已扫描过97.5%的纤维）时，所对应的长度。
见图8-1。
（2）、50%跨距长度：仪器扫描起点的纤维量作为100%，当扫描到的纤维量相当于起点纤维量的50% （已扫描过50%的纤维）时，所对应的长度。
见图8-1。
（3）、上半部平均长度（UHML）：在照影仪曲线中，从纤维数量50%处作照影曲线的切线，切线与长度坐标轴相交点所显示的长度值，见图8-1。
试验证明，上半部平均长度与手扯长度和罗拉主体长度接近。
我国仪器化检验规定主要检验上半部平均长度和长度整齐度指数。
（4）、平均长度（ML）：在照影仪曲线中，从纤维数量100%处作照影仪曲线的切线，切线与长度坐标轴相交点所显示的长度值，见图8-1。
HVI大容量棉花纤维测试仪校准规范
大容量棉花纤维测试仪校准规范（型版）范围本规范适用于乌斯特大容量棉花纤维测试仪型进行校准及校准检查（以下简称仪）。
引用文献纺织纺织材料性能和试验方法第部分:纤维和纱线棉纤维“马克隆值”试验方法棉纤维长度（跨距长度）和长度整齐度的测定棉纤维断裂比强度的测定平束法棉花颜色试验方法棉纤维物理性能试验方法使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
术语和定义3.1上半部平均长度：在照影曲线图中，从纤维数量处作照影曲线的切线，切线与长度座标轴相交点所显示的长度值。
3.2 平均长度：在照影曲线图中，从纤维数量处作照影曲线的切线，切线与长度座标轴相交点所显示的长度值。
3.3 长度整齐度指数：测试棉纤维长度时，平均长度占上半部平均长度的百分率。
3.4 短纤维指数：长度在16.5mm及以下棉纤维重量与全部棉纤维重量之比，以百分率表示。
3.5 断裂比强度：纤维束拉伸至断裂负荷时所对应的强度，以未受应变试样每单位线密度所受的力来表示。
单位为。
注：本技术规范采用夹头隔距为英寸即3.2mm，水平。
3.6 断裂伸长率：纤维束断裂负荷最大时的相应伸长与英寸即3.2mm隔距长度之比，以百分率表示。
3.7 马克隆值：一定量棉纤维在规定条件下的透气阻力的量度，它是棉纤维线密度与成熟度比的乘积，以马克隆刻度表示。
马克隆刻度由国际协议确定具有成套马克隆值的“国际校准棉样”进行传递。
3.8 反射率（）和黄色深度（）：表示棉花样品反射光的明暗程度；表示棉花黄色色调的深浅程度。
3.9 杂质粒数：使用杂质仪测试棉花时，测试面积内样品表面杂质颗粒总数。
3.10杂质面积：测试面积内样品表面杂质颗粒覆盖面积占测试总面积的百分率。
概述仪器通过专用计算机和程序集成了棉花测色仪、杂质仪、气流仪和纤维照影仪强力仪，可以测定棉纤维的色特征、杂质含量、马克隆值、长度、长度整齐度指数、断裂比强度、断裂伸长率、短纤维指数、成熟度九个物理指标。
纤维照影仪强力仪利用光电转换原理测定特制梳夹随机抓取纤维须丛的上半部平均长度，然后测量台退到按一定算法确定的位置上，由隔距为英寸即 3.2mm 的前后夹持器夹紧纤维须丛，测力传感器测得束纤维断裂强力，该强力经光学量、马克隆值修正得出断裂比强度。
HVI棉纤维大容量测试仪检测指标解析
数值
3. 7～4. 2 3. 5～3. 6 4. 3～4. 9 3. 4及以下 5. 0及以上
麦克隆值分档 A B1 B2 C1 C2
麦克隆级别 A级 B级
C级
5. 3 与成纱质量的关系 。麦克隆值高的棉纤维能 经受机械打击 ,易清除杂质 ,成纱条干均匀 ,外观光
洁 ,疵点少 ,成品的制成率高 。但麦克隆值过高 ,会 影响成纱强力 。麦克隆值过低的棉纤维往往成熟
H V
孟 俊 婷 ︐唐
︵农 业 部 棉
I棉
淑 荣
花 品
纤
质 监
维
督 检
大验
容
测 试
量
中 心
测 ︐河
试
南 安
仪阳
检︶ 测
指
标
解
析
目前 ,快速 、自动化 、大容 量棉花测试 仪器 应首 推 U ster 公司的 HV I系统 ( HV I是棉纤 维大容量测试仪英文名称 H igh Volum e Inspection 的缩写 ) , 该 系统通过多台仪器联机对各项 指标自动综合分析 ,能够全面 判定试样性能并为生产工艺和 后道产品品质预测提供有价值 的信息 ,代表了当今世界棉花 品质检验的最高水平和发展趋 势 。该仪器自 80 年代问世以 来 ,至今已有近 2000 台套在世 界各地广泛应用 。其检验项目 多 、速度快 、样本容量大和数据 正确性高 、客观性强的特点 ,使 棉花质量检测手段从人工手感 目测过渡为仪器检测 。它由五 个独立的基本组件组成 ,即长 度 /强力组件 、麦克隆组件 、颜 色组件 、杂质组件和终端组成 , 可在 40 秒内测试出一份样品 棉纤维的长度 、断裂比强度 、断
35…… (孟俊婷 ,等 ) HV I棉纤维大容量测试仪
USTER HVI棉纤维测试系统
USTER HVI棉纤维测试系统纺纱厂依靠纤维的质量特征进行纺纱生产已有几十年了。
纤维细度、纤维长度、短纤含量以及纤维强度等纤维质量参数被用于优化纺纱工艺。
过去，测量这些质量特征的方法相当费时，比如手工制备一个用于测试纤维长度和短纤含量的纤维长度排列图需要耗时30分钟。
乌斯特技术公司(原Spinlab公司)于1948年在美国推出了第一个电子纤维长度测量系统。
第一个自动测量纤维细度的仪器也于50多年前在美国推出。
60年代后期，美国农业部(USDA)开始推进美国电子工业，以实现对棉包纤维重要质量特征的自动化测量。
在70年代初，第一个能够在极短时间内测得棉包纤维多个质量参数的电子测量仪器面世。
现在该仪器被称之为USTER® HVI（High Volume Instrument）。
每年，美国95%以上的棉包在12个分级机构用这种仪器进行测量。
同时，在巴西、乌兹别克斯坦以及中国也有类似的分级机构。
大约自1985年起，USTER® HVI开始向纺纱厂出售。
主要是用于配棉，但也用于监控纺纱工艺。
这种仪器能测量棉花的马克隆值、纤维长度及长度整齐度、纤维强度及伸长、成熟度指数、短纤指数、棉花色泽、杂质、含水率以及棉结。
USTER® HVI(大容量测试仪)系统用来在很短的时间内测试大量的棉包试样，这一独特的性能使得对每年的所有产棉进行分级成为了可能，美国农业部(USDA)的工作就是这一巨大项目的典范。
HVI系统还用于仓库库存棉花的分级或者棉花生产商、购销商或纺纱厂之间的贸易棉包的分级。
确定每包棉花的纤维品质特性是纺纱厂电脑化棉包管理的必要条件。
约1300套HVI系统在全世界65个国家安装并使用于上述目的。
典型的HVI测试包括马克隆值、纤维照影长度和长度整齐度、1/8英寸隔距束纤维强力、在HUNTER色泽图上的反射度和黄度以及光学杂质颗粒数和杂质面积。
现在关于校准棉的使用还有一些混淆。
但是，自从1998以来，仅采用美国田纳西州(Tennessee)孟菲斯(Memphis)的美国农业部农业营销服务公司(USDA-AMS)的HVI校准棉，美国农业部(USDA)不再提供ICC。
uHVI1000大容量棉花测试仪
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影响HVI大容量棉纤维测试仪测试结果的因素及纠正方法
５ 探讨
５．１ ＹＧ９８１ 纤维油脂快速抽取器法要求试验员熟悉 该仪器的操作手法，把握合适的试剂添加方法，使 其缓缓流下，恰好能使试剂在接收皿的容量范围内， 并被逐渐蒸干。 ５．２ ２ ｇ 试样放入抽油筒内，压实的程度也值得注 意。压得太实，加入试剂后不滴；压得稍虚，加入
ＹＧ９８１ 纤维油脂快速抽取器抽取油脂，大大缩短了 检验周期，并且试验过程中消耗水、电资源少，耗费 的试剂也少，特别是减少了有害试剂对人体的侵害， 是一种经济实用的试验方法。此研究成果若在全疆或 全国各个口岸推广，将能提高检验工作效率，加快通 关速度，对促进口岸经济贸易的发展有重要意义。
中还应注意以下两点：
洁，必要时进行清理以防止对测试结果产生影响。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第 ３１ 页）恒重，比索氏抽提试验节省时间，所 法试验周期较长，操作步骤繁琐，其中试样萃取和烘
耗费的人工比索氏抽提少，相对对人体的危害减少。 恒 重 过 程 最 费 时 ， 不 适 宜 大 批 量 的 测 试 。 采 用
随着棉花质量检验体制的改革，一直沿用的手 摸眼看感官检验棉花的方法已逐渐被仪器化检验所 替代，２００５ 年，棉花仪器化检验已在全国展开。经 过实践，人们对 ＨＶＩ 大容量棉纤维测试仪经历了由 陌生到熟悉、由不敢操作到熟练掌握、由对测试结 果的迷茫到能正确分析测试结果的过程，并掌握了 仪器常见的故障及排除的方法，部分了解了影响测 试结果的因素等。ＨＶＩ 和其他仪器一样，其测试结 果受人为因素、环境条件、操作技能等多种因素的 影响。现根据实践体会，谈一下我们对提高 ＨＶＩ 棉 纤维测试仪测试结果准确性的认识及做法。
４ 颜色／杂质测试应注意的问题
HVI大容量棉纤维测试仪
五、HVI 1000各模块测试机理
1、各模块测试指标
长度/强度模块 可测量的指标有：回潮率、上半部平均长度、整齐度、 短纤维指数、强度、伸长率 颜色/杂质模块 可测量的指标有：反射率、黄度、杂质数、杂质面积 马克隆模块 可测量的指标有：马克隆值、成熟度 棉结模块 可测量的指标有：荧光值、棉结数
五、HVI 1000各模块测试机理
描述
很低 低 中等 很高 很高
六、HVI 1000测试指标的定义及其范围
5、短纤维指数SFI 也就是我们常说的短绒率。表示纤维长度＜12.7㎜的纤 维占总纤维根数百分比。它与国内定义的短绒率（16㎜以 下）不同。短纤维指数大，表示短纤维含量多通常短绒率 高不但影响成纱质量，还会增加配棉成本。 另外：HVI1000里还设有“16.5mm以下”项，在数值 上为 “12.7mm以下”的 1.8倍。 SFI 描述
四、HVI 1000测试仪的基本特征
2、USTER® HVI 1000测试仪可以对棉纤维进行全方 位的测试，提供17项棉纤维的主要物理指标，包括： 棉纤维上半部长度(UHML)、短绒率(SFI)、回潮率 (Moist)、马克隆值(Mic)、整齐度指数(UI)、断裂比 强度(Str)、伸长率(Elg)、成熟度比(Mat)、反射率 (Rd)、黄度(+b)、颜色等级(Color Grade)、杂质数 (Trash Count)、杂质面积(Trash Area)、杂质等级 (Trash Grade)、荧光值(UV)、棉结(Nep)以及纺纱 稳定参数(SCI)。
低于 6
6～9 10～13
很低
低 中等
14～17
高于18
高
很高
六、HVI 1000测试指标的定义及其范围
6、断裂比强度Str 断裂比强度是束纤维经拉伸至断裂所显示的强度，以每tex 的克力数来表示(g/tex)。我国规定比强度单位为cN／tex， 其他基本相同。值越高，强度越高。
HVI棉花大容量测试仪与AFIS测试指标解析及其应用探讨
HVI棉花大容量测试仪与AFIS测试指标解析及其应用探讨作者：杜凯闫承兰吴志翠来源：《中国纤检》2012年第19期摘要：使用HVI棉花大容量测试仪与AFIS单纤维检测仪对原棉的纤维质量和设备状态进行全面了解，争取以较小的原料成本达到客户的品质要求。
关键词：原棉质量的相对稳定；全面监控；合理配棉；设备状态Abstract：The cotton fiber quality and equipment state have been comprehensively understood . We try to meet the customers’ quality requirements by using smaller raw material costKey Word：The Relative Stability of Raw Cotton Quality；Comprehensive Monitoring；Reasonable Distribution of Cotton；Equipment State1 HVI棉花大容量测试仪与AFIS单纤维检测仪介绍HVI棉花大容量测试仪由4个独立的基本组件组成，即长度/强力模块、马克隆模块、颜色/杂质模块和控制系统。
HVI系统综合了棉花分级经验和棉纤维物理性能测试技术，是集电子、计算机、光学、传感器、气动技术于一体的高科技产品。
HVI主要用于原棉测试，它和计算机配棉系统共同控制同一品种纱线中上、下组原棉质量的相对稳定，从而避免了纱线质量的过大波动。
AFIS单纤维检测仪与HVI棉花大容量测试仪最本质的区别是HVI测试的是一束纤维的指标，而AFIS是一定数量的单根纤维的综合指标。
虽然它们都是通过光学系统得到投影曲线，但是它们测试求出的各种长度、成熟度等指标的方法和意义不同。
AFIS单纤维检测仪通过光电传感器测试单纤维的根数和数量，分别得出纤维长度和根数的排列图，从而求得按根数和重量加权的平均长度、长度CV%、短绒率、重量加权上四分位长度UQL等指标；而HVI大容量测试仪的长/强模块由光学系统利用透光法测量梳夹上的一束棉纤维，通过光学系统和计算机获得精确的照影仪曲线从而计算出平均长度、上半部平均长度、长度整齐度指数等相关指标。
大容量棉花测试仪(hvi)常见故障处理及维护注意事项
摘要:大容量棉花测试仪(HVI )是目前国际棉花贸易中应用最广的棉纤维检测设备,具有诸多优点,备受客户好评。
该设备由于设计复杂、机械动作很多,在使用过程中会出现一些故障,导致检测工作不能顺利进行,延误检测流程和影响检测结果。
在介绍各模块检测原理的基础上,对HVI 设备的一些常见故障现象进行描述并提出可行的解决办法,并对维护注意事项进行阐述,以便HVI 使用者更好使用维护该设备。
关键词:棉纤维检测;大容量棉花测试仪;常见故障;维护;注意事项大容量棉花测试仪(HVI )常见故障处理及维护注意事项李朋1,刘俊2,傅科杰3,张亦琴1,林闪1,连素梅1*(1.石家庄海关,石家庄050051;2.乌鲁木齐海关,乌鲁木齐830011;3.宁波检验检疫科学技术研究院,浙江宁波315000)Li Peng,Liu Jun,Fu Kejie,Zhang Yiqin,Lin Shan,Lian Sumei *中国棉花·大容量棉花测试仪(HVI )常见故障处理及维护注意事项·2020,47(2):40－42https:///10.11963/1000-632X.lplsm.20200205大容量棉花测试仪(High volume instruments ,简称“HVI ”)是由颜色模块、长度/比强度模块(长强模块)、马克隆值模块以及电脑工作站等构成的高度集成化的全自动设备,是目前世界上应用最为广泛的棉花品质检测仪器,具备检测快、指标全面、结果准确、易于操作等诸多优点。
自从我国棉花分级制度改革以后,无论是国际还是国内棉花贸易,均以HVI 测试结果作为贸易、检测的认可数据。
我国作为世界上最大的棉花需求国,每年有大量棉花在贸易或配棉中须使用HVI 设备进行测试。
国内的纤检实验室、海关实验室以及大型纺织企业均配置了HVI 设备,其中又以乌斯特技术股份公司(Uster )所产为主力机型。
因此,笔者以Uster 所产HVI 设备为例阐述不同模块使用中的常见问题及维护注意事项。
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HVI大容量纤维测试仪一、实验目的与要求利用该实验，了解HVI大容量纤维测试仪的测试原理、测试系统和测试项目，掌握仪器的操作方法和各测试指标的概念，并掌握棉纤维马克隆值、纤维长度和纤维强度的测试方法。
二、仪器用具与试样材料HVI大容量纤维测试仪，色特征校准瓷板（一套标有Rd和+b值的五块工作校准瓷板），杂质校准瓷板（一套用于仪器校准并标有数值的工作校准瓷板），天平（最大称量不小于50g，分度值不大于0.1g），马克隆值校准棉样，长度和比强度校准棉样（HVICC），原棉实验样品125g左右。
三、实验原理与仪器结构（一）实验原理USTER HVI大容量测试仪可以测试棉纤维的长度（多项指标）、断裂比强度、断裂伸长率、马克隆值、颜色（反射率和黄度）、杂质、预测成纱品质指标、缕纱强力和纺纱均匀度指数（SCI）等指标。
1、长度/强力测试原理（910长度强力仪）纤维沿其长度方向被梳夹随机夹持，排列在梳夹上，构成棉须。
光学系统对棉须从根部至梢部进行扫描，根据透过棉须光通量的变化，获得精确的照影仪曲线，计算出各长度指标，如50%、2.5%跨距长度和长度整齐度；平均长度；上半部平均长度和整齐度指数；根据需要，仪器可输出照影仪曲线图形。
(1)、2.5%跨距长度：仪器扫描起点的纤维量作为100%，当扫描到的纤维量相当于起点纤维量的2.5%（已扫描过97.5%的纤维）时，所对应的长度。
见图8-1。
(2)、50%跨距长度：仪器扫描起点的纤维量作为100%，当扫描到的纤维量相当于起点纤维量的50%（已扫描过50%的纤维）时，所对应的长度。
见图 8-1。
(3)、上半部平均长度（UHML）：在照影仪曲线中，从纤维数量50%处作照影曲线的切线，切线与长度坐标轴相交点所显示的长度值，见图8-1。
试验证明，上半部平均长度与手扯长度和罗拉主体长度接近。
我国仪器化检验规定主要检验上半部平均长度和长度整齐度指数。
(4)、平均长度（ML）：在照影仪曲线中，从纤维数量100%处作照影仪曲线的切线，切线与长度坐标轴相交点所显示的长度值，见图8-1。
(5)、长度整齐度指数（UI）：平均长度和上半部平均长度的百分比。
该数值越高，表示棉花长度整齐度越好。
图8-1 HVI 长度指标示意图1、50%跨距长度；2、2.5%跨距长度；3、上半部平均长度;4、平均长度长度测试后，一对夹持器在试样棉束的某一部位以3.2mm 隔距夹持纤维，按指定方式进行拉伸（CRE ），获得负荷—伸长曲线，测得断裂比强度和断裂伸长率（纤维断裂比强度是通过测量最大力值和估算断裂纤维的重量来计算的。
断裂伸长率直接由纤维最大断裂负荷时样品夹头间的位移确定）。
测量结束后，梳架弹出，整个过程完全自动化。
纤维束的遮光量由光学系统确定，断裂负荷由力传感器检出，断裂比强度由下式计算： 纤维束重量系数断裂负荷断裂比强度＝⨯ （8-1）夹持器钳口处纤维遮光量与纤维束(梳夹上被夹持、拉断的一部分纤维束)重量成正比，与纤维的马克隆值有关。
不同马克隆值的纤维其透光量不同。
因此加入马克隆值因素系数进行校正，这也就是在测试纤维长度、强力之前，一定要先测试马克隆值的道理。
断裂伸长率由下式计算： 10018.3100⨯⨯＋卷曲量实际伸长量＝纤维束长度实际伸长断裂伸长率（％）＝（8-2）2、马克隆值测试原理根据气流仪的基本原理，将预定重量的松散棉样放入试样筒，压缩到固定的体积，使用恒定压力的压缩空气通过棉样，测得纤维集合体的渗透流的阻力，或使用恒定流量的空气流过纤维集合体测得气流的压差折算为马克隆值。
3、色特征测试原理由于不同品级的棉花具有不同的光谱特征，在可见光谱范围内。
棉花的长波一端(红光谱）的相对光谱反射率的差异较短波光谱(蓝光谱)的小，即棉样愈白，其相对光谱反射率存在短波一端的增长比在长波一端愈多；棉样愈黄，其反射光谱中的蓝光愈少。
白光光束以与棉样表面法线成45°角的方向入射于棉样表面上，在法线方向上测量棉样表面反射光。
分析其中光谱成分和反射率大小，获得棉样的Rd、+b值以及棉花色特征级代码编号。
4、杂质测试原理在颜色测试过程中，同时完成棉花的杂质测量，即通过影像照影仪聚焦于压在玻璃窗口的棉纤维，在排除样品表面平均色泽情况下，对扫描图像分析计算杂质数量及面积。
杂质数量是指测试面积内样品表面杂质颗粒的总数。
杂质面积是指测试面积内样品表面杂质颗粒所覆盖面积占测试总面积的百分率。
杂质数据与常用的含杂率不是一个概念。
（二）仪器结构HVI 大容量纤维测试仪主要由以下几个方面构成：HVI大容量纤维测试仪是美国USTER公司研制的棉纤维测量仪器，在世界主要产棉国都有使用。
目前主要有HVI900A（全自动）型、HVI900SA（半自动）型、 HVI SPECTRUM（新型全自动）型和 HVI1000（中国公证检验专用）型等。
各种型号的测试原理和结构基本相同，一般都有取样部分、长度/强力组件、马克隆值组件、颜色和杂质组件、终端控制器等组成。
下面以HVI900A型为例说明其基本结构和原理。
图8-2 USTER HVI900A型大容量测试仪外型图四、实验方法与操作步骤（一）取样棉花样品在测试前必须在标准大气条件下平衡24小时，平衡后的样品回潮率应在6.5%到8.8%之间。
每个棉花样品由两部分组成，每部分约260mm长、124mm或105mm宽，总重量不少于125g。
两部分中间应卷入标有样品编号的一维条形码标签。
（二）操作步骤1. 长度/强力试验方法（1）仪器的校准①大容量纤维测试仪能同时测定平均长度、上半部平均长度、长度整齐度、断裂比强度和断裂伸长率，可用硬件装置按照设计原理对仪器进行校准。
经过正确校准后，如有必要，可借助软件调整方法，使实测值与实验室校准棉样的标定值相一致。
②校准钱仪器需要预热0.5h，以使电子元件性能稳定。
③至少选择两个已确定马克隆值的具有上半部平均长度、长度整齐度、断裂比强度和断裂伸长率标定值的校准棉样（HVICC），其定值足以覆盖测试范围。
④从显示屏显示的菜单中选定长度/强力校准程序。
⑤按照显示指令，输入校准棉样（HVICC）的标定值，按仪器程序软件执行校准。
⑥进入测试程序，对每个样品作一组试样的测定以验证校准情况，使实验室校准棉样的实测值符合要求。
（2）测试①从实验室样品中取出35g样品作为试验试样。
②从显示屏显示的菜单中选择长度/强力测试程序。
③将样品放在取样器上，取样臂压迫样品，使棉纤维通过取样器；空梳夹在取样器下方移动，棉纤维进入梳夹，在梳夹上生成一排棉纤维束；梳夹上的纤维束经分梳器分梳和毛刷梳理，平行伸直；带有平直纤维束的梳夹自动置入长度/强力模块进行测试。
④显示屏将显示测试值和其他有关信息，同时显示下一次测试的指令。
⑤每个试验试样至少测试两次以上。
2. 马克隆值试验方法（1）仪器的校准①从显示屏显示的菜单中选定马克隆值校准程序②选择两个马克隆校准棉样，一个标有3.0及以下的马克隆值，另一个标有5.0及以上的马克隆值。
③按照显示指令，输入校准棉样的标定值，并用天平准确称取校准棉样重量，精确到10g±0.01g，试样重量显示在显示屏上。
④每个校准棉样测试后，仪器将自动进行校准。
（2）测试①从实验室样品中抽取试验试样，除去明显的、大块非纤维物质，称取一个试验试样至10g±0.5g，拉松试样纤维以便清除棉块。
②从显示屏显示的菜单中选择马克隆值测试程序。
③将试验试样塞入仪器样品筒内，盖上盖板。
④仪器自动进行测定，测定值、其他相关信息以及下次测试的指令均显示在显示屏上。
3. 色特征试验方法（1）仪器的校准①仪器需预热至少4h，以使光源和电子元件性能稳定。
②从显示屏上显示的菜单中选定色特征校准程序。
③按照显示指令，输入每块色特征校准瓷板的Rd和+b值，将色特征校准瓷板放在仪器上，仪器自动校准电路，以使显示值与瓷板标定值一致。
④进入测试程序，测定色特征校准瓷板的色特征值以验证校准情况。
⑤如果色特征校准瓷板色特征的测试结果不能接受，须重复上述③、④的设备调整步骤，直到取得可接受的测试结果为止。
（2）测试①从实验室样品中抽取两个试验试样，每个试验试样不少于40g。
样品表面应完全盖满仪器的测试窗口，其厚度足以挡住光线，样品厚度应在5cm以上。
②从显示屏显示的菜单中选择色特征测试程序。
③将试验试样表面盖满测试窗口，按下按钮启动仪器，使压板给试验试样施加适当压力。
保持试验试样原状，直到仪器显示屏显示测试已经完成。
④每个试验试样各测试一次，除非试验试样色特征明显不匀。
⑤色特征值不匀的控制范围可由实验室确定并明示。
如果两个试验试样的色特征值超出控制范围，需重新测试，如仍超出控制范围，应在实验结果中注明。
4. 杂质试验方法（1）仪器的校准①仪器需预热至少1h，以使光源和电子元件性能稳定。
②从显示屏上显示的菜单中选定杂质校准程序。
③按照显示指令，输入杂质校准瓷板的杂质粒数和杂质面积百分率以便使显示值与瓷板标定值一致。
④进入测试程序，测定杂质校准瓷板以验证校准情况。
（2）测试①采用色特征试验试样。
②从显示屏显示的菜单中选择杂质测试程序。
③将需要测定的试样表面盖满测试窗口，按下按钮启动仪器，使压板给试样施加适当压力。
保持试样原状，直到仪器显示屏显示测试已经完成。
④每个试验试样各测试一次。
5、仪器维护（1）、每天利用吸尘器对仪器内外进行清洁处理，长度箱内的取样器针布（用随机的钢丝刷清洁）及梳夹、导轨、毛刷上残留棉花。
注意吸尘器工作时不要靠近电子元件。
（2）、清洁真空箱内的棉花，清洁真空箱内金属网及滤网。
注意过滤网的安装方向。
清洁电源箱上及电脑后的风扇过滤网。
（3）、检查总气路入口处过滤器是否有存水，若有，旋转过滤器底部与皮管连接处放出存水。
用软布擦拭颜色测试窗口。
五、实验结果计算与修约全部计算、修约由仪器内部可编程微处理器执行。
Rd和+b保留到一位小数。
杂质面积百分率保留到两位小数，杂质粒数保留到个位。
马克隆读数精确到一位小数。
平均长度和上半部平均长度值均以毫米（mm）为单位，保留到一位小数。
长度整齐度指数保留到一位小数。
断裂比强度保留到一位小数，断裂伸长率取一位小数的百分率。