專利名稱：檢測沿縱向運動的紗線的雜質(zhì)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測沿縱向運動的紗線的尤其是異質(zhì)纖維這樣的雜質(zhì)的方法，其 中，朝向紗線方向發(fā)射光，并且在這里確定反射值和相關(guān)的透射值，所述反射值代表由紗線 反射的光的強度，所述透射值代表由紗線透射的光的強度。此外，本發(fā)明還涉及一種檢測沿 縱向運動的紗線的尤其是異質(zhì)纖維這樣的雜質(zhì)的裝置，所述裝置具有控制和分析裝置、至 少一個光源以及傳感器，所述光源被構(gòu)造用于朝向紗線方向發(fā)射光，所述傳感器用于探測 反射值和相關(guān)的透射值，所述反射值代表由紗線反射的光的強度，所述透射值代表由紗線 透射的光的強度。
背景技術(shù)：
在用棉紗和其他天然纖維制造紗和線之前首先要機械清洗纖維。從而將粗雜質(zhì)從 纖維清除。另一方面有某些雜質(zhì)，例如各種類型的異質(zhì)纖維用這種方法不能被清除。此外， 所述雜質(zhì)或者異質(zhì)纖維可能只出現(xiàn)在進一步的加工過程中。這些雜質(zhì)隨后被紡入紗或者線 中并且影響隨后的處理過程以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量。正如在天然纖維中發(fā)生的那樣，在化學 纖維情況下不被期望的雜質(zhì)也會出現(xiàn)在紗線中。在此，用于檢測沿縱向運動的紗線的雜質(zhì)的已知光學方法以對紗線反射或者說返 回的光進行分析為基礎(chǔ)。異質(zhì)纖維改變了紗線的反射行為。視異質(zhì)纖維的類型而定，更多 或者更少的光組成(Lichtanteil)或者說光的波長范圍被吸收，從而相反地反射了更少或 更多的光組成。然而除了所吸收的光組成之外，紗線的直徑也影響反射光的強度，因而厚重 點或者薄弱點也影響反射光的強度，進而歪曲了識別異質(zhì)纖維的信號。此外，紗線的直徑還 確定透射光的強度。歐洲專利EP 0 553 446 B1中公開了一種消除反射信號的直徑影響的可能性方 案。為此，反射信號直接與僅受紗線直徑影響的透射信號在數(shù)學上發(fā)生聯(lián)系，所述反射信號 的大小與雜質(zhì)的出現(xiàn)有關(guān)。在此，作為一種在數(shù)學上發(fā)生聯(lián)系的情況，已經(jīng)公開了由反射和 透射信號形成的商數(shù)，從而獲得與直徑無關(guān)的異質(zhì)纖維測量信號。該測量信號表示紗線的 亮度值。這種方法的出發(fā)點在于或者僅在這種條件下達到滿意的作用，即，當沿整個紗線 直徑的反射行為是相同的并且因此未含雜質(zhì)的紗線反射的光的強度與紗線直徑是直接成 比例的。然而這只能被部分地實現(xiàn)。紗線反射的光還與多個其他因素有關(guān)，例如紗線結(jié)構(gòu) 和朝向紗線方向發(fā)射的光的均勻性也起一定作用。也可以體會到，紗線上在邊緣上的反射 行為不同于在中間的反射行為。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的任務(wù)在于改進對沿縱向運動的紗線的雜質(zhì)的檢測，并且如此設(shè)定 反射和透射信號的分析，即，盡可能補償其他的影響。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過方法權(quán)利要求1以及裝置權(quán)利要求17表明的特征來解
4決。本發(fā)明的有利改進方式是從屬權(quán)利要求的主題。為解決該任務(wù)而建議，將相應(yīng)透射值和與反射有關(guān)的參考值聯(lián)系起來并且比較當 前反射值與所述參考值，或者將相應(yīng)反射值和與透射有關(guān)的參考值聯(lián)系起來并且比較當前 透射值與所述參考值。通過將每個出現(xiàn)的透射值或者反射值與用于反射或者透射的參考值關(guān)聯(lián)起來，不 僅削弱了而且還盡可能地消除了測量信號的已知的直徑相關(guān)性。該參考值為配合于相應(yīng)條 件和相應(yīng)的紗線進行調(diào)整，從而也可以補償其他的影響因素。與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于， 不是通過確定亮度值而是通過與參考值的比較來獲得反射信號的直徑相關(guān)性。在本發(fā)明一個改進方式中，所述參考值是反射值或者透射值的平均值。按照有利 方式，應(yīng)用在所述紗線基準長度期間與相同透射值有關(guān)地確定的所有反射值或者與相同反 射值有關(guān)地確定的所有透射值來確定所述平均值。以這種方式實現(xiàn)了簡單地確定參考值并 且所有紗線參數(shù)幾乎自動包含在該參考值中。通過在紗線的一定長度期間進行的平均，在 基準長度期間出現(xiàn)的雜質(zhì)對于該參考值實際上不起作用。在此，僅將紗線長度的第一部分或者將整個紗線長度用作為基準長度。在這里，為 了補償紗線參數(shù)通常有限的長度就足以確定參考值。然而還有影響測量的其他影響因素在 起作用。這包括針對測量透射或者反射光所應(yīng)用的光源或者傳感器的污染和老化，或者光 源的色譜的變化以及紗線位置的可能改變。因為這些影響可能會連續(xù)變化，所以這對于為 了適應(yīng)而連續(xù)調(diào)整參數(shù)值也是有利的。也就是說，在這種情況下沿整個紗線長度連續(xù)實現(xiàn) 平均值的生成。在此，按照有利方式流暢地形成平均值。按照有利方式，在紗線長度的第一部分期間雜質(zhì)的檢測不是主動進行的，具體而 言直至提供足夠的反射值來形成平均值。依賴于基準長度怎樣被確定，因而在基準長度的 第一部分期間或者在整個基準長度期間無雜質(zhì)分析。計算平均值可以有各種各樣的方法。因此例如可以計算算術(shù)平均值。另選地也可 以計算中位數(shù)。在此，中位數(shù)的優(yōu)點是更好地補償離群值。指數(shù)過濾器同樣提供形成平均 值的可能性，并且進而具有的優(yōu)點在于不一定非要臨時存儲一些發(fā)射值或者透射值。按照有利方式，將透射值或者反射值和相關(guān)的參考值存儲在表格中。因而保證簡 單和快速地獲得需要的值?？赡軟]有存儲在表格中的值可以通過函數(shù)尤其是線性函數(shù)插 入?；蛘呖梢源_定當前反射值或者當前透射值與參考值的絕對偏差，或者可以確定當 前反射值或者當前透射值與參考值的相對偏差。當所述絕對或者相對偏差超過或者低于預(yù) 定臨界值時，表示雜質(zhì)。如果當前反射值相對于與反射有關(guān)的平均值向上偏離，則存在明亮 點，如果向下偏離，則是暗點。在一個有利實施方式中同時確定當前反射值和當前透射值。由此實現(xiàn)了省時地檢 測雜質(zhì)或者異質(zhì)纖維，并且也保證了在紗線通過速度較快時可靠地識別異質(zhì)纖維，正如在 卷繞機中發(fā)生的那樣。此外，以簡單方式保證了也在相同紗線點上測量當前反射和透射值。為了解決該任務(wù)，進而建議一種檢測沿縱向運動的紗線的尤其是異質(zhì)纖維這樣的 雜質(zhì)的裝置，該裝置具有控制和分析裝置，其中所述控制和分析單元如此構(gòu)造，即，將相應(yīng) 透射值和與反射有關(guān)的參考值聯(lián)系起來并且比較所述參考值與當前反射值，或者將相應(yīng)反 射值和與透射有關(guān)的參考值聯(lián)系起來并且比較所述參考值與當前透射值。
在本發(fā)明裝置的一個有利構(gòu)造方式中，借助于所述控制和分析裝置能夠確定參考 值作為所述反射值或者透射值的平均值。根據(jù)本發(fā)明裝置的一個改進方式，所述控制和分析裝置如此構(gòu)造，S卩，根據(jù)與相同 透射值有關(guān)地確定的所述反射值或者根據(jù)與相同反射值有關(guān)地確定的所述透射值來確定 所述平均值。按照有利方式，所述控制和分析單元具有存儲器，表格能夠存儲在所述存儲器中， 所述表格將每個透射值或者反射值與參考值聯(lián)系起來。根據(jù)另一優(yōu)選實施方式，用于探測當前反射值的傳感器和用于探測當前透射值的 傳感器如此設(shè)置，即，所述反射值和所述當前透射值能夠同時被測量。


下面結(jié)合附圖中所示的實施例進一步描述本發(fā)明。附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置；圖2示出對于第一紗線的與透射值相關(guān)的平均反射值的圖表；圖3示出對于第二紗線的與透射值相關(guān)的平均反射值的圖表；圖4示出由反射值與平均反射值確定的絕對偏差的原理圖；圖5示出由反射值與平均反射值確定的相對偏差的原理圖；圖6示出由透射值與平均透射值確定的相對偏差的原理圖。
具體實施例方式圖1示出本發(fā)明裝置的一個可能的實施方式。紗線1沿著箭頭2的方向縱向運動。 這里是發(fā)光二極管的光源3朝向紗線1的方向發(fā)射光。所發(fā)射的光不僅被紗線透射而且也 被紗線反射。該裝置具有兩個傳感器4和5以便測量所透射和反射的光的強度。在所示實 施例中光電二極管被用作傳感器。在此，光電二極管4測量由紗線透射的光或者陰影。光 電二極管5探測由紗線反射的光。此外，該裝置包含具有存儲器7的控制和分析單元6。帶 有透射值和相關(guān)的參考值的表格儲存在存儲器7中。在所示實施例中，平均反射值被用作 為參考值。該控制和分析裝置經(jīng)由線路8與發(fā)光二極管連接以便調(diào)節(jié)光強度。測量信號從 光電二極管4和5經(jīng)由線路9和10傳遞至該控制和分析單元6。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)光二極管 3發(fā)射出閃光并同時利用光電二極管4測量透射信號和利用光電二極管5測量反射信號。 在此針對所有測量，閃光強度保持不變。圖2和圖3示出平均反射值的圖表，所述平均反射值與材料性質(zhì)不同的兩種不同 紗線的透射值有關(guān)。為了確定平均值，與透射值有關(guān)地探測多個反射值，并且在相應(yīng)選定的 紗線基準長度期間連續(xù)地利用每個新的反射值來調(diào)整該平均值。根據(jù)多次測量得出針對第 一紗線的散布圖11和針對第二紗線的散布圖13。由此得到與透射值有關(guān)的平均反射值。 曲線12示出第一紗線的平均值，曲線14示出第二紗線的參考值。圖4和圖5示出由反射值與平均反射值確定的絕對和相對偏差的原理圖。隨著發(fā) 光二極管3的每次閃光，借助于光電二極管4和5探測透射值T和反射值R。透射值T被傳 輸給表格20，透射值和相關(guān)的平均反射值存儲在表格20中。結(jié)果由此獲得平均反射值Rm。
6新測得的當前反射值R可以用于改進平均反射值。借助于加法器21將平均反射值Rm與施 加(-1)的當前反射值R相加以檢測雜質(zhì)。在此得到偏差A(yù)R。如果偏差大于或者小于預(yù)定 值則表示雜質(zhì)。在圖5中補充提供了相對偏差A(yù)R/艮的計算。在這里借助于除法器22形 成絕對偏差A(yù) R和平均反射值Rm的商數(shù)。相應(yīng)地可以利用該相對偏差檢測雜質(zhì)。
圖6示出另一實施例。在此，不但由當前反射值與平均反射值確定了偏差，而且還 由當前透射值與平均透射值確定了偏差。類似于圖2和圖3，與每個反射值有關(guān)地根據(jù)多個 透射值形成平均透射值。該平均透射值被存儲在表格30中。當前的反射R測量值被提供 給表格30。由此獲得相關(guān)的平均透射值Tm。除了當前反射值還測量當前透射值T，該透射 值T同樣被傳輸給表格30以便連續(xù)計算平均透射值。平均透射值Tm和施加(-1)的當前 透射值T被傳輸給加法器31并且得到偏差A(yù)T，該偏差A(yù)T可以用于分析雜質(zhì)。當然在圖 6中還顯示了借助于除法器32確定相對偏差A(yù)T/Tm，該偏差A(yù)T/Tm可以另選地用于分析雜 質(zhì)。
權(quán)利要求
一種檢測沿縱向運動的紗線(1)的尤其是異質(zhì)纖維這樣的雜質(zhì)的方法，其中，朝向紗線方向發(fā)射光，并且在這里確定反射值(R)和相關(guān)的透射值(T)，所述反射值代表由所述紗線反射的光的強度，所述透射值代表由所述紗線透射的光的強度，所述方法的特征在于，將相應(yīng)透射值(T)和與反射有關(guān)的參考值(Rm)聯(lián)系起來并且比較當前反射值(R)與所述參考值(Rm)，或者將相應(yīng)反射值(R)和與透射有關(guān)的參考值(Tm)聯(lián)系起來并且比較當前透射值(T)與所述參考值(Tm)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述與反射有關(guān)的參考值是所述反射值 的平均值(RJ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述與透射有關(guān)的參考值是所述透射值 的平均值(TJ。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，應(yīng)用在所述紗線基準長度期間總是與 所述透射值(T)相關(guān)地確定的所有反射值(R)或者總是與所述反射值(R)相關(guān)地確定的所 有透射值(T)來確定所述平均值(Rm、Tm)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將紗線長度的第一部分用作為基準長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將整個紗線長度用作為基準長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6之一所述的方法，其特征在于，在所述基準長度的第一部分期間 無雜質(zhì)分析。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述整個基準長度期間無雜質(zhì)分析。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8之一所述的方法，其特征在于，所述平均值(Rm、Tm)被作為算術(shù) 平均值計算。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至8之一所述的方法，其特征在于，所述平均值(Rm、TJ被作為中 位數(shù)計算。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至8之一所述的方法，其特征在于，所述平均值(Rm、TJ通過指數(shù) 濾波器形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，所述透射值(T)和所述相關(guān)的 參考值(RJ被存儲在表格(20)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，所述反射值(R)和所述相關(guān)的 參考值(TJ被存儲在表格(30)中。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，確定當前值(R、T)與參考值(Rm、 TJ的絕對偏差(AR、AT)或者相對偏差(AR/Rm、A T/Tj。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當所述絕對偏差(AR、AT)或者相對 偏差(AR/Rm、A T/TJ高于或者低于預(yù)定臨界值時，表示有雜質(zhì)。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，同時確定所述當前反射值(R)和 所述當前透射值(T)。
17.用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至16之一所述的方法的一種裝置，所述裝置具有控制和 分析裝置(6)和至少一個光源(3)以及傳感器(4、5)，所述光源被構(gòu)造用于朝向紗線方向發(fā) 射光，所述傳感器用于探測反射值(R)和相關(guān)的透射值(T)，所述反射值代表由所述紗線反 射的光的強度，所述透射值代表由所述紗線透射的光的強度，所述裝置的特征在于，所述控 制和分析裝置(6)如此構(gòu)造，即，將相應(yīng)透射值⑴和與反射有關(guān)的參考值(RJ聯(lián)系起來并且比較所述參考值(RJ與當前反射值(R)，或者所述控制和分析裝置(6)如此構(gòu)造，即， 將相應(yīng)反射值(R)和與透射有關(guān)的參考值(TJ聯(lián)系起來并且比較所述參考值(TJ與當前 透射值⑴。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，借助于所述控制和分析裝置(6)，與反 射有關(guān)的參考值能夠作為所述反射值平均值(RJ而被確定。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，借助于所述控制和分析裝置(6)，與透 射有關(guān)的所述參考值能夠作為所述透射值的平均值(TJ而被確定。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的裝置，其特征在于，所述控制和分析裝置(7)如此構(gòu) 造，即，根據(jù)與相同透射值(T)有關(guān)地確定的所述反射值(R)，或者根據(jù)與相同反射值(R)有 關(guān)地確定的所述透射值(T)來確定所述平均值(R^TJ。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至20之一所述的裝置，其特征在于，所述控制和分析裝置(6)具 有存儲器(7)，所述存儲器中能夠存儲將透射值(T)與參考值(RJ聯(lián)系起來的表格(20)。
22.根據(jù)權(quán)利要求17至20之一所述的裝置，其特征在于，所述控制和分析裝置(6)具 有存儲器(7)，所述存儲器中能夠存儲將反射值(R)與參考值(TJ聯(lián)系起來的表格(30)。
23.根據(jù)權(quán)利要求17至22之一所述的裝置，其特征在于，用于探測所述當前反射值 (R)的所述傳感器(5)和用于探測所述當前透射值(T)的所述傳感器(4)如此設(shè)置，S卩，所 述當前反射值(R)和所述當前透射值(T)能夠同時被測量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法和具有分析和控制裝置(6)的裝置，所述方法和具有分析和控制裝置(6)的所述裝置用于檢測沿縱向運動的紗線(1)的尤其是異質(zhì)纖維這樣的雜質(zhì)，其中，朝向所述紗線方向發(fā)射光，并且在這里確定反射值(R)和相關(guān)的透射值(T)，所述反射值代表由所述紗線反射的光的強度，所述透射值代表由所述紗線透射的光的強度，并且其中，將相應(yīng)透射值(T)和參考值(Rm)聯(lián)系起來并且比較當前反射值(R)與所述參考值(Rm)，或者其中，將相應(yīng)反射值(R)和與透射有關(guān)的參考值(Tm)聯(lián)系起來并且比較當前透射值(T)與所述參考值(Tm)。
文檔編號G01N21/19GK101802591SQ200880106300
公開日2010年8月11日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日
發(fā)明者丹妮拉·博爾滕, 烏爾里赫·費希特爾, 于爾根·胡爾森, 奧利弗·費格爾, 奧拉夫·伯萊姆, 安德里亞·克魯格, 漢斯-彼得·莫爾, 沃爾夫?qū)だ埋R赫爾, 瓦爾德馬·博根德佐夫, 馬克·亨克 申請人:歐瑞康紡織有限及兩合公司