專(zhuān)利名稱(chēng)：拓?fù)鋱D的制造機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及映射實(shí)物，尤其涉及產(chǎn)生物理映象功能的設(shè)備，在該設(shè)備中，實(shí)物在一過(guò)濾介質(zhì)上沉積成一圖樣，以便檢驗(yàn)。
供研究用的各種各樣物質(zhì)夾雜或可能夾雜在諸如空氣之類(lèi)的流體中，這些物質(zhì)包括，例如棉紗纖維，聚脂纖維，其它紡織纖維，咖啡，其它顆粒性糧食等。這類(lèi)被夾帶的物質(zhì)幾乎總是含有雜質(zhì)，例如在棉紗中含有殘屑，而且這類(lèi)物質(zhì)本身可能存在令人注意的變異。對(duì)棉紗而言，稱(chēng)之謂棉結(jié)的纖維纏結(jié)球以及殘屑是人們關(guān)心的，因?yàn)檫@兩者影響著棉紗的實(shí)用性和價(jià)值。新聚脂纖維而言，象已知的細(xì)?；蛉圪|(zhì)纖維以及毛粒等異物和不希望有的實(shí)物是引人注意的，因?yàn)檫@些實(shí)物都損害原材料的性能。
測(cè)量包含毛粒等這類(lèi)空氣夾雜物的一種商品名為AFIS的裝置是由Zellneeger鳥(niǎo)斯特公司銷(xiāo)售的。就此裝置而言，如包含棉結(jié)和殘屑的棉紗纖維等的一種實(shí)物樣品被送至該機(jī)器，使其各不相同地，夾雜在空氣流中，并用光學(xué)法測(cè)量。在這類(lèi)裝置能很好地測(cè)量棉紗樣品中諸如棉結(jié)等物體的同時(shí)，最好有快速和經(jīng)濟(jì)的方法或裝置去增補(bǔ)，檢驗(yàn)和/或校準(zhǔn)由AFIS裝置產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。就這方面應(yīng)用而言，人們極其希望建立AFIS數(shù)據(jù)事件及有關(guān)實(shí)際棉結(jié)的實(shí)物定位的時(shí)間關(guān)系。另一應(yīng)用方面是直接監(jiān)測(cè)這類(lèi)雜質(zhì)實(shí)物而沒(méi)有分別進(jìn)行光學(xué)測(cè)量。最后一個(gè)應(yīng)用方面是監(jiān)測(cè)諸如各纖維的樣品本身的主要組成部分。
更一般地說(shuō)，本發(fā)明的目的是拓?fù)涞赜成鋵?shí)物在空間和/或時(shí)間上的定位，將實(shí)物的空間位置同按時(shí)間發(fā)生的數(shù)據(jù)事件進(jìn)行映射，或在不同數(shù)據(jù)事件之間映射。
對(duì)本實(shí)用新型


如下圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意2是構(gòu)成控制部件的比較放大器電子原理3是電熱控溫管構(gòu)造中(1)控制部件(2)電熱及測(cè)溫部件(3)電熱體導(dǎo)線(4)溫度傳感器導(dǎo)線(5)硬質(zhì)玻璃管體(6)溫度傳感器(7)電熱體圖1中的控制部件就是由圖2所示的比較放大器構(gòu)成，它是一個(gè)由運(yùn)算放大器F007組成的恒溫電路，采用電容降壓，并由一個(gè)雙向可控硅控制負(fù)載，這一部分元件可置于一個(gè)小型塑料合中，設(shè)有發(fā)光二極管指示工作狀態(tài)。圖3中的電熱控溫管內(nèi)，溫度傳感器(6)與電熱體(7)相互隔離絕緣安置，確保溫度傳感器接受的溫度為被加熱液體的實(shí)際溫度(誤差∠±0.5℃)。管內(nèi)用填充物(如石膏粉、水泥或環(huán)氧樹(shù)脂)塞實(shí)固定。溫度傳感器(6)和電熱體(7)引出線分別按圖導(dǎo)2中的
和“負(fù)載”兩端。
實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將電熱控溫管置于盛有液體的顯影盤(pán)內(nèi)一側(cè)(用夾具或膠紙稍加固定)然后將插頭接220V電源就進(jìn)入自動(dòng)工作狀態(tài)。隨著照片顯影操作，液體處于攪動(dòng)狀態(tài)促使熱量的均勻擴(kuò)散，從而確保顯影效果。
以下闡明幾點(diǎn)意見(jiàn)。假設(shè)該映象過(guò)程是(1)對(duì)大量纖維樣品中的諸如纖維，毛粒和殘屑等實(shí)物分時(shí)按序區(qū)別，接著(2)測(cè)量這些獨(dú)立實(shí)物，接著(3)在平面網(wǎng)格上以螺旋形軌跡顯示所有樣品實(shí)物，和(4)當(dāng)這樣較佳顯示時(shí)通過(guò)測(cè)量這些實(shí)物以供檢驗(yàn)而告終。
在以原始體積為單位的實(shí)物的位置和它們?cè)谒鲕壽E中(或沿一根直線)的位置之間形成了唯一的空間關(guān)系。在物理映象上的球面和實(shí)物的位置
與其數(shù)據(jù)事件
(t)之間形成了唯一關(guān)系。這些映象關(guān)系對(duì)其本身是有用的，而我們對(duì)使步驟2中的瞬時(shí)測(cè)量事件
與步驟4中瞬時(shí)測(cè)量事件
相關(guān)特別感興趣。我們是使兩個(gè)數(shù)據(jù)映象拓?fù)湎嚓P(guān)，以研究從體積樣品中提取(步驟1)并以最佳平面圖象顯示(步驟3)的每個(gè)實(shí)物的數(shù)據(jù)關(guān)系。
為進(jìn)一步簡(jiǎn)化起見(jiàn)，假設(shè)步驟4是諸如光學(xué)顯微鏡之類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)方法。我們?cè)噲D使這些數(shù)據(jù)與步驟2的事件數(shù)據(jù)相關(guān)。這將理解為是一種校準(zhǔn)過(guò)程。
步驟2或4中的數(shù)據(jù)事件和映象可為一維的，例如為AFIS檢測(cè)器中每個(gè)毛粒的峰值電壓;二維的，如代表一殘屑粒子圖象的電荷耦合信號(hào);或三維的，如靠壓縮空氣傳送的纖維的全息記錄。
本發(fā)明還提供了用于監(jiān)測(cè)流體夾帶實(shí)物之性能的一種有效設(shè)備和方法。這種監(jiān)測(cè)可以互相驗(yàn)證數(shù)據(jù)或校準(zhǔn)某一儀器為目的，用于獨(dú)立的直接測(cè)量，或用于將來(lái)自其它儀器的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)射變換。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)物理映象是通過(guò)使諸如棉紗纖維，殘屑和毛粒之類(lèi)的流體夾帶實(shí)物以圖樣形式沉積在諸如尼龍網(wǎng)格表面的一個(gè)表面上而產(chǎn)生的。當(dāng)采用另一儀器時(shí)，最好圖樣中的每一位置同由另一監(jiān)測(cè)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)單值聯(lián)系，以便可對(duì)某一特定數(shù)據(jù)組確定產(chǎn)生該數(shù)據(jù)的實(shí)物在物理映象上的位置。這相當(dāng)于數(shù)據(jù)事件映象與物理映象之間的一個(gè)拓?fù)溆成洹?br> 為產(chǎn)生本發(fā)明最佳實(shí)施例的物理映象，一個(gè)適宜的過(guò)濾器被插入在包含實(shí)物的氣流中并以已知速度相對(duì)于氣流按一種圖樣(inapattern)移動(dòng)。這樣，實(shí)物按一種圖樣沉積在過(guò)濾器上。
在該最佳實(shí)施例中，一種物理映象設(shè)備被引入一AFIS裝置。在這種組合情況下，實(shí)物樣品被送入一分離器，該分離器將樣品中的各種實(shí)物分隔并個(gè)性化，然后各種實(shí)物借助真空驅(qū)動(dòng)氣流經(jīng)一導(dǎo)管送到光學(xué)測(cè)量臺(tái)，在那里用光學(xué)法測(cè)得實(shí)物的諸特性并產(chǎn)生光學(xué)數(shù)據(jù)事件。這些實(shí)物從光學(xué)測(cè)量臺(tái)經(jīng)抽氣通過(guò)一導(dǎo)管送到物理映象設(shè)備，在那里，一噴咀使實(shí)物通過(guò)一適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾器。位于該過(guò)濾器相對(duì)側(cè)面上的抽氣管從噴咀抽出空氣，同時(shí)該抽氣管接有一抽氣泵，以提供必要的抽吸。當(dāng)來(lái)自噴咀的空氣通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)入抽氣管時(shí)，實(shí)物被過(guò)濾器攔截并沉積在過(guò)濾器上。此后，術(shù)語(yǔ)物理映象和過(guò)濾器映象可通用，即，可互換。
一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被連接，以便使網(wǎng)格過(guò)濾器相對(duì)于噴咀按一種圖樣移動(dòng)，從而將實(shí)物以這種圖樣形式沉積在過(guò)濾器上并產(chǎn)生過(guò)濾器映象。
一臺(tái)計(jì)算機(jī)為接收和記錄由光學(xué)測(cè)量臺(tái)所產(chǎn)生的作為時(shí)間函數(shù)的光學(xué)數(shù)據(jù)而連接，同時(shí)也為記錄噴咀相對(duì)于過(guò)濾器的位置作為時(shí)間的一個(gè)函數(shù)而連接。這樣，在過(guò)濾器上產(chǎn)生了一個(gè)標(biāo)有時(shí)間的映象。對(duì)計(jì)算機(jī)提供了一個(gè)代表實(shí)物從光學(xué)測(cè)量臺(tái)傳送至過(guò)濾器所化弗時(shí)間的校正系數(shù)，利用該校正系數(shù)，計(jì)算機(jī)使光學(xué)數(shù)據(jù)同過(guò)濾器映象上圖樣中的諸位置發(fā)生聯(lián)系。儲(chǔ)存和有選擇地使用或顯示這些相關(guān)數(shù)據(jù)。
設(shè)置用于感測(cè)過(guò)濾器映象上的實(shí)物作為映象位置的函數(shù)的特性檢測(cè)器。在一最佳實(shí)施例中，第一攝象機(jī)置于鄰近噴咀處，第二攝象機(jī)置于抽氣管附近。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和平移臺(tái)沿相對(duì)于噴咀的X，Y方向驅(qū)動(dòng)網(wǎng)格過(guò)濾器，抽氣管和兩架攝象機(jī)。一個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)置在計(jì)算機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)之間，以使計(jì)算機(jī)能精確地控制網(wǎng)格過(guò)濾器的位置，同時(shí)計(jì)算機(jī)設(shè)有噴咀和攝象機(jī)的位置。利用這種信息，計(jì)算機(jī)被編程，以控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)并使過(guò)濾器沿與光柵掃描相反的方向移動(dòng)，從而使實(shí)物的并列諸行沉積在過(guò)濾器上。同樣，需要時(shí)，計(jì)算機(jī)為將實(shí)物諸行移入攝象機(jī)的視野而編程。攝象機(jī)最好相對(duì)噴咀安置，以便當(dāng)實(shí)物沉積在過(guò)濾器上時(shí)可觀察到噴咀后面的兩行。這樣，當(dāng)實(shí)物正被沉積時(shí)，攝象機(jī)則正在觀測(cè)先前已沉積的一行。因此，實(shí)物沉積諸行的過(guò)程同時(shí)也起到了用攝象機(jī)掃掠諸行的作用。當(dāng)攝象機(jī)掃描時(shí)，一系列視頻圖象被貯存在計(jì)算機(jī)里并與攝象機(jī)觀測(cè)到的映象位置相關(guān)，而且我們記得已存儲(chǔ)的光學(xué)數(shù)據(jù)也是同映象位置相關(guān)的。因此，光學(xué)數(shù)據(jù)，映象位置和視頻圖象全都是互相關(guān)的，而且每一個(gè)可以作為其余的函數(shù)輸出。
在另一實(shí)施例中，過(guò)濾器映象是一圓柱體并產(chǎn)生一螺旋形圖樣。
當(dāng)然，由于物理映象可永久性地保存，故在以后可進(jìn)行視頻或其它測(cè)量工作。
通過(guò)參考對(duì)結(jié)合附圖的一最佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，可更好地理解本發(fā)明，附圖中圖1是實(shí)物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)簡(jiǎn)略的示意圖;
圖2是過(guò)濾器映象設(shè)備的概略透視圖;
圖3是實(shí)物映象設(shè)備的概略側(cè)視圖;
圖4是移動(dòng)過(guò)濾器映象的平移臺(tái)的頂視圖;
圖5是顯示噴咀和攝象機(jī)的示意側(cè)視圖;
圖6是顯示噴咀和抽氣管的橫截面圖;
圖7是一平面過(guò)濾器映象的概略頂視圖;
圖8是一個(gè)映象的相片;
圖9是一圓柱形映象制造機(jī)的示意圖;和圖10是裝有一映象制造機(jī)的一梳棉機(jī)的示意圖。
現(xiàn)參照諸附圖，其中相同標(biāo)號(hào)指示貫穿幾個(gè)附圖的相同或相應(yīng)部件，圖1中示出一實(shí)物監(jiān)測(cè)設(shè)備10，其中實(shí)物樣品12被饋至分離器14。樣品12，例如可為原棉，原棉包括棉紗纖維和諸如棉結(jié)和殘屑等的雜質(zhì)，分離器14起到將這些纖維和棉結(jié)個(gè)別化作用，并使它們通過(guò)一抽氣導(dǎo)管18送至光學(xué)測(cè)量臺(tái)20。分離器14最好先除去大部分殘屑后，再將各實(shí)物送至導(dǎo)管18，不過(guò)在其它實(shí)施例中，分離器14也可構(gòu)造成將帶有殘屑的分離實(shí)物送至導(dǎo)管18。
包括一IBMAT兼容計(jì)算機(jī)的控制盤(pán)16通過(guò)控制線15連接，以控制分離器14的操作。同樣，控制盤(pán)16經(jīng)由線22連接，以控制測(cè)量臺(tái)20并接收來(lái)自測(cè)量臺(tái)的數(shù)據(jù)。在最佳實(shí)施例中，分離器14，控制盤(pán)16和光學(xué)測(cè)量臺(tái)20全都是由Zellneeger烏斯特公司銷(xiāo)售的一個(gè)傳統(tǒng)型AFIS機(jī)的組成部分，而導(dǎo)管18內(nèi)徑為1/2英寸，內(nèi)有每分鐘3.9立方英尺的空氣流。
當(dāng)空氣和實(shí)物通過(guò)光學(xué)測(cè)量臺(tái)20時(shí)，實(shí)物受到光源的照射，同時(shí)獲取各種光學(xué)測(cè)量值，這些測(cè)值可包括向前散射，向后散射和消光的量和持續(xù)時(shí)間。對(duì)通過(guò)光學(xué)測(cè)量臺(tái)20的每個(gè)實(shí)物產(chǎn)生一組光學(xué)數(shù)據(jù)。這種電-光數(shù)據(jù)事件，包括其出現(xiàn)時(shí)間，被傳輸至控制盤(pán)16的計(jì)算機(jī)并作為時(shí)間的函數(shù)而貯存。也就是說(shuō)，計(jì)算機(jī)不僅貯存光學(xué)數(shù)據(jù)，同時(shí)還貯存取得該數(shù)據(jù)的時(shí)間。
當(dāng)實(shí)物離開(kāi)光學(xué)測(cè)量臺(tái)20以后，通過(guò)導(dǎo)管24在受抽吸作用驅(qū)動(dòng)的氣流中運(yùn)行至一密閉容器26中，該容器包括一部分過(guò)濾器映象設(shè)備27，也是設(shè)備27的一個(gè)組成部分。實(shí)物通過(guò)噴咀28噴出并導(dǎo)向過(guò)濾器30，當(dāng)所研究的是棉紗時(shí)，該過(guò)濾器最好為能傳導(dǎo)20但尼爾棉紗的圓形編織的尼龍網(wǎng)格。在過(guò)濾器繃緊時(shí)，長(zhǎng)纖維直徑約有18微米，長(zhǎng)纖維在一維情況下以一毫米為單位分割，在垂直方向上交替地作1毫米，0.25毫米的分割。當(dāng)然，過(guò)濾器30的介質(zhì)應(yīng)根據(jù)所研究實(shí)物的物理性質(zhì)來(lái)加以調(diào)整。過(guò)濾器30的用途是提供用于沉積實(shí)物的一個(gè)表面，在某些實(shí)施例中，固體表面或紙可成為一種適宜的表面。本文中所用術(shù)語(yǔ)“過(guò)濾器”并不意味著流體必需穿過(guò)它。其基本特點(diǎn)是實(shí)物要沉積其上。
置于過(guò)濾器30下，并緊接噴咀28下面的是抽氣管32，該抽氣管連接到抽氣泵34，該抽氣泵提供真空或負(fù)壓，以便將實(shí)物從分離器14拉向臺(tái)20，通過(guò)噴咀28再進(jìn)入網(wǎng)格過(guò)濾器30。當(dāng)采用棉紗樣品時(shí)，通常由過(guò)濾器30截獲的纖維重量達(dá)99%以上。
控制盤(pán)16借助線36控制過(guò)濾器映象設(shè)備27的操作，而且正如以后還要詳述的，還通過(guò)線36接收數(shù)據(jù)。類(lèi)似地，控制盤(pán)16通過(guò)線38控制泵34。
現(xiàn)參照簡(jiǎn)略示意圖2，3和4，其中較詳細(xì)地示出了過(guò)濾器映象設(shè)備27。尼龍網(wǎng)格30被繃緊在一框架40中，立柱42a-42d向下延伸，以便擱在平板44上從而沿平板44上方的提升位置支撐框架40和過(guò)濾器30。平移臺(tái)46被固定地安裝到平板44的底面并配置成要靠驅(qū)動(dòng)臺(tái)48移動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)臺(tái)本身又為在支承臺(tái)50上滑動(dòng)而被支撐。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)52和螺桿54在計(jì)算機(jī)16的控制下沿X方向(圖2，3和4中所示的左右方向)驅(qū)動(dòng)臺(tái)46，同樣，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)56和螺桿58響應(yīng)來(lái)自計(jì)算機(jī)16的命令沿Y方向(圖2和3所示紙平面的出入方向)驅(qū)動(dòng)臺(tái)48。最好，臺(tái)46，48和50是通過(guò)滾柱軸承機(jī)械地互連的，以使它們之間能自由活動(dòng)，也可只用于簡(jiǎn)單的滑動(dòng)。這樣，在這種結(jié)構(gòu)中，過(guò)濾器30是相對(duì)噴咀28和抽氣管32而移動(dòng)，從而當(dāng)實(shí)物從噴咀排出時(shí)便會(huì)按任一所需圖樣沉積在過(guò)濾器30上。
最好如圖2，3和5所示，一對(duì)攝象機(jī)60和62沿相對(duì)于噴咀24和抽氣管32的固定位置通過(guò)固定件64和66來(lái)固定。正如圖5中由視野線68和70所指示的，攝象機(jī)60將觀測(cè)緊靠噴咀28的過(guò)濾器30的上側(cè)，而攝象機(jī)62將觀測(cè)緊靠抽氣管32的過(guò)濾器30的下側(cè)。燈65和67照亮了包括攝象機(jī)60和62視野的過(guò)濾器30的上表面和底表面。攝象機(jī)60和62以及燈65和67可在任何所需頻譜，可見(jiàn)或不可見(jiàn)光譜下操作。在某些應(yīng)用場(chǎng)合，為檢驗(yàn)諸如纖維的變成顆粒狀(sugar)含量，含水量，雜質(zhì)含量種類(lèi)等的特性，用近紅外攝象機(jī)和燈源是理想的。
現(xiàn)參照?qǐng)D6，該圖示出了噴咀28，抽氣管32和過(guò)濾器30的橫截面視圖。在該最佳實(shí)施例中，噴咀28出口直徑為4.85mm。噴咀入口直徑為12.6mm，噴咀長(zhǎng)度為90mm。抽氣管32具有最佳直徑12.7mm，并有圓形開(kāi)口72。噴咀28和管32的頂部間的最佳距離約為16mm，并當(dāng)中斷抽氣時(shí)，過(guò)濾器30置于管32的開(kāi)口72上方約5mm處。然而，當(dāng)接通真空泵34時(shí)，網(wǎng)格過(guò)濾器30被向下拉入管32的開(kāi)口72并在開(kāi)口72內(nèi)形成中凹形74。這種形狀有利于實(shí)物76集聚和沉積在網(wǎng)格過(guò)濾器30上的某個(gè)精確位置。當(dāng)網(wǎng)格過(guò)濾器30相對(duì)于抽氣管32移動(dòng)時(shí)，過(guò)濾器30的不同部位被吸入抽氣管32，然后又從開(kāi)口72松開(kāi)。不難理解，當(dāng)網(wǎng)格過(guò)濾器30處于管32的開(kāi)口72內(nèi)時(shí)受到拉伸，從而增大了網(wǎng)格的開(kāi)口尺寸。當(dāng)網(wǎng)格移出開(kāi)口72時(shí)，便又回到其原來(lái)的開(kāi)口尺寸并對(duì)已截獲的實(shí)物76產(chǎn)生一擠壓動(dòng)作。
現(xiàn)參照?qǐng)D7，該圖示出了實(shí)物76在過(guò)濾器30上的最佳圖樣。為更清楚地用圖解說(shuō)明，圖8示出了一個(gè)典型過(guò)濾器30的照片和映象。過(guò)濾器30最好在控制盤(pán)16的控制下被步進(jìn)電動(dòng)機(jī)52和56移動(dòng)，以使各實(shí)物76沿與光柵相反方向沉積或沉積成以第一行78開(kāi)始和最末行94結(jié)尾的行78-94的一個(gè)盤(pán)旋形(S形)圖樣?？刹捎萌我鈹?shù)目的行數(shù)。當(dāng)映象30移動(dòng)以沉積實(shí)物76時(shí)，計(jì)算機(jī)便記錄過(guò)濾器30上的一個(gè)“映象位置”。這個(gè)映象位置可能是一組X，Y的坐標(biāo)系，但最好為指示沿連續(xù)行78-94的一個(gè)線性位置的單一數(shù)字。例如，將行78的起點(diǎn)96至行94的末點(diǎn)98間的距離分為1，000段，每段賦予一個(gè)映象位置。鄰近起點(diǎn)96的第一段為映象位置1。鄰近末點(diǎn)98的最后段指定為映象位置1，000。這樣，行78-94及連接部分78a-92a中的1，000段的每一段均是由單個(gè)映象位置號(hào)數(shù)來(lái)唯一識(shí)別。
當(dāng)實(shí)物76是按圖7所示圖樣沉積在映象30上時(shí)，則映象號(hào)數(shù)被作為時(shí)間的函數(shù)貯存在控制盤(pán)16的計(jì)算機(jī)中。對(duì)與特定時(shí)間相聯(lián)系的映象位置的貯存可叫做“時(shí)間印記的實(shí)物位置。我們記得由測(cè)量臺(tái)20產(chǎn)生的光學(xué)數(shù)據(jù)也作為時(shí)間的函數(shù)而被記錄，因此，除了有些時(shí)間需用于纖維從測(cè)量臺(tái)20行進(jìn)至過(guò)濾器30的情況外，映象位置可同光學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)。
在最佳實(shí)施例中，纖維從臺(tái)20傳至過(guò)濾器30需要60毫秒，因此，每組光學(xué)數(shù)據(jù)所存儲(chǔ)的時(shí)間要加上60毫秒。用這60毫秒校正系數(shù)，通過(guò)配合光學(xué)數(shù)據(jù)的相關(guān)時(shí)間，使光學(xué)數(shù)據(jù)直接同1到1000的映象位置相關(guān)。
參照?qǐng)D5和7，重要的是攝象機(jī)60和62相對(duì)于噴咀的安置使攝象機(jī)60和62將觀測(cè)到比當(dāng)前正在進(jìn)行沉積的那一行落后兩行的那行實(shí)物。例如當(dāng)沉積行78和80時(shí)，攝象機(jī)什么也觀測(cè)不到。當(dāng)正沉積行82時(shí)，攝象機(jī)60和62將掃描行78。同樣，當(dāng)進(jìn)行行84的沉積時(shí)，攝象機(jī)將觀測(cè)行80。這樣，當(dāng)實(shí)物76被沉積在映象上時(shí)，它們也被攝象機(jī)60和62掃描。當(dāng)最后行(行94)被沉積時(shí)，用攝象機(jī)60和62進(jìn)行觀測(cè)行92和94的額外兩次掃描。
在另一實(shí)施例中，隨著在盤(pán)16控制下的過(guò)濾器30的移動(dòng)，所有的行均已完成沉積之后，可進(jìn)行完整獨(dú)立的掃掠以使攝象機(jī)60和62回掃過(guò)濾器30上的噴咀28的路徑。
無(wú)論攝象機(jī)是如何掃描過(guò)濾器30的，均要產(chǎn)生與映象位置有關(guān)的一系列圖象并以數(shù)字形式貯存在計(jì)算機(jī)內(nèi)。例如，當(dāng)攝象機(jī)60和62觀測(cè)映象位置1時(shí)，圖象1a和1b與映象位置1相聯(lián)系而被貯存。當(dāng)攝象機(jī)60和62觀測(cè)映象位置2時(shí)，則貯存與映象位置2相聯(lián)系的圖象2a和2b等等。由于光學(xué)數(shù)據(jù)已經(jīng)同映象位置相關(guān)連，因此這些圖象可同在先存入計(jì)算機(jī)的光學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)。這樣，對(duì)一特定圖象而言，可再調(diào)用對(duì)應(yīng)的光學(xué)數(shù)據(jù)，或?qū)σ唤M特定光學(xué)數(shù)據(jù)而言，可查詢(xún)映象位置的圖象。這種形式的數(shù)據(jù)對(duì)于以映象定位圖象為背影的光學(xué)測(cè)量值的驗(yàn)證和/或校準(zhǔn)是有用的。例如，人們知道棉紗樣品中的棉結(jié)產(chǎn)生可識(shí)別的光學(xué)數(shù)據(jù)特性，這樣，采用AFIS機(jī)中所用的傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)計(jì)算機(jī)分析這些光學(xué)數(shù)據(jù)，以便發(fā)現(xiàn)表示存在棉結(jié)的數(shù)據(jù)。一旦用光學(xué)數(shù)據(jù)識(shí)別到棉結(jié)，便可查詢(xún)過(guò)濾器30上映象位置的相應(yīng)圖象并向操作員顯示該圖象，操作員可直觀地檢查已沉積在過(guò)濾器30上相應(yīng)映象位置處的每個(gè)棉結(jié)。另一方面，可借助計(jì)算機(jī)去分析該映象位置的圖象，以檢驗(yàn)其大小及形狀表示棉粒。這樣利用所貯存的映象位置的圖象使光學(xué)數(shù)據(jù)得到校驗(yàn)。
人們也會(huì)認(rèn)識(shí)到在某種意義上說(shuō)，圖7所示映象是記錄的直觀數(shù)據(jù)。不用映象位置的記錄圖象，而用映象本身也可校驗(yàn)光學(xué)數(shù)據(jù)的精度。例如，一旦計(jì)算機(jī)分析找到一組代表存在棉結(jié)的光學(xué)數(shù)據(jù)時(shí)，便確定了該相應(yīng)映象的位置，同時(shí)為將該映象位置置于攝象機(jī)60和62的視野范圍內(nèi)而移動(dòng)過(guò)濾器30。此時(shí)，不是計(jì)算機(jī)就是操作員便從攝象機(jī)觀測(cè)和分析這些圖象，以檢驗(yàn)棉結(jié)的存在。同樣，一旦找出所需映象位置，便可借助各種各樣的儀器對(duì)所研究實(shí)物進(jìn)行任一種所需測(cè)量。
由以上討論可知本發(fā)明既提供了為測(cè)量或分析而表示出實(shí)物，并監(jiān)視和貯存由實(shí)物特性導(dǎo)出的信息的新方法，同時(shí)還提供了對(duì)其它測(cè)量裝置之測(cè)值精確地進(jìn)行校驗(yàn)的方法。雖然現(xiàn)已結(jié)合一最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但不用多說(shuō)便知，本發(fā)明的范圍并不局限于該實(shí)施例，而是由所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)確定。例如，參見(jiàn)圖9便知，圓筒形過(guò)濾器100表示對(duì)過(guò)濾器30的一種變動(dòng)。在圖9的實(shí)施例中，過(guò)濾器100安裝成可借助電動(dòng)機(jī)102而繞其軸旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)104驅(qū)動(dòng)螺桿106從而帶動(dòng)滑桿108和過(guò)濾器100沿平行于圓筒形過(guò)濾器100之軸向移動(dòng)。這樣，過(guò)濾器100的這種運(yùn)動(dòng)使噴咀28以前面關(guān)于過(guò)濾器30說(shuō)明中提到的時(shí)間印記方式，在過(guò)濾器100上沉積實(shí)物的螺旋形圖樣或映象。
另一替換實(shí)施例示于圖10，該圖說(shuō)明映象制造機(jī)可怎樣有利地裝入現(xiàn)有機(jī)器內(nèi)并在適當(dāng)變動(dòng)條件下，可利用自然出現(xiàn)的現(xiàn)象。圖10的設(shè)備110是一臺(tái)改型梳棉機(jī)，在機(jī)內(nèi)通過(guò)喂料板114和喂料輥116將一棉紗層供給剌輥118，而剌輥118又將棉層供給梳理滾筒120。梳理壓板122同滾筒120和脫棉器124一起工作，將棉紗112梳理成一薄層或薄片后供給輥式軋碎機(jī)126。該機(jī)械設(shè)備是傳統(tǒng)機(jī)械式的，并是許多棉紡織廠中的一種典型設(shè)備。
計(jì)算機(jī)116為接收來(lái)自剌輥118，梳理滾筒120，脫棉器124和輥式軋碎機(jī)126之驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的反饋并控制該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而連接，正如圖中連接在這些組成部分和計(jì)算機(jī)116之間的控制和反饋線128所示。在脫棉器124和輥式軋碎機(jī)126之間和在輥式軋碎機(jī)126后面設(shè)有檢測(cè)器，以監(jiān)測(cè)喂料臺(tái)114上的棉織品112。例如，這類(lèi)檢測(cè)器最好是視頻攝象機(jī)130，132和134。這些視頻攝象機(jī)通過(guò)導(dǎo)線136連到計(jì)算機(jī)116，計(jì)算機(jī)116包括適宜的A/D轉(zhuǎn)換器，以便將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字式并貯存該數(shù)字視頻信息。當(dāng)計(jì)算機(jī)116存儲(chǔ)該視頻信息時(shí)，該數(shù)據(jù)為時(shí)間標(biāo)記的。也就是說(shuō)，來(lái)自視頻攝象機(jī)130，132和134的各圖象同產(chǎn)生該視頻圖象的時(shí)間結(jié)合或相關(guān)聯(lián)地一起貯存在計(jì)算機(jī)內(nèi)。計(jì)算機(jī)116連續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)設(shè)備110的機(jī)械速率并計(jì)算棉織品從攝象機(jī)130的觀測(cè)區(qū)移到攝象機(jī)132的觀測(cè)區(qū)，進(jìn)而到達(dá)攝象機(jī)134觀測(cè)區(qū)的時(shí)間。一旦算出棉織品的這一延遲時(shí)間或說(shuō)傳送時(shí)間，從這三個(gè)攝象機(jī)來(lái)的數(shù)字圖象便可以前面已述的其它實(shí)施例的那種方式利用時(shí)間標(biāo)記信息進(jìn)行相關(guān)處理。一旦這三個(gè)攝象機(jī)數(shù)據(jù)變成相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)便按需要程序地再調(diào)用，顯示和分析所記錄的圖象了。
雖然圖9和10表示了本發(fā)明的替換實(shí)施例，但人們都懂得還會(huì)有未脫離本發(fā)明范圍的其它種種變動(dòng)或替代方案。
權(quán)利要求
1.為測(cè)量或觀測(cè)對(duì)實(shí)物連同用于映射該實(shí)物位置的一個(gè)參數(shù)進(jìn)行顯示的設(shè)備，包括具有一表面的介質(zhì)；和以一種圖樣沉積在所述表面的實(shí)物映象，所述圖樣是所述參數(shù)的一個(gè)函數(shù)，所述映象包括多個(gè)分立的映象位置，每個(gè)所述映象位置均與所述參數(shù)唯一相關(guān)聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1的所述設(shè)備，其特征在于所述參數(shù)是時(shí)間，從而使每個(gè)映象位置是同實(shí)物被沉積在所述表面時(shí)的那個(gè)時(shí)間唯一相關(guān)的。
3.如權(quán)利要求1的所述設(shè)備，其特征在于所述參數(shù)包括多組數(shù)據(jù)，而且，其中每個(gè)映象位置均是唯一地同一組數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
4.一種用于監(jiān)測(cè)實(shí)物的設(shè)備，包括適于接納實(shí)物沉積的表面;用于產(chǎn)生一連串實(shí)物流的裝置;用于將所述實(shí)物流導(dǎo)向所述表面以便沉積在其上的裝置;和用于使所述導(dǎo)向裝置和所述表面之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置，以便所述實(shí)物以一種相應(yīng)于該運(yùn)動(dòng)的圖樣沉積在所述表面上，從而在所述表面上產(chǎn)生具有多個(gè)映象位置的實(shí)物映象。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，還包括具有用于定時(shí)時(shí)鐘的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)連接到所述運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生裝置;控制所述導(dǎo)向裝置和所述表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以在所述表面，以具有若干分立映象位置的所需圖樣產(chǎn)生所述實(shí)物的映象;測(cè)定實(shí)物被沉積在每個(gè)映象位置時(shí)的時(shí)間;以及貯存作為實(shí)物沉積時(shí)間的函數(shù)的映象位置。
6.如權(quán)利要求4的所述設(shè)備，還包括置于實(shí)物流中的檢測(cè)器，用于測(cè)量實(shí)物的特性和產(chǎn)生表示該特性的輸出;和具有定時(shí)時(shí)鐘的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)連到所述運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生裝置;控制所述導(dǎo)向裝置和所述表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以便在所述表面按具有若干分立映象位置的所需圖樣產(chǎn)生所述實(shí)物的映象;測(cè)定實(shí)物被沉積在每個(gè)映象位置時(shí)的時(shí)間，以及貯存作為實(shí)物沉積時(shí)間的函數(shù)的映象位置;該計(jì)算機(jī)連接到所述檢測(cè)器，以便接收所述檢測(cè)器輸出，貯存作為時(shí)間函數(shù)的檢測(cè)器數(shù)據(jù)的所述檢測(cè)器輸出，和通過(guò)比較相對(duì)各所述映象位置和所述檢測(cè)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)間而使檢測(cè)器數(shù)據(jù)和所存映象位置相關(guān)。
7.如權(quán)利要求4的所述設(shè)備，還包括至少一架攝象機(jī)，用以觀測(cè)沉積在所述表面的實(shí)物映象并產(chǎn)生至少部分所述實(shí)物映象的圖象。
8.如權(quán)利要求4的所述設(shè)備，還包括至少一架攝象機(jī)，用以觀測(cè)沉積在所述表面的實(shí)物映象并產(chǎn)生至少部分所述實(shí)物映象的圖象;用以產(chǎn)生所述攝象機(jī)與所述表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置，以便在所述攝象機(jī)觀測(cè)實(shí)物和形成圖象之前，掃掠所述實(shí)物映象;和連接到所述攝象機(jī)的計(jì)算機(jī)，用以控制所述攝象機(jī)的操作，使攝象機(jī)能在所述表面上的映象位置產(chǎn)生實(shí)物的圖象，接收所述圖象并貯存作為映象位置的一個(gè)函數(shù)的所述圖象。
9.如權(quán)利要求4的所述設(shè)備，還包括置于所述實(shí)物流中的檢測(cè)器，用于測(cè)量實(shí)物的特性和產(chǎn)生表示該特性的輸出;具有定時(shí)時(shí)鐘的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)連到所述運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生裝置;控制所述導(dǎo)向裝置和所述表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以便在所述表面按具有若干分立映象位置的所需圖樣產(chǎn)生所述實(shí)物的映象;測(cè)定實(shí)物被沉積在每個(gè)映象位置上的時(shí)間，以及貯存作為實(shí)物沉積時(shí)間的一個(gè)函數(shù)的映象位置;該計(jì)算機(jī)連接到所述檢測(cè)器，以便接收所述檢測(cè)器輸出，貯存作為時(shí)間函數(shù)的檢測(cè)器數(shù)據(jù)的所述檢測(cè)器輸出，和通過(guò)比較各所述映象位置和所述檢測(cè)器數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)時(shí)間而將檢測(cè)器數(shù)據(jù)和所存貯映象的位置聯(lián)系起來(lái);至少一架攝象機(jī)，用于觀測(cè)沉積在所述表面上的實(shí)物映象和產(chǎn)生至少部分所述實(shí)物映象的圖象;用以產(chǎn)生所述攝象機(jī)和所述表面之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置，以便在掃描實(shí)物映象之后再讓所述攝象機(jī)觀測(cè)實(shí)物和成象;以及所述計(jì)算機(jī)被連接到所述攝象機(jī)，以便控制所述攝象機(jī)的拍攝，使攝象機(jī)能在所述表面上的映象位置產(chǎn)生實(shí)物圖象，接收所述圖象和貯存作為映象位置之函數(shù)的所述圖象。
10.如權(quán)利要求9的所述設(shè)備，還包括通過(guò)比較與每個(gè)所述已存貯圖象和所述檢測(cè)器數(shù)據(jù)相關(guān)的映象位置而將檢測(cè)器數(shù)據(jù)同所存圖象相關(guān)的所述計(jì)算機(jī)。
11.用于靠實(shí)物操作和拓?fù)涞赜成鋵?shí)物的映象制造機(jī)，包括敏感體積;用于將呈第一外觀的所述實(shí)物導(dǎo)向所述敏感體積的第一裝置;傳感器，用于感測(cè)被導(dǎo)向的所述實(shí)物的特性并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該特性的傳感器輸出;用于將所述實(shí)物從敏感體積傳送到另一位置并以不同于所述第一外觀的第二外觀引導(dǎo)所述實(shí)物以產(chǎn)生實(shí)物映象的第二裝置;和用于使所述傳感器輸出同實(shí)物映象相關(guān)的計(jì)算裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的映象制造機(jī)，其中用于導(dǎo)向的所述第一和第二裝置包括一用于梳理實(shí)物的梳理機(jī);其中所述第一外觀是未經(jīng)梳理的實(shí)物呈現(xiàn)的，而所述第二外觀是梳理后實(shí)物呈現(xiàn)的。
13.如權(quán)利要求11所述的映象制造機(jī)，其中所述傳感器是第一視頻攝象機(jī)，用以對(duì)所述第一外觀的所述實(shí)物產(chǎn)生視頻圖象。
14.如權(quán)利要求13所述的映象制造機(jī)，還包括第二視頻攝象機(jī)，用以產(chǎn)生所述第二外觀的所述實(shí)物的視頻圖象;和所述計(jì)算裝置設(shè)置有對(duì)應(yīng)于實(shí)物被導(dǎo)向第一攝象機(jī)時(shí)間和該實(shí)物被導(dǎo)向第二攝象機(jī)時(shí)間之間的時(shí)間延遲的時(shí)延校正系統(tǒng)，并根據(jù)產(chǎn)生圖象的時(shí)間和該時(shí)延校正系數(shù)，使第一攝象機(jī)的視頻圖象同第二攝象機(jī)的視頻圖象相關(guān)聯(lián)。
15.如權(quán)利要求11的所述映象制造機(jī)，還包括用于產(chǎn)生以所述第二外觀呈現(xiàn)的所述實(shí)物之視頻圖象的視頻攝象機(jī);和所述計(jì)算裝置設(shè)置有對(duì)應(yīng)于實(shí)物導(dǎo)向所述傳感器的時(shí)間與該實(shí)物導(dǎo)向攝象機(jī)的時(shí)間的時(shí)延校正系數(shù)，并根據(jù)該時(shí)延校正系數(shù)，使傳感器輸出同視頻圖象相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
通過(guò)使流體所夾帶的棉纖、殘屑和棉結(jié)等實(shí)物，以某種圖樣沉積在尼龍網(wǎng)格等表面上而產(chǎn)生物理映象的映象制造機(jī)。圖樣的每個(gè)位置與另一監(jiān)測(cè)的產(chǎn)生數(shù)據(jù)唯一相關(guān)以形成數(shù)據(jù)事件映象與物理映象間的拓?fù)溆成?。某?shí)施例采用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)去控制一表面相對(duì)于將實(shí)物沉積其上的噴嘴位置，和相對(duì)于掃掠形成于表面之映象的攝象機(jī)的位置。最好，映象呈平面形，但也可采用圓柱形映象。此外，映象制造機(jī)還可裝入梳棉機(jī)。
文檔編號(hào)G06T11/20GK1071040SQ9211097
公開(kāi)日1993年4月14日 申請(qǐng)日期1992年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月19日
發(fā)明者F·M·肖夫納, J·C·包德溫, B·M·卡森納斯, 朱有慈 申請(qǐng)人:澤韋格·烏斯特(美國(guó))有限公司