專(zhuān)利名稱(chēng)：檢測(cè)在變形長(zhǎng)絲紗中未經(jīng)變形的紗線(xiàn)段的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所涉及的是，在變形過(guò)程中對(duì)在變形長(zhǎng)絲紗中存在的未加變形或者變形有瑕的紗段進(jìn)行檢測(cè)的一種方法以及為了實(shí)施這種方法所使用的一種裝置。
變形長(zhǎng)絲紗，尤其是復(fù)絲紗，是人們所熟悉的。變形是把一根人造的平滑的多支長(zhǎng)絲紗制作成為一根卷曲的紗，這種紗由于其膨松且結(jié)構(gòu)凸凹而顯示出紡織的特征。為了制造出這種紗，通常是把這種多支長(zhǎng)絲紗從一個(gè)卷筒上卷開(kāi)，經(jīng)由第一個(gè)傳送裝置，爾后在一個(gè)加熱裝置中進(jìn)行加熱，再在一個(gè)散熱架上加以冷卻，接著通過(guò)一個(gè)加捻器和一個(gè)接在它后面的第二個(gè)傳送裝置，即所謂的落紗傳送裝置，以便使它緊接著能卷到一個(gè)卷筒上去。該加捻器的用途是把處于加工過(guò)程的這根復(fù)絲紗臨時(shí)捻緊(臨時(shí)加捻也被稱(chēng)為假捻)并通過(guò)同時(shí)產(chǎn)生的減速旋轉(zhuǎn)使得在這個(gè)范圍內(nèi)的絞合狀態(tài)在進(jìn)入加捻器進(jìn)行加熱和冷卻之前在溫度上能得以穩(wěn)定。在加捻器之后，捻度被退出，該長(zhǎng)絲紗被退捻。由于在這種絞合狀態(tài)下所形成的熱的固定處理辦法，這種紗就顯示出所希望得到的那種卷曲的結(jié)構(gòu)。
加捻的配置主要是通過(guò)使用一個(gè)三軸圓盤(pán)摩擦體或者使用所謂的交叉皮帶來(lái)實(shí)現(xiàn)的。以摩擦來(lái)增加捻度可以極大地提高捻轉(zhuǎn)速度和生產(chǎn)速度。但是，如果加捻器和紗之間的摩擦比例不穩(wěn)定的話(huà)，那就會(huì)出現(xiàn)程序的故障，這類(lèi)故障人們也稱(chēng)之為不穩(wěn)定，因而導(dǎo)致紗的質(zhì)量受損。這些缺陷可能是由以下原因造成的紡紗中間的缺陷，著色不均，長(zhǎng)絲紗表面在粗紡制備時(shí)分布不勻，變形時(shí)的溫度不穩(wěn)定，或許是由于加熱架和/或者冷卻架不潔所致。這些缺陷可能會(huì)使紗產(chǎn)生所謂的氣圈效應(yīng)，在捻轉(zhuǎn)速度高的情況下，尤其會(huì)這樣。如果紗成了氣圈狀的話(huà)，就會(huì)使紗的運(yùn)行得不到控制，紗的張力會(huì)不穩(wěn)定以及質(zhì)量受損。特別是當(dāng)程序不穩(wěn)定的時(shí)候，紗有可能跳到摩擦體圓盤(pán)表面的上方去。這樣的所謂加捻中斷會(huì)導(dǎo)致在加捻區(qū)內(nèi)出現(xiàn)捻度虧空。在加捻器之前業(yè)已強(qiáng)捻的紗，就有可能短時(shí)間地和/或者漸漸地在沒(méi)有松捻的情況下，通過(guò)摩擦體。于是就形成了短短的、未加變形的紗線(xiàn)段(短的脫捻)，所謂的“密疵點(diǎn)”和長(zhǎng)的未變形的紗段(“滑脫”，長(zhǎng)的脫捻)。
一般來(lái)說(shuō)，變形紗的質(zhì)量是通過(guò)對(duì)業(yè)已變形完畢的紗進(jìn)行隨機(jī)抽樣式的檢查來(lái)進(jìn)行控制。在監(jiān)控時(shí)，只能對(duì)全部生產(chǎn)量的一個(gè)很小部分進(jìn)行檢查。在最近幾年里，采用了所謂的在變形時(shí)實(shí)行在線(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)控辦法，以至于全部產(chǎn)量都可以在質(zhì)量上得到廣泛的監(jiān)督。不過(guò)，在測(cè)量技術(shù)方面，并沒(méi)有能使紗一點(diǎn)缺陷都沒(méi)有，因?yàn)樗褂玫臏y(cè)試傳感器和掃描速率均是低頻的，進(jìn)而使得不希望出現(xiàn)的臨時(shí)的缺陷(“密疵點(diǎn)”)常常不能被發(fā)現(xiàn)。在變形過(guò)程中實(shí)行在線(xiàn)監(jiān)控，一般是使用紗拉伸強(qiáng)力測(cè)量的辦法來(lái)進(jìn)行。已知的監(jiān)控系統(tǒng)可以制止住低頻的紗拉伸強(qiáng)力變化或者紗拉伸強(qiáng)力峰值，這就是說(shuō)，它們可以解決基于紗內(nèi)的較長(zhǎng)疵點(diǎn)的紗拉伸強(qiáng)力的不穩(wěn)定。而用這類(lèi)系統(tǒng)是不可能克服短缺陷和位錯(cuò)的。
為了測(cè)定短周期的絲拉伸強(qiáng)力變化，有一種人們已知的供某種紡織機(jī)使用的紗張力傳感器(EP0531753A1)。據(jù)說(shuō)，使用這種紗拉伸強(qiáng)力傳感器在紗速高的情況下，也可以測(cè)出相對(duì)高頻的紗張力來(lái)，比如說(shuō)直至50千赫。用這種傳感器也可以測(cè)出由于紗層位移而產(chǎn)生的相當(dāng)高頻的紗拉伸強(qiáng)力變化。因此，一般而言，紗拉伸強(qiáng)力傳感器有了一個(gè)比較大的運(yùn)用范圍。業(yè)已公開(kāi)的例子是，比如，它可以通過(guò)紗線(xiàn)制動(dòng)器使非周期性的紗拉伸強(qiáng)力起伏得到補(bǔ)償，在周期出現(xiàn)偏離預(yù)定的紗拉伸強(qiáng)力特征時(shí)形成串?dāng)_信號(hào)，為了避免絲斷裂，用相應(yīng)控制住紗軸速度的辦法在繞紗到位于紗軸處的管紗最后三分之一時(shí)，識(shí)別紗拉伸強(qiáng)力的逐漸增加。
在公開(kāi)說(shuō)明書(shū)DE4119780中，為了對(duì)假捻卷曲紗機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，建議不斷地對(duì)位于變形區(qū)內(nèi)的假捻錠子和起始傳動(dòng)裝置之間的紗拉伸強(qiáng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由這些測(cè)量值，連續(xù)產(chǎn)生一個(gè)中間值并對(duì)于其位置和/或者通常的測(cè)量值與這個(gè)中間值之間的相對(duì)位置進(jìn)行計(jì)算。為了能夠說(shuō)明對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生影響的失誤種類(lèi)，在該申請(qǐng)中還建議，建立多個(gè)根據(jù)計(jì)算時(shí)間的狀態(tài)能確認(rèn)的中間值，并且為產(chǎn)生某種質(zhì)量信號(hào)，確定該測(cè)量值同另一個(gè)或者若干個(gè)中間值之間的相對(duì)位置和/或者確定這些中間值之間的相對(duì)位置。然而，盡管用這種方法能解決突發(fā)的、短時(shí)間的程序紊亂如應(yīng)力峰值問(wèn)題，比如說(shuō)，在卷軸上存在對(duì)下一條絲有分離障礙的情況下出現(xiàn)的爾后又完全消失的程序紊亂和應(yīng)力峰值問(wèn)題，但用測(cè)量中間值的辦法也不能有針對(duì)性地、獨(dú)立地解決、評(píng)價(jià)上述問(wèn)題。
根據(jù)EP0406736B1，為了監(jiān)控運(yùn)行中絲的張力，建議連續(xù)地測(cè)量中間值。此外，連續(xù)地地算出中間值和絲現(xiàn)有張力值之間的差值來(lái)。只要上述中間值和/或者差值偏離了預(yù)定時(shí)間的預(yù)定公差范圍的話(huà)，那么，就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)。絲的質(zhì)量數(shù)據(jù)全取決于在預(yù)定時(shí)間之內(nèi)報(bào)警信號(hào)的出現(xiàn)。當(dāng)然，為了對(duì)返回以被看成紗變形過(guò)程中的無(wú)足輕重的這些串?dāng)_輸出信號(hào)進(jìn)行濾波，使用了具有延遲時(shí)間為10萬(wàn)/秒的延遲節(jié)。
因此，上述的發(fā)明是以解決這個(gè)技術(shù)問(wèn)題為基礎(chǔ)的，它是一種檢測(cè)未變形或者變形有瑕的紗段的改進(jìn)方法，它是在變形過(guò)程中使用的一種方法，尤其是能夠檢測(cè)在按照摩擦假捻法所制造出的變形長(zhǎng)絲紗中的長(zhǎng)度不夠。
解決這個(gè)技術(shù)問(wèn)題的辦法，在于提供一種方法，特別是一種能夠在變形過(guò)程中，在已變形的長(zhǎng)絲紗中檢測(cè)未經(jīng)變形和/或者變形有缺陷的紗段，其中對(duì)高頻的紗信號(hào)，特別是紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)進(jìn)行測(cè)量和評(píng)價(jià)。所測(cè)出來(lái)的紗信號(hào)可以用來(lái)說(shuō)明紗的卷曲及其均勻度。紗中的缺陷處，尤其是中間短的未變形的缺陷處，將通過(guò)變形過(guò)程中實(shí)施的這種檢測(cè)方法作為相應(yīng)的短的信號(hào)進(jìn)行確定。這些信號(hào)根據(jù)發(fā)明可以作為這類(lèi)缺陷部位的證據(jù)進(jìn)行測(cè)量和評(píng)價(jià)。本發(fā)明能夠在短缺陷處(密疵點(diǎn))檢測(cè)到大約長(zhǎng)度為50mm的缺陷點(diǎn)，特別是1至50mm的缺陷。本發(fā)明的高頻的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)是指紗拉伸強(qiáng)力峰值或紗拉伸強(qiáng)力變化，在既定的運(yùn)行紗線(xiàn)速度下，能呈現(xiàn)出頻率為0.2千赫以上，最好是1-6千赫，但也可以是更高的頻率。
根據(jù)本發(fā)明的方法，特別用于對(duì)高頻的的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，處理和評(píng)價(jià)，并據(jù)此說(shuō)明紗的彎曲程度及其均勻性。
由于本發(fā)明的方法可以檢測(cè)高頻的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)，所以，特別是短時(shí)間的缺陷現(xiàn)象，也能夠發(fā)現(xiàn)(由于所謂“密疵點(diǎn)”而產(chǎn)生的)，以至于在紗的質(zhì)量有下降跡象并在被織造以前，變形程序業(yè)已不穩(wěn)定并呈缺陷狀時(shí)可以被發(fā)現(xiàn)。
本發(fā)明還涉及對(duì)已變形的紗的紗拉伸強(qiáng)力在通過(guò)假捻錠子后進(jìn)行檢測(cè)，也就是說(shuō)，在該絲基本上又被退捻的狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)。用本發(fā)明的方法采用退捻紗、即通過(guò)假捻錠子之后的紗特別具有益處，因?yàn)閷?dǎo)致對(duì)于紗的轉(zhuǎn)向所必須的紗線(xiàn)強(qiáng)力測(cè)量的加捻開(kāi)始和變形工藝不會(huì)損害測(cè)量傳感器。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量方法將被用于一個(gè)摩擦假捻方法。其中，假捻錠子是一個(gè)圓盤(pán)摩擦體。
由于使用一個(gè)測(cè)試傳感器，在變形過(guò)程中出現(xiàn)的短缺陷，特別是高頻紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)的缺陷的測(cè)量得以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵搨鞲衅髂軌颢@取高頻的紗拉伸強(qiáng)力變化或者其峰值。測(cè)出的高頻紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)將得到處理和評(píng)價(jià)，并能說(shuō)明紗卷曲的程度及其均勻性。對(duì)所測(cè)出的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)進(jìn)行評(píng)價(jià)可以這樣進(jìn)行，比如設(shè)定一個(gè)閾值并把每個(gè)單位時(shí)間所出現(xiàn)的超過(guò)該閾值的次數(shù)和數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。超過(guò)的次數(shù)就是紊亂和缺陷的一種量度。中間值的多少對(duì)于測(cè)試紗卷曲的強(qiáng)度而言，是一個(gè)相對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的方法以很好的方式測(cè)出短的缺陷部位。它是通過(guò)測(cè)量高頻絲(張力)信號(hào)的方式來(lái)加以檢測(cè)的。
該項(xiàng)發(fā)明也涉及一種裝置，這種裝置用來(lái)檢測(cè)在已變形的紗中的未經(jīng)變形或者變形有誤的紗段，尤其是用于實(shí)施上述的檢測(cè)方法，這種裝置具有測(cè)試傳感器，一個(gè)信號(hào)生成和處理裝置以及信號(hào)分析、數(shù)據(jù)處理，必要時(shí)又可輸出數(shù)據(jù)的裝置，其中測(cè)量傳感器能夠探測(cè)出短的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)并輸送給數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)裝置。評(píng)價(jià)是用根據(jù)本發(fā)明的裝置進(jìn)行的，其中，它的信號(hào)加工裝置包括選擇性濾波裝置，產(chǎn)生中間值、形成均方差、微分、選擇的閾值預(yù)設(shè)值和/或者能夠記錄所獲信號(hào)超過(guò)閾值的次數(shù)的計(jì)數(shù)電路，該計(jì)數(shù)電路能夠記錄一定時(shí)間內(nèi)超過(guò)該閾值的高頻信號(hào)超出。這種超出的數(shù)字可作為衡量紗卷曲不均勻度的標(biāo)準(zhǔn)。所以，根據(jù)本發(fā)明的裝置能夠檢測(cè)高頻紗信號(hào)，特別是紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)，同時(shí)也使隨后的評(píng)價(jià)成為可能，當(dāng)然，這種評(píng)價(jià)是在考慮到業(yè)已為人所知的在短時(shí)間缺陷部位和高頻的絲信號(hào)出現(xiàn)之間的聯(lián)系之后進(jìn)行的。本發(fā)明所要使用的測(cè)量傳感器，特別能夠接收頻率范圍直至6千赫甚至更高頻率的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)。
所測(cè)出的高頻絲信號(hào)，能夠采用紗線(xiàn)信號(hào)的FFT分析(快速傅立葉式變換分析法)進(jìn)行計(jì)算，從而即使最小的，周期性的偏差也可以得到檢測(cè)，比方說(shuō)，這些差異在正常的紗拉伸強(qiáng)力隨時(shí)間的推移而減弱不能看見(jiàn)的時(shí)候。運(yùn)用高的掃描速率，比如說(shuō)，用50千赫或250千赫的掃描速率在進(jìn)行快速的傅立葉式的分析方法時(shí)，可以避免附加效應(yīng)的出現(xiàn)。
由于根據(jù)本發(fā)明的方法需要測(cè)量大量的測(cè)試信號(hào)，所以，本發(fā)明還設(shè)計(jì)，對(duì)于模擬的測(cè)量信號(hào)在測(cè)量點(diǎn)就進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理和部分地評(píng)價(jià)，然后將數(shù)字化的結(jié)果傳送給一個(gè)CPU進(jìn)行存儲(chǔ)，計(jì)算機(jī)支持的總體評(píng)價(jià)和形成文件。評(píng)價(jià)可以通過(guò)畫(huà)出曲線(xiàn)的方式或者確定振幅譜、自相關(guān)函數(shù)、紗拉伸強(qiáng)力隨時(shí)間的變化、中間值、均方根差、變化系數(shù)、均方根、快速傅立葉分析和/或者紗信號(hào)的，尤其是紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)的振幅全息圖來(lái)進(jìn)行。
作為選擇的辦法或者作為補(bǔ)充的辦法，上述問(wèn)題的解決辦法還包括一種在變形過(guò)程中對(duì)于已變形過(guò)的長(zhǎng)絲紗中未變形或者變形有疵紗段能進(jìn)行檢測(cè)的辦法。其中，紗的粗度是由光或者激光進(jìn)行測(cè)量，爾后進(jìn)行評(píng)價(jià)的。對(duì)紗的粗度進(jìn)行檢驗(yàn)的好處是以很好的方式對(duì)應(yīng)變形過(guò)程以及所織的紗的質(zhì)量給出啟示，因?yàn)楣饣蛘呒す饪梢赞q認(rèn)出來(lái)相當(dāng)薄的紗部位為其中變形或者變形有缺陷的，無(wú)捻的紗段。根據(jù)本發(fā)明，特別是紗的粗度高于20％就意味著短的未變形部位。特別是短的缺陷部位用過(guò)去的方法不能得到檢測(cè)，而現(xiàn)在借助上述發(fā)明就可以很容易地做到。因此，現(xiàn)在能夠很好地檢測(cè)出導(dǎo)致“密疵點(diǎn)”的短的不穩(wěn)定現(xiàn)象，如紗在摩擦圓盤(pán)上的滑動(dòng)。
本發(fā)明還提出了一種檢測(cè)變形過(guò)程中在已變形的長(zhǎng)絲紗里有未經(jīng)變形或者變形不當(dāng)?shù)募喍未嬖诘姆椒?，其中紗的位置或者紗的位置的變化，尤其是紗的橫向起伏可以由光和/或者激光加以確定和進(jìn)行評(píng)價(jià)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用光或者激光的裝置可以，檢測(cè)出不希望的導(dǎo)致短缺陷的不穩(wěn)定情況。本發(fā)明還基于這樣的認(rèn)識(shí)，即紗的位置或者紗的位置在運(yùn)行中跑到優(yōu)選地作為摩擦機(jī)組的假捻錠子的圓盤(pán)表面上方使得有可能檢測(cè)到短的、未經(jīng)變形的或者變形不全的紗段的存在。按照本發(fā)明，最好在輸出圓盤(pán)上，即在摩擦機(jī)組的最后一個(gè)摩擦盤(pán)上----在大多數(shù)情況下，該盤(pán)是一個(gè)紗的導(dǎo)引盤(pán)----來(lái)確定紗的走向。在穩(wěn)定的變形過(guò)程中，即變形沒(méi)有產(chǎn)生缺陷時(shí)，輸出盤(pán)上的絲按照越來(lái)越彎曲的曲線(xiàn)運(yùn)行，這條曲線(xiàn)表明，有一個(gè)摩擦力作用于絲。在一個(gè)弱不穩(wěn)定的狀態(tài)，紗走向的彎曲度就會(huì)縮小，而在一強(qiáng)不穩(wěn)定狀態(tài)候，長(zhǎng)絲紗幾乎直接越過(guò)最后的圓盤(pán)，這表明，作用于它摩擦力接近于零。在不穩(wěn)定過(guò)程中，紗在輸出圓盤(pán)上出現(xiàn)如波浪形的紗運(yùn)行軌跡的變化。由此可以識(shí)別出，在這種過(guò)程不穩(wěn)定的情況下，絲會(huì)跳躍到圓盤(pán)表面的上方。這種捻度的滑差會(huì)在加捻區(qū)內(nèi)產(chǎn)生捻度虧空。如果這種波浪發(fā)生在輸出盤(pán)，高捻度的紗可能在未松捻的情況下通過(guò)機(jī)組，并形成“密疵點(diǎn)”。
所以，用光或激光對(duì)尤其在輸出盤(pán)上的紗運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控可以檢測(cè)變形紗中含有的微缺陷。既可以單獨(dú)通過(guò)確定和評(píng)價(jià)紗的位置及其運(yùn)行狀態(tài)，檢測(cè)微小的、未能變形的紗段，也可以把這種方法和業(yè)已描述過(guò)的紗的粗度檢測(cè)法結(jié)合起來(lái)，確定小的、未能變形的紗段。
本發(fā)明提供了一種以特別好的方式在變形期間對(duì)微小的、沒(méi)有變形或者變形不當(dāng)?shù)募喍芜M(jìn)行檢測(cè)的一種方法，它運(yùn)用光或激光裝置，既可以確定紗的厚度，又可以確定紗位和/或者紗的運(yùn)行狀態(tài)，這些裝置可以檢測(cè)紗中有無(wú)短的缺陷，即它具有高的掃描速率，最好大于10千赫。根據(jù)本發(fā)明，特別選擇的掃描速度應(yīng)當(dāng)能夠保證在已選擇的生產(chǎn)速率下以1毫米的間距對(duì)紗的粗度進(jìn)行掃描并且6千赫或更高的紗位變化能夠被檢測(cè)到。光或激光裝置的掃描速率和分辯率越高，所能探測(cè)到的缺陷越短，和/或者能運(yùn)用本方法的生產(chǎn)速率越高。紗的粗度可以借助于一根光電管，紗位的變化可以通過(guò)使用一光電管導(dǎo)電板(CCD序列)加以確定。
按照該發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，可以在圓盤(pán)摩擦機(jī)組的摩擦圓盤(pán)范圍內(nèi)，在捻度配置過(guò)程中，不僅對(duì)紗的粗度進(jìn)行確定，也對(duì)紗的位置和/或者紗的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行確定，特別是在最后的工作盤(pán)上或邊上，或者在最后的紗引導(dǎo)盤(pán)上或邊上進(jìn)行確定，也就是在輸出盤(pán)上和邊上的確定。特別是紗運(yùn)行狀態(tài)，按變形過(guò)程的不穩(wěn)定情況的不同，在輸出盤(pán)上或者其邊上顯示明顯的差異，從而可以用光或激光進(jìn)行測(cè)量。但是，測(cè)量紗的粗度也可以在全程上----從假捻錠子的輸出盤(pán)開(kāi)始直至把變形紗卷繞在卷軸時(shí)----進(jìn)行。
不言而喻，也可以用所描述的發(fā)明的方法，對(duì)長(zhǎng)的、未能變形的絲段(所謂的“長(zhǎng)滑脫”)進(jìn)行檢測(cè)。
發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)從權(quán)利要求中了解。
源于該發(fā)明的一些其它細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)，從以下結(jié)合附圖進(jìn)行描述的實(shí)施例中可以看出來(lái)，這些例子的內(nèi)容如下


圖1是復(fù)絲紗的變形順序排列的示意圖；圖2A和2B是紗拉伸強(qiáng)力測(cè)值的原理的示意圖；圖3是發(fā)明的裝置的程序框圖；圖4A和4B是在使用低通濾波器前后的紗拉伸強(qiáng)力隨時(shí)間的變化；和圖5A至5G是在假捻錠子之后在穩(wěn)定和不穩(wěn)定的過(guò)程中的紗拉伸強(qiáng)力F2的振幅譜；圖6是一個(gè)摩擦體；圖7是摩擦體輸出盤(pán)上的長(zhǎng)絲紗運(yùn)行幾何圖的示意圖。
圖1示意性地表示借助于摩擦假捻方法用于變形長(zhǎng)絲紗的裝置1。它具有一個(gè)卷筒3，復(fù)絲紗5由此被退卷，并通過(guò)傳送裝置7進(jìn)入加熱裝置9。復(fù)絲紗5從加熱架9被退卷處來(lái)后通過(guò)散熱架11以及作為圓盤(pán)摩擦體的假捻錠子13被送入落紗傳動(dòng)裝置17，從這里又傳送到紗筒19。在假捻錠子13和落紗傳動(dòng)裝置之間有一個(gè)裝置15，它就是用來(lái)檢測(cè)在變形長(zhǎng)絲紗里有未能變形的，尤其是未能變形或者變形不當(dāng)?shù)募喍蔚拇嬖?。按照本發(fā)明，裝置15也可以設(shè)置在后面，即排在落紗傳送裝置17之后和紗筒19之前。
圖2A和2B表示該控制裝置15的基本結(jié)構(gòu)和作用于紗5的分力K1和K2。裝置15是由測(cè)桿21、應(yīng)變片16和一個(gè)在此未作說(shuō)明的測(cè)試評(píng)價(jià)裝置組成的，它測(cè)量繞過(guò)測(cè)桿21和兩根導(dǎo)柱23,25的紗在假捻錠子之后的紗拉伸強(qiáng)力F2。測(cè)桿21的撓度可以用應(yīng)變片16，霍爾傳感器，電容、電感或者光傳感器加以測(cè)量。從圖2A中也可以看出，紗5繞過(guò)導(dǎo)柱23,25和張力測(cè)桿運(yùn)行，因此21,23和25都在紗運(yùn)行的曲率半徑之內(nèi)設(shè)置。在圖2B中，測(cè)桿21的彎曲方向(彎曲梁)是用箭頭表示的。括號(hào)表示該裝置15可以彎曲的范圍21，應(yīng)變片設(shè)置在撓度最大的范圍之內(nèi)。當(dāng)然，也可以用其他的測(cè)試系統(tǒng)來(lái)測(cè)量紗拉伸強(qiáng)力，只要它們能夠接收由至少0.24赫至6千赫范圍內(nèi)的高頻紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)即可。
圖3以程序框圖的形式表示裝置15的構(gòu)造。該裝置包括一個(gè)傳感器27，和它匹配的，在必要時(shí)還可以安一個(gè)在此未提及的匹配放大器。從測(cè)量傳感器27所接收并在必要時(shí)加以放大的信號(hào)S，通過(guò)一個(gè)濾波器----優(yōu)選一個(gè)低通濾波器----傳輸給模/數(shù)轉(zhuǎn)換器31。這些數(shù)字化的信號(hào)被儲(chǔ)存到一個(gè)儲(chǔ)存器33中去并且可以使用相應(yīng)的裝置和方法得以評(píng)價(jià)。比如，用確定中間值和標(biāo)準(zhǔn)誤差的辦法，或者制成矩形圖(模塊35)，或者進(jìn)行自相關(guān)，或者快速傅立葉式的分析。由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器31數(shù)字化了的數(shù)據(jù)也被傳輸給數(shù)字顯示器34或一個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器43。為了壓縮數(shù)據(jù)量，對(duì)模擬測(cè)試信號(hào)(S)或者濾波后的信號(hào)進(jìn)行模擬處理，例如，通過(guò)模擬微分法，建立中間值，建立均方差(模塊30)，和/或者設(shè)定選擇的閾值，記錄超過(guò)閾值的數(shù)字(模塊32)。數(shù)字化的記數(shù)結(jié)果(模塊36)是數(shù)據(jù)量的極度壓縮，并且可以存儲(chǔ)在中央處理計(jì)算機(jī)中，可進(jìn)行進(jìn)一步的加工以及打印或顯示(模塊34)。
所述的信號(hào)處理裝置可以包括用于選擇性預(yù)設(shè)閾值的種質(zhì)和計(jì)數(shù)裝置，計(jì)數(shù)裝置測(cè)量每單位時(shí)間超過(guò)閾值的高頻紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)的次數(shù)并制備成衡量紗卷曲以及非均勻度和缺陷的標(biāo)準(zhǔn)。
所述裝置的功能如下所述。位于卷筒3的這根平滑的復(fù)絲紗5，通過(guò)傳送裝置7，加熱架9，散熱架11和假捻錠子13運(yùn)行。這個(gè)假捻錠子13，比如說(shuō)，它可是一個(gè)圓盤(pán)摩擦體，捻轉(zhuǎn)著這根長(zhǎng)絲紗，其中在捻轉(zhuǎn)的時(shí)候，捻度在上游即傳動(dòng)裝置方向脫捻。被捻轉(zhuǎn)過(guò)的長(zhǎng)絲紗都處于一種張力狀態(tài)之中，這種狀態(tài)通過(guò)在加熱器9中的加熱，比如說(shuō)加熱到攝氏200度和在散熱架11上的冷卻，被定型下來(lái)。只要紗5一離開(kāi)假捻錠子13，紗5中的捻度就再被取出，這時(shí)，紗5由于熱能定型所達(dá)到的這種張力狀態(tài)至少有一部分依然保留著，這就使得，從假捻錠子13中轉(zhuǎn)出一根卷曲的、變形化了的、膨松的紗出來(lái)。它在離開(kāi)落紗傳送裝置17之后進(jìn)入應(yīng)力消除狀態(tài)，能夠被卷繞在紗筒19上之前，通過(guò)裝置15和一個(gè)落紗傳送裝置17引導(dǎo)。
本發(fā)明的方法的目的在于，發(fā)現(xiàn)紗5中的疵點(diǎn)，即短小的未能變形的紗段，以獲得有關(guān)紗線(xiàn)的卷曲長(zhǎng)度和均勻性的報(bào)告。所說(shuō)的紗5中的這類(lèi)小缺陷通過(guò)產(chǎn)生短時(shí)間的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)，從而能夠被發(fā)現(xiàn)。這個(gè)發(fā)明的方法可以以檢測(cè)高頻的，也就是短期出現(xiàn)的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)的方式來(lái)確定和評(píng)價(jià)紗的卷曲度。為此，已通過(guò)附圖2中所示的引導(dǎo)桿23退捻的紗5被引導(dǎo)到測(cè)量桿21上去，該測(cè)量桿，可以包括一個(gè)或者幾個(gè)，例如兩個(gè)或者4個(gè)應(yīng)變片。爾后，紗5通過(guò)另一個(gè)導(dǎo)桿25，被傳送到落紗傳送裝置17。這個(gè)測(cè)量桿形式的測(cè)試傳感器27，最好具有大于6千赫的自然諧振，特別優(yōu)選高于10千赫，從而能夠檢測(cè)出頻率范圍在0.2千赫至6千赫或者10千赫的高頻紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)。這樣的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)，比如說(shuō)，可以用250千赫的掃描速率進(jìn)行測(cè)量和分析(圖5)。
圖4A表示從假捻錠子13退出的紗5的紗拉伸強(qiáng)力隨時(shí)間的變化(參閱圖2)。所述的高頻紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)45表明紗5中的短小缺陷。
通過(guò)一個(gè)低通濾波器，被接收的高頻紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)45中大約60％的自然諧振被濾波，以至于例如超過(guò)10千赫茲的、由于紗5在摩擦圓盤(pán)上的震動(dòng)所引起的極高頻紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)被濾掉(參閱圖4B)。圖4B還表明，在評(píng)價(jià)這些所獲得的信號(hào)時(shí)，設(shè)定了一個(gè)閾值49，同時(shí)，一個(gè)計(jì)數(shù)裝置記錄每單位時(shí)間內(nèi)超過(guò)閾值49的高頻紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)45(閾值交點(diǎn)51,53)的次數(shù)。這個(gè)平均每時(shí)間單位超過(guò)該閾值49的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)表明紗5中有微小的缺陷存在。
當(dāng)然，也可以借助該發(fā)明的方法和裝置來(lái)檢測(cè)紗5上的較大的缺憾(“波紋”)。
圖5A至5C表示當(dāng)紗拉伸強(qiáng)力F2在D/Y比不同時(shí)(D圓盤(pán)的圓周速度，Y速率)紗拉伸強(qiáng)力的振幅譜。當(dāng)D/Y比在1.9至2.9之間的時(shí)候(圖5B)，過(guò)程是平穩(wěn)的，且不含缺陷，而當(dāng)它們之間的比例小于1.9和大于2.5時(shí)，則出現(xiàn)“密疵點(diǎn)”(圖5A和5C)。有小疵點(diǎn)的典型特征是振幅大，箭頭所示。
圖5D和5E表示以一根微長(zhǎng)絲紗PES50 dtex f80為例，在加熱溫度不同時(shí)的紗拉伸強(qiáng)力F2的振幅譜。當(dāng)加熱溫度為攝氏230度時(shí)，出現(xiàn)紗拉伸強(qiáng)力變化，尤其是在高頻范圍(圖5D)，這就是“密疵點(diǎn)”和斷紗的出現(xiàn)。加熱溫度過(guò)高，會(huì)造成過(guò)程不穩(wěn)定，同時(shí)致使紗損壞，這可以從高頻的紗拉伸強(qiáng)力變化識(shí)別以看出。圖5E表明當(dāng)加熱溫度為攝氏190度時(shí)過(guò)程穩(wěn)定的振幅譜。
圖5F和5G表明，紗拉伸強(qiáng)力F2在不同的拉伸度V時(shí)的振幅譜。在低拉伸度時(shí)(V=1.55)，會(huì)導(dǎo)致缺陷的產(chǎn)生，而當(dāng)拉伸度V=1.60時(shí)，過(guò)程穩(wěn)定。
圖6是結(jié)構(gòu)示意圖，表示由摩擦體248所形成的假捻錠子13的構(gòu)造。它表明由三根軸----250,252,254所示的圓盤(pán)摩擦體248的結(jié)構(gòu)。在250,252,254的每一根軸上，均在中間安了摩擦圓盤(pán)256。箭頭所示為紗運(yùn)行方向。根據(jù)本發(fā)明對(duì)紗的粗度或者紗運(yùn)行狀況的預(yù)設(shè)定最好在后工作圓盤(pán)256′或者輸出盤(pán)256″上進(jìn)行。
圖7表示，當(dāng)程序條件不同時(shí)，輸出盤(pán)256″上的長(zhǎng)絲紗運(yùn)行幾何圖。該圖顯示，紗的流程，從起點(diǎn)E開(kāi)始，經(jīng)過(guò)輸出盤(pán)256″及其赤道M(圓盤(pán)中部)，朝著機(jī)組248的流出點(diǎn)A而去。該圖還表明多盤(pán)式假捻軸258。在輸出盤(pán)256″上的紗運(yùn)行情況和/或者紗的粗度，是用具有評(píng)價(jià)系統(tǒng)的高速度視頻攝像機(jī)確定的，它每秒最多可以攝6000張圖片。用光或者激光對(duì)紗的粗度和/或者紗的運(yùn)行情況進(jìn)行測(cè)量可以在輸出盤(pán)256″的上面或者后面進(jìn)行(例如模塊262)。從高速度視頻攝像機(jī)所攝的這些圖片中可以看出，位于該盤(pán)256″上的這根絲基本上是橫著朝運(yùn)行方向，就是說(shuō)，向著VD方向移動(dòng)，即不論過(guò)程穩(wěn)定與否，均如此，這就是說(shuō)，在導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤位置的變形過(guò)程中，也是如此。當(dāng)過(guò)程穩(wěn)定不出現(xiàn)缺陷的時(shí)候，該絲沿著一條彎曲線(xiàn)(位置1)運(yùn)行。紗橫向運(yùn)動(dòng)的振幅是很小的。在圓盤(pán)中部M的紗橫向運(yùn)動(dòng)的最大振幅約為0.2毫米(摩擦體中所用的PES-紗50detex f80的直徑為0.09毫米，絲運(yùn)行速度比如為600米/分)。
當(dāng)過(guò)程稍有不穩(wěn)定的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的紗橫向運(yùn)動(dòng)，其中紗橫向運(yùn)動(dòng)的最大振幅為0.5毫米。紗線(xiàn)周期性地以低頻在位置1和3之間來(lái)回?cái)[動(dòng)。
當(dāng)過(guò)程明顯不穩(wěn)定的時(shí)候，紗線(xiàn)絕大多數(shù)情況下處在位置4上，它低頻率地周期性地在位置2和4之間來(lái)回?cái)[動(dòng)，而這時(shí)紗橫向運(yùn)動(dòng)的最大振幅約為1毫米。
如果這個(gè)過(guò)程不穩(wěn)定的話(huà)，就會(huì)出現(xiàn)不希望出現(xiàn)的小的、未能變形的地方(“密疵點(diǎn)”)。
由于也可以在千赫頻率范圍內(nèi)對(duì)紗拉伸強(qiáng)力進(jìn)行測(cè)量，所以，根據(jù)本發(fā)明的光的方法也可以用于檢測(cè)紗拉伸強(qiáng)力的測(cè)量或者對(duì)其進(jìn)行替代。為了檢測(cè)“密疵點(diǎn)”的存在，紗運(yùn)行情況和紗的粗度的測(cè)量結(jié)果可以和紗拉伸強(qiáng)力測(cè)試結(jié)果相關(guān)使用。在絲的張力增加時(shí)，絲的運(yùn)行狀態(tài)是越過(guò)圓盤(pán)256的上方，呈略微彎曲的紗路向前運(yùn)行，也就是說(shuō)，它設(shè)法走最短的途徑。這時(shí)，它可能由位置1，比如說(shuō)，朝位置2滑去，與此同時(shí)，就可能出現(xiàn)捻度虧空和“密疵點(diǎn)”。當(dāng)過(guò)程穩(wěn)定時(shí)，紗的粗度在中心區(qū)M-A-Zone(參閱圖7)幾乎不發(fā)生任何變化。而產(chǎn)生疵點(diǎn)的不穩(wěn)定過(guò)程由于紗的粗度忽粗忽細(xì)，很容易辨認(rèn)出來(lái)。
勿用諱言，用所發(fā)明的這些方法不僅能夠檢測(cè)小的疵點(diǎn)的存在，也可以檢測(cè)長(zhǎng)時(shí)的未能變形的紗段(“長(zhǎng)的滑脫”)。
權(quán)利要求
1．用于在變形工藝中，檢測(cè)在變形長(zhǎng)絲紗中的未變形或者變形有瑕的紗段的方法，其中，變形紗被連續(xù)地測(cè)量，其特征是，對(duì)作為未變形或者變形有瑕的紗段的證明的高頻測(cè)試信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，處理和評(píng)價(jià)。
2．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生和測(cè)量的測(cè)試信號(hào)的頻率范圍為0.2千赫以上，優(yōu)選1-6千赫。
3．按照權(quán)利要求1或2的方法，其中對(duì)長(zhǎng)絲紗的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，其特征是，對(duì)作為未變形或者變形有瑕的紗段的證明的高頻測(cè)試信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，處理和評(píng)價(jià)。
4．按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所測(cè)得的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)在評(píng)價(jià)前都進(jìn)行處理，比如濾波。
5．按照權(quán)利要求3或4之一所述的方法，其特征是，頻率為6千赫以上的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)被濾波。
6．按照權(quán)利要求3至5之一所述的方法，其特征是，該變形工藝是摩擦假捻法。
7．按照權(quán)利要求3至6之一所述的方法，其特征是，在長(zhǎng)絲紗通過(guò)一個(gè)假捻錠子之后，對(duì)紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。
8．按照權(quán)利要求3至7之一所述的方法，其特征是，該長(zhǎng)絲紗由一種熱塑性塑料，如聚脂，聚乙烯，聚酰胺，或者聚丙烯構(gòu)成。
9．按照權(quán)利要求3至8之一所述的方法，其特征，對(duì)所測(cè)得的，必要時(shí)經(jīng)過(guò)處理和濾波的信號(hào)，借助于中間值、均方根差、閾值超過(guò)數(shù)的確定，和建立幅度矩形圖、幅度譜，進(jìn)行FFT-分析(快速傅立葉變換分析)或者自相關(guān)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。
10．按上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征是，紗的粗度或者和普通紗的粗度的偏差是用光或者激光進(jìn)行測(cè)量，爾后再進(jìn)行評(píng)價(jià)。
11．按權(quán)利要求10所述的方法，其特征是，作為附加或者是一種可供選擇的方案，為了確定紗的粗度，用光和/或者激光測(cè)量和評(píng)價(jià)紗的位置和/或者紗的運(yùn)行情況，尤其是紗的橫向運(yùn)動(dòng)。
12．按權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征是，對(duì)小的未變形的紗段加以檢測(cè)。
13．按權(quán)利要求10至12之一所述的方法，其特征是，用光和/或者激光進(jìn)行的測(cè)量借助于具有高掃描速度，最好大于10千赫的裝置進(jìn)行。
14．按權(quán)利要求10至13之一所述的方法，其特征是，用光和/或者激光進(jìn)行的測(cè)量在當(dāng)變形過(guò)程引起的加捻開(kāi)始時(shí)，在圓盤(pán)摩擦機(jī)組的摩擦圓盤(pán)的范圍內(nèi)進(jìn)行。
15．按權(quán)利要求10至14之一所述的方法，其特征是，光和/或者激光測(cè)量是在最后的工作盤(pán)或者在圓盤(pán)摩擦體機(jī)組的輸出盤(pán)上面或者旁邊進(jìn)行的。
16．按權(quán)利要求10至15所述的任一方法，其特征是，光和/或者激光測(cè)量是在假捻錠子和卷繞紗筒之間進(jìn)行的。
17．按權(quán)利要求10至16之一所述的方法，其特征是，所測(cè)得的光和/或者激光的數(shù)據(jù)同紗拉伸強(qiáng)力測(cè)試結(jié)果聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
18．用于檢測(cè)在變形的長(zhǎng)絲紗中間存在未能變形或者變形有瑕的紗段的裝置，特別是實(shí)施權(quán)利要求1至9之一的一種方法的設(shè)備，包括一個(gè)測(cè)試信號(hào)傳感器，一個(gè)用于信號(hào)整理和處理的裝置，以及用于信號(hào)分析和數(shù)據(jù)處理的裝置，其特征在于該測(cè)試傳感器(27)能夠測(cè)得高頻的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)(45)，和一臺(tái)預(yù)定要有的可選擇的事先可指定閾值(49)的閾值裝置和一臺(tái)計(jì)數(shù)裝置，計(jì)數(shù)裝置用于記錄所有在一定的時(shí)間之內(nèi)超過(guò)閾值(49)的紗拉伸強(qiáng)力信號(hào)的數(shù)字。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種方法,用于檢測(cè)在變形過(guò)程中間在業(yè)已變形的長(zhǎng)絲紗中尚存有未能變形或者變形有疵的紗段的同時(shí),對(duì)業(yè)已變形完畢的紗不斷地進(jìn)行測(cè)量,其具體作法是,高頻的測(cè)量信號(hào)被作為檢測(cè)未加變形或者變形有疵的紗段尚存的證據(jù),受到測(cè)量、整理和評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)G01N33/36GK1216612SQ97193697
公開(kāi)日1999年5月12日 申請(qǐng)日期1997年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月9日
發(fā)明者赫爾穆特·威因斯多夫爾, 崔蓓衡 申請(qǐng)人:Temco紡織機(jī)械構(gòu)件有限責(zé)任合資公司, 斯圖加特德國(guó)紡織-纖維研究所-公共法基金會(huì)