專利名稱：紡織原料試驗(yàn)材料中雜質(zhì)的檢測方法和檢測設(shè)備的制作方法
紗線、粗紗或紗條之類的試驗(yàn)材料中雜質(zhì)的檢測有這樣的一種方法，即用光照射試驗(yàn)材料，測定從試驗(yàn)材料反射回來的光，從反射光的變化判斷有無雜質(zhì)存在。
在從歐洲專利EP-A-0，197，763知道的這種方法中，試驗(yàn)材料用導(dǎo)軌等之類組成的背景圍起來，將光照射到背景上。背景與試驗(yàn)材料調(diào)整得使從試驗(yàn)材料反射的總光量和來自背景的總光量與試驗(yàn)材料的體積和密度無并，也與試驗(yàn)材料中纖維的分布無關(guān)。這樣做是想通過反射光的變化而不是通過試驗(yàn)材料的體積密度或纖維分布的變化來顯示有無雜質(zhì)存在。
這種方法每當(dāng)更換試驗(yàn)材料的品種時(shí)，為使背景適應(yīng)試驗(yàn)材料，需要較為復(fù)雜的調(diào)整工作，此外，這種方法還對背景的污染和老化情況特別敏感。再者，這兩種現(xiàn)象不僅在有關(guān)的紡織廠中是不可避免的，在同樣的環(huán)境中也是經(jīng)常發(fā)生的。
現(xiàn)在本發(fā)明就是要提供一種無須對背景和試驗(yàn)材料進(jìn)行特別調(diào)整、因而無須進(jìn)行上述復(fù)雜的調(diào)節(jié)工作的方法。
為達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明是在檢測比試驗(yàn)材料顏色更深的雜質(zhì)時(shí)，將試驗(yàn)材料的影像投射到在亮的背景前面的一個(gè)傳感器上，和在檢測比試驗(yàn)材料顏色更淺的雜質(zhì)時(shí)投射到暗的背景前面的傳感器上，再將所述傳感器的信號與可調(diào)節(jié)的極限值相比較，而在第一種情況下如果沒能達(dá)到極限值，在第二種情況下如果超過極限值，兩者都理解為有雜質(zhì)存在。
因此本發(fā)明的方法是基于雜質(zhì)的顏色大部分不是比試驗(yàn)材料淺，就是比試驗(yàn)材料深，因而可以較簡單地在形成對比的背景前面檢測出雜質(zhì)來。
此外本發(fā)明還涉及實(shí)現(xiàn)所述方法的一種檢測設(shè)備，該設(shè)備具有照射試驗(yàn)材料的裝置和一個(gè)光敏傳感器。
本發(fā)明的設(shè)備具有這樣的特點(diǎn)，即傳感器采用行傳感器，且可以選用照亮或不照亮的背景。
行傳感器的好處是，像場可分解成多個(gè)像素，因而任何只有試驗(yàn)材料直徑的一小部分那么大小的雜質(zhì)在一個(gè)或多個(gè)像素中能清晰地顯示出來，從而容易檢測出來。相比之下，只有單個(gè)元件組成的傳感器，在這種情況下只能形成極低的對比度，大大限制了其靈敏度。與具有圖像處理的系統(tǒng)相比，信號的鑒定只限于簡單的閾值檢測，因而最大限度地減少了硬件和軟件的費(fèi)用。
本發(fā)明設(shè)備最佳實(shí)施例的特點(diǎn)在于，背景采用磨砂玻璃屏，且配備了一個(gè)光源，供有選擇地照射磨砂玻璃屏之用。
下面通過實(shí)施例和附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的內(nèi)容。附圖中

圖1是本發(fā)明設(shè)備的示意圖;
圖2是圖1設(shè)備的電路方框圖;
圖3和圖4是用以說明設(shè)備功能的示意圖。
圖1所示用以檢測長條紡織原料試驗(yàn)材料特別是紗線中的雜質(zhì)的設(shè)備主要包括照射機(jī)構(gòu)1、物鏡2和行傳感器3，待檢測的紗線F垂直于投影面配置在照射機(jī)構(gòu)1中，紗線F的影像則由物鏡2投射到行傳感器3上。
如圖中所示，照射機(jī)構(gòu)1包括磨砂玻璃屏4，安置在設(shè)備的光軸線A上，形成紗線F成像的背景;直射照射裝置5，用以從斜前方照射紗線F;后射照射裝置6，用以從斜后方照射紗線F;和透射照射裝置7，用以從后面照射磨砂玻璃屏4。紗線F用直射光和后射光照射可以使它顯得盡可能均勻，特別是后射光，將紗線F原本顯得昏暗的邊緣區(qū)照亮。
透射照射裝置7的作用是將磨砂玻璃屏4照射得盡可能均勻，從而使行傳感器3的所有光電二極管的信號在沒有紗線F時(shí)大致相同。在透射照射裝置7照射磨砂玻璃屏4的情況下，紗線F從亮的背景前面通過，于是行傳感器3就可檢測出顏色比紗線深的雜質(zhì)。檢測顏色比紗線F淺的雜質(zhì)時(shí)，關(guān)掉透射照射裝置7。檢測淺色和深色的雜質(zhì)時(shí)，交替不照射和照射紗線F的背景，就是說交替開關(guān)透射照射裝置7。在此情況下，脈沖重復(fù)頻率要與紗線通過的速度相適應(yīng)，使得在各情況下檢測出的紗線條彼此重合。
采用行傳感器3使我們可以只鑒定觀測中紗線F的核心發(fā)出的信號分量，從而消除了觀測中紗線的直徑對傳感器信號的影響。舉例說，行傳感器有128個(gè)像素，因而像場劃分成128個(gè)單元。任何大小只有紗線線徑一小部分的雜質(zhì)在一個(gè)或多個(gè)像素中都產(chǎn)生一個(gè)大的對比度，因而可以可靠地檢測出來。
照射元件采用發(fā)光二極管，例如發(fā)綠色或紅色之類特殊色光的發(fā)光二極管，或者如果二極管光的亮度不足適應(yīng)所要求的紗線速度，則采用激光、閃光燈或白熾燈。此外還可以采用帶特殊照明光學(xué)裝置的發(fā)光二極管多芯片裝置以脈沖的方式工作。
根據(jù)圖2，圖1所示設(shè)備的電路有一個(gè)信號處理級8，主要存儲著兩個(gè)可調(diào)節(jié)的閾值，一個(gè)是淺色雜質(zhì)的閾值，另一個(gè)是深色雜質(zhì)的閾值。在超過淺色雜質(zhì)閾值和達(dá)不到深色雜質(zhì)閾值時(shí)，處理級8在各情況下就通過線路9發(fā)生雜質(zhì)信號，由該信號引發(fā)相應(yīng)的裝置，例如清理器。兩個(gè)閾值可借助于與處理級8相連接的調(diào)節(jié)級10加以調(diào)節(jié)。透射照射裝置7的交替開關(guān)過程由控制級11控制?？刂萍?1也與處理級8相連接，且在透射照射裝置7每次在處理級8中處于照射狀態(tài)時(shí)，在各情況下觸發(fā)有關(guān)的閾值開關(guān)。在處理級8的另一個(gè)輸入端設(shè)有放大器12的輸出端，放大器12放大行傳感器3的信號。行傳感器3的工作在時(shí)間上的次序由時(shí)鐘脈沖發(fā)生器13控制。
圖3和圖4示出了用圖1和2所示的設(shè)備或電路檢測雜質(zhì)的一些實(shí)例，實(shí)際上這是通過顯示出行傳感器3在檢測由白紗線和黑紗線組成的雙股線時(shí)提供的信號進(jìn)行的。圖中，x軸線上繪制的是橫切雙股線的方向，y軸線上繪制的是信號的幅值。行傳感器3上對應(yīng)于雙股線線徑的范圍用符號D表示。
圖3示出了透射照射裝置7關(guān)掉、即背景不亮的情況下的傳感器信號。黑線在雙股線線徑的下半部實(shí)際上不產(chǎn)生任何信號，而白線在雙股線線徑的上半部則提供明顯的雜質(zhì)信號。圖中，AP表示直射光的能級，TS表示超限的觸發(fā)閾值。
圖4示出了透射照射裝置7接通、即背景照亮?xí)r的傳感器信號。這里黑線提供雜質(zhì)信號，從圖中可以看到急劇下凹的部分。能級DP處在對應(yīng)于雙股線線徑的范圍D之外的信號分量是由透射照射裝置7引起的，在所示實(shí)例的情況下能級DP比直射和后射照射的能級兩者加在一起(能級AP′)強(qiáng)。因此照射比應(yīng)選取得使白線發(fā)出的信號比沒有紗線通過時(shí)的小。TS′表示低于目標(biāo)值的觸發(fā)閾值。
在設(shè)備沒有紗線的“空置”狀態(tài)時(shí)，在透射照射裝置7接通的情況下，可用模擬或數(shù)字形式存儲二極管排各元件的強(qiáng)度值。工作時(shí)，將試驗(yàn)材料F的測定值逐個(gè)元件地與存儲值聯(lián)系起來，然后逐個(gè)元件地減去差值。這種操作方法的好處在于補(bǔ)償了背景照射狀態(tài)的不均勻性，而且避免了二極管排個(gè)別光靈敏度欠佳的元件引起的誤差。
此外還可以補(bǔ)償測量現(xiàn)場逐步形成的、加劇的不均勻性的污染情況。在透射光中，在無紗線狀態(tài)下可以從光強(qiáng)和/或亮度分布圖求出設(shè)備各曝光部分的污染值，然后發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)。
直射和/或后射照射裝置5和6最好在使用之前分別校準(zhǔn)好，方法是在輸入盡量酷似紗線的試驗(yàn)樣品時(shí)逐個(gè)元件地存儲光強(qiáng)最大值。差值補(bǔ)償完全按剛介紹的透射照射裝置7的方式進(jìn)行。
參照圖1和圖2介紹的紗線雜質(zhì)檢測設(shè)備系設(shè)計(jì)成袖珍式測量頭，且最好與電子紗線清理器(見歐洲專利EP-B-0，197，763)配合使用，電子紗線清理器的切割器除由清理器的測量頭外還由雜質(zhì)測量頭控制。
測量頭可以設(shè)計(jì)成多功能式的，就是說，例如，用單件光掃描器件就可以進(jìn)行紗線清理、發(fā)毛程度測定和雜質(zhì)纖維的檢測工作。瑞士專利CH-A-643，060中介紹了一種適合這種用途帶有行傳感器的測量頭。這種測量頭的行傳感器的各光電元件經(jīng)過掃描就得出受測定的紗線在不同的時(shí)間分解得出的線徑或橫截面圖像，呈脈沖序列的形式，供進(jìn)一步進(jìn)行測定值的數(shù)字處理。同樣，用歐洲專利EP-A-0，401，600中所述的那種電容/光學(xué)聯(lián)合測定元件通過電容測定出紗線的毛病以達(dá)到清理紗線的目的，用光學(xué)的方法測定紗線的發(fā)毛程度和表示有雜質(zhì)存在的反射情況。
此外還可以將光ASIC與作為聯(lián)鎖的電子控制裝置或與電子鑒定裝置聯(lián)合起來使用。這里甚至還可以將各二極管排信號并行處理，其中各元件有各自的放大器和各自的差值補(bǔ)償，包括各差值的模擬存儲器。在此情況下，雜質(zhì)纖維的閾值是就為所有的元件而共同設(shè)定的。
權(quán)利要求
1.一種用以檢測紗線、粗線或紗條之類的紡織原料試驗(yàn)材料中雜質(zhì)的檢測方法，即用光照試驗(yàn)材料，測定從試驗(yàn)材料反射回來的光，從反射光的變化判斷有關(guān)雜質(zhì)存在，其特征在于，在檢測比試驗(yàn)材料顏色更深的雜質(zhì)時(shí)將試驗(yàn)材料(F)的影像投射到在亮的背景(4)前面的一個(gè)傳感器(3)上，和在檢測比試驗(yàn)材料顏色更淺的雜質(zhì)投射到在暗的背景(4)前面的傳感器(3)上，再將所述傳感器的信號與可調(diào)節(jié)的極限值相比較，而在第一種情況下如果沒能達(dá)到極限值，在第二種情況下如果超過極限值，兩者都理解為有雜質(zhì)存在。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，檢測深色和淺色雜質(zhì)時(shí)，交替照射和不照射背景(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對相應(yīng)極限值的切換過程是同步于背景(4)的照射變化情況進(jìn)行的。
4.實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的一種設(shè)備，具有測試材料照射裝置和光敏傳感器，其特征在于，傳感器采用行傳感器(3)，且配備了可選擇地加以照射或不照射的背景(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，背景由磨砂玻璃屏(4)構(gòu)成，且配備了一個(gè)光源(7)，供有選擇地照射磨砂玻璃屏之用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述光源(7)設(shè)在磨砂玻璃屏(4)的側(cè)面，背離行傳感器(3)。
7.根據(jù)4至6任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，測試材料(F)照射裝置包括直射照射裝置(5)和后射照射裝置(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，測試材料(F)照射裝置采用發(fā)光二極管、激光二極管、閃光燈或白熾燈。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的設(shè)備，其特征在于，行傳感器(3)的輸出信號經(jīng)放大器(12)傳送到處理級(8)，處理級(8)中存儲著兩個(gè)可調(diào)節(jié)的極限值，一個(gè)是淺色雜質(zhì)的極限值，一個(gè)是深色雜質(zhì)的極限值，在處理級中將所述輸出信號與相應(yīng)的極限值加以比較，各極限值之間的切換是與照射磨砂玻璃屏(4)用的光源(7)的切換同步進(jìn)行的。
全文摘要
用光照射線試驗(yàn)材料(F)，測定從試驗(yàn)材料反射回來的光，從反射光的變化判斷有關(guān)雜質(zhì)存在。檢測顏色比試驗(yàn)材料(F)深的雜質(zhì)時(shí)，將試驗(yàn)材料的影像投射到在亮的背景前面的傳感器(3)上。檢測淺色的雜質(zhì)時(shí)，將試驗(yàn)材料的影像投射到在暗的背景前面的傳感器(3)上。將本發(fā)明與電子紗線清理器配合使用以達(dá)到檢測紗線中雜質(zhì)纖維的目的。
文檔編號G01N21/89GK1107972SQ9410914
公開日1995年9月6日 申請日期1994年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月9日
發(fā)明者K·埃普里 申請人:澤韋格路瓦有限公司