探测在纺织材料中的杂质制造技术

一种用于探测在束状材料中杂质的设备，包括用于发射可见光的第一光源（２）、用于在红外光谱辐射的第二光源（３）、对从纺织材料（１、１１）反射的可见光敏感并用于产生对应的第一探测器信号的第一探测器（４）以及对在从纺织材料（１、１１）反射的红外光谱附近的辐射敏感并用于产生对应的第二探测器信号的第二探测器（５）。光源（２、３）和探测器（４、５）布置成照射和观察纱线（１）相同区段，而信号处理区段（７）用于确定比值和两个探测器信号的加权差值，并当所述差值超过阈值时输出指示污染物存在的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】探测在纺织材料中的杂质专利
专利技术涉及一种用于探测在纺织材料中杂质的设备和方法，具体地说， 该设备和方法用于探测在例如纱线的束状纺织材料中污染物是否存在，这 种设备和方法如在相应的独立权利要求中前序描述的那样。专利技术背景US6，175，408描述了一种发射白光并测量从在红色、绿色和蓝色频带 范围中移动纱线反射光强度的测量设备。对于三个可能强度信号对中每一 个，都形成一个差信号。当差信号中至少一个超过给定阈值时，则认为探 测到污染物。专利技术的关键在于使用在较宽频镨产生白光的频率变换器，不 使用窄带的单一的LED颜色。EP 0 399 945 Bl同样示出了 一种具有多色光源的设备，其中在接收到 的两个颜色强度之间的差异用来探测污染物。在可替代实施例中，光以两 个波长发射，并通过宽带探测器探测，如在下面参考文件中描述的那样。WO 03/008950示出了以两个不同波长发射光并具有单一的光线接收 器的装置。由于材料不同，反射对于波长的依赖性是不同的，总的反射光 取决于污染物是否存在以及存在的种类。在此方式中，应该能在不同污染 物之间区别。US5,915，279示出了对于探测目标(概括地说)探测参数的测量装备。 使用了以至少两个不同波长发射光的多色光源以及对于不同颜色带的多 个探测器。描述了用于多个参数统计分析的方法，这些参数例如为以不同 波长探测的光强度以及包括强度的时间历史以确定偏差。然而，最后的算 法是复杂的，并且太概括而不能立即应用。EP 0 652 432 Al公开了对于两个波长的传感器的使用，其中光学装置 确保通过传感器接收的光来自纱线的相同位置。接收的光处于红外线或者 近红外线光谱。根据对应于接收强度的探测器信号，形成对应于商数(即 对数差)的信号，以消除纱线直径、结构等等的影响。
技术实现思路
专利技术的目的是建立用于探测在最初提到类型纺织材料中的杂质的设 备和方法，该设备和方法非常简单，便于实施，同时提高了探测质量。这些目的通过根据对应的独立权利要求的用于探测在纺织材料中杂 质的设备和方法来实现。一种用于探测在纺织材料中杂质的设备，特别是例如纱线的束状材 料，该设备包括用于发射可见光(VIS)的第一光源、用于在红外(IR) 光谱辐射的第二光源、对从纺织材料反射的可见光敏感并用于产生对应的 第 一探测器信号的第 一探测器以及对在从纺织材料反射的红外光i普中的 辐射敏感并用于产生对应的第二探测器信号的第二探测器，第一、第二光 源和探测器布置成照射和观察纺织材料相同区段，而信号处理区段用于确 定两个探测器信号的加权差值，并当所述差值超过阈值时输出指示污染物 存在的信号。"加权差值"是指在差值确定前至少一个探测器信号乘以基本 上恒定的系数。第二光源在近可见光谱区发射光，即或者作为迄今存在的红外线(IR) 光源，也可以作为紫外线(UV)光源。专利技术可应用于例如纱线或者粗纱或者碎片的细长、束状纺织材料，也 可以应用到经过纟果测设备传送或者吹送的棉花团。通常，污染物和纺织材 料在可见光和红外光谱反射光。然而，在两个光谱中反射光的比例在纱线 和污染物之间变化。例如，以黑色纱线作为污染物，VIS探测器将在可见 光谱有很少反射光，而红外探测器将仍然4巴反射光观察成大致与对于正常 纱线中情况相同。在纱线直径、毛状、位置等等的变化相应地影响两个光 谱。在可见光(VIS)和红外线(IR)光镨中纱线的反射被记录来自正常 的流动纱线。通过长期平均过程，两个记录信号可合并，形成用于正常流 动纱线的比值或者光语比值。在专利技术的优选实施例中，用于正常流动纱线 的这个光谱比值的长期平均值被标称化成一致。以类似方式，在被测试纱 线的纱线直径和毛状上的变化影响反射的可见光(VIS)和红外线(IR) 光谱两者。与参照纱线即无杂质纱线材料相比，典型的污染物明显地改变 在可见光(VIS)和红外线(IR)光谱中的反射特性。在专利技术的另一个优选实施例中，对于正常流动纱线，由于在两段辐射 中光强、传感器效率和反射率的差异，两个被探测信号相对彼此加权，从 而它们的加权差值变成零。加权系数可根据第一和第二4果测器信号的长期 平均值修改。在专利技术的优选实施例中，加权差Dw例如通过把它除以IR纟采测 器信号而相对于第二探测器信号被标称化。在专利技术的又一个优选实施例中，第一和第二探测器被布置成观察即测 量来自相对于纱线的第一角度的辐射，而该设备包括用于观察来自相对于 纱线的第二角度的另外VIS和IR探测器。当投射到垂直于流动纱线的平面 上时，第一和第二角度呈现它们的最大值。第一和第二探测器构成第一探 测器组，而另外的探测器构成第二探测器组。另外的探测器分别与第一和 第二探测器一样对相同的波长敏感。在专利技术的又一个优选实施例中，第三探测器与光源相对布置，以探测 纱线的位置变化。第三探测器在VIS或者IR或者这两个频率范围敏感。优 选的是，位置探测器产生这样的探测器信号，该探测器信号用于对其中反 射信号单独可不考虑某些干扰的情况进行分类。例如，当纱线位置变化发 生时，光谱比值或者加权差值Dw也可变化。考虑第三探测器信号，位置变 化可从污染物信号中区分开。优选的是，位置探测器产生这样的探测器信号，该探测器信号用于对 其中反射信号单独可不考虑某些干扰的情况进行分类。在专利技术的另外优选实施例中，第一和第二光源相同，即一个光源或者 组合光源发射用于测量的可见光和IR光。在束状纺织材料中用于探测杂质的方法包括的步骤为.对准纺织材料区,殳发射可见光；.对准纺织材料相同区段发射红外光谱中的辐射；.探测来自纺织材料反射的可见光并产生对应的第一探测器信号；.探测来自纺织材料反射的在红外光语的幅射并产生对应的第二探测 器信号；*确定两个探测器信号的加权差值；.以及当所述差值超过阈值时输出指示污染物存在的信号。在专利技术的又一个优选变形中，提供两个对应于在VIS和IR光谱中反射 光的探测器信号，使用以下参数中至少两个的组合-两个#果测器信号比值Sv / Si与预定参照比值Y的偏差；-可见光值Sv与预定参照值Yv的偏差；-IR光值Si与预定参照值Yi的偏差；-前面两个偏差的比值。相应的偏差优选为根据恒定参照值或者长期参照值来确定。 特别是，这可根据以下方法完成确定两个光谱信号的比值。把瞬时信号值与最小阈值极限相比，其中 该最小阈值极限是纱线平均值的较小百分比。如果信号超过此极限预定长 度，则把此信号鉴定为污染物。据参照材料即纱线来计算在可见光镨中光谱信号中的偏差。此偏差允 许识别例如毛发、种子皮等第一类污染物。根据参照材料计算在红外光谱中光语信号的偏差。此偏差允许识别例 如聚丙烯( )的二类污染物。计算两个偏差的比值，并用此比值对污染物进一步分类成毛发、种子 皮、聚丙烯、黄麻、彩色纱线等等的具体物质之一。其他优选的实施例在从属权利要求中明显看出。方法权利要求的特征 可与装置权利要求的特征结合，反之亦然。附困说明参照在附图中示出的优选的典型实施例，在下文中将更详细地说明专利技术的主题，其中图l示意性示出了第一测试布局；图2示意性示出了光源和探测器的布局；图3示意性示出了光源和探测器的另 一种布局；图4示意性示出了利用位置传感器的测试布局；图5示出了用于观察棉花团流动的布局；图6示出了表现反射的可见光和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于探测在纺织材料中杂质的设备，该纺织材料特别是例如纱线（１）的束状材料或者纺织材料（１１）碎片流，该设备包括用于发射可见光的第一光源（２）、用于在红外光谱辐射的第二光源（３）、对从纺织材料反射的可见光敏感并用于产生对应的第一探测器信号的第一探测器（４），以及对在从纺织材料反射的红外光谱中的辐射敏感并用于产生对应的第二探测器信号的第二探测器（５），光源（２、３）和探测器（４、５）布置成照射和观察纺织材料相同区段，而信号处理区段（７）用于确定两个探测器信号的加权差值，并当所述差值超过阈值时输出指示污染物存在的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SN拉马钱德兰，纳拉亚纳斯瓦米卡维塔，巴拉苏布拉玛尼姆沙姆格桑德拉姆，
申请(专利权)人：第一伊沃尔维克斯私人有限公司，
类型：发明
国别省市：IN[印度]