在纺织及化纤等工业生产中,丝线的张力是一个十分重要的技术参数。张力不均匀会直接影响丝线在筒管上的成型,还会导致染色不均匀等。因此,如何提高纺纱环节中纱线张力检测的精确性和实时性成为提升化纤产品质量必须面对的问题。本文针对化纤生产过程中纺丝环节的纱线生产加工速度快,基本以人工抽样巡检的方式来获取张力参数,进而指导控制系统参数调整的现状。提出了一种采用相同间歇的方式来在线模拟人工检测的结构,设计并实现了应用于高速纺丝生产环节的在线张力检测装置。该装置不仅可以进行张力数据在线采集与显示,还为有效提升张力控制参数的调整提供了在线数据支持。本文主要研究内容和创新工作如下:（1）针对化纤生产过程中纱线高速运动的张力检测问题,提出了一款在线纱线张力传感器的设计方案。不仅可以实现数据的自动化采集以及相关信息的在线显示,还可以完成张力不稳定或断线时的报警功能,进而提高生产稳定性。此外,本文结合设计方案对设计结构进行了受力分析,并根据项目实际要求,使用三维设计软件对传感器机械机构进行三维建模设计,并通过3D打印技术使用光敏树脂材料打印获取了所需的结构件。（2）针对接触式纱线张力检测存在摩擦,容易对检测设备和纱线造成损坏的问题,提出间歇式纱线张力检测结构。通过结构的创新设计,采用周期性间歇式纱线张力检测,改善了陶瓷滑轮与丝线的接触方式,减少了它们之间的磨损。采用S型曲线算法以控制步进电机平稳运行,保证步进电机实现精准周期性位置控制,最终达到控制测量频率以提高检测精度的目的。（3）为增强张力检测系统的可视化程度,设计并开发了张力信息检测软件。可以将采集到的张力信息传输至上位机完成监控与显示,便于用户更加直观地查看张力信息检测结果。同时采用双以太网通信方式,兼容性好,通信速率快,便于调试、监控和组网。（4）制作出在线纱线张力检测传感器实物,对其基本性能和相关参数进行测试,采用最小二乘法进行拟合优化,并对实验数据进行分析。测试结果为:纱线张力传感器的张力测量范围为0～150g N,最大量程为0～300g N,张力分辨率为0.1g N,迟滞性为0.5825%,重复性为0.7106%,线性度为0.5822%,精度为1.0877%,满足纱线张力检测的需求。本课题针对化纤生产的纺丝环节研究并开发了一款在线张力检测传感器,通过模拟人工检测的过程,利用自动化装置实现纺丝环节中的在线张力实时检测。实验结果证明,该纱线张力传感器具有实时性好、稳定性强等特点,对于提高纱线生产的自动化程度、提升产品品质、以及实现化纤产品在线回溯系统具有重要的现实意义,市场前景良好。