波譜圖、頻譜圖

* {! g) p% f. R6 L

波譜圖spectrogram

* H! f3 _+ }- _- p' ~
波譜圖又稱頻譜圖。由波譜儀將紗條復雜的不勻，用傅里葉級數分解還原成許多諧波后，按對應的波長和振幅作出的紗條不勻振幅與波長的關系圖。圖中橫坐標以波長λ的對數值lgλ表示，縱坐標表示各諧波的相應振幅S（lgλ）。一般認為纖維在紗條中呈泊松分布，按隨機平穩過程理論推導：
* M. T7 C3 y9 s. `3 F

式中L為纖維長度，n為紗條截面內平均纖維根數。理論上波譜圖為光滑曲線，曲線峰值出現在纖維平均長度2.5～3倍的位置上。但波譜儀頻道數有限，只能分解成為有限的諧波；且目前的紡紗工程不可能制得理想的紗條，實際波譜圖是階梯曲線，高于理論波譜曲線。當實際紗條中有因工藝因素引起的牽伸波時，波譜圖上會出現連續呈小山形的凸起；存在因機械缺陷產生的機械波時，會出現周期性的煙囪凸起。在實際工作中分析紗條波譜圖，主要是找出牽伸波和機械波，進一步推知造成疵病的工藝原因和缺陷機件，以便改進工藝、更換和修復機件，使紗條質量達到要求。

7 L, E4 f9 v$ N9 G9 S) T

6 m' N+ L" m  _+ r+ ?0 L

頻譜圖

spectrogram

# m" i" Y5 U8 d7 e9 [4 A

6 e! z$ t8 C7 n& \0 G4 r3 b

# o% ^' P- a2 J2 }+ F

; `3 l$ h7 v7 B
9 u1 t: _: p; s1 F7 Q. b

       
! Y, b$ b* \+ o: V' h          
/ a. u1 b6 o5 C# D

9 t; r5 w& F+ V9 c
9 m, _5 K" `6 J- z: t: H, e
- b0 T& H1 L8 q* P$ d" d% _. y
, L- \2 G' ~& k

波譜圖形態還與紡紗機件的機械狀態密切相關，如下圖所示，波譜圖上的“煙囪”表示羅拉、齒輪等旋轉件故障造成的周期性不勻（即機械波），波譜圖上的“小山”表明牽伸機構故障或工藝不當造成了非周期性不勻（即牽伸波）?！盁焽琛被颉靶∩健钡牟ㄩL與某個機器部件或機構對應，所以，采用波譜圖可以方便地尋找出產生不勻的原因并予以清除，成為紡紗品質技術管理的重要手段，有時稱波譜圖具有指紋性。

含有明顯機械附加不勻的短纖維紗的波譜圖

3 [$ y* V0 k. o1 _/ G$ g! n電容式條干均勻度儀可以方便地檢測出細紗、粗紗、棉條等線形紡織材料的波譜圖。實際的短纖維紗的正常波譜圖如下圖所示，習慣上波譜圖橫坐標用對數坐標，其形態與纖維長度有關，不等長纖維是單峰，等長纖維是雙峰或多峰，峰尖主波長與纖維長度有關。

短纖維紡成的正常紗的波譜圖

紡紗工序的均勻度控制中更為方便有效的方法是所謂的“波譜圖”，波譜圖一般用電容式或光電式條干均勻度儀測試。
按數學中的傅里葉積分原理，下圖所示紗線的線密度曲線可以表征為很多不同波長的正弦波疊加的和，每一正弦波可視作線密度變化曲線的一個正弦分量。上述各正弦分量的波長與幅值高度的關系圖就是波譜圖，波譜圖的橫坐標是線密度變化的各個正弦分量的波長，縱坐標為其波幅值。電容式條干均勻度儀可以方便地檢測出細紗、粗紗、棉條等線形紡織材料的波譜圖。

　紗線的線密度曲線