用于测量束状、连续纤维组的规定长度的质量和/或湿度的纺织机器的设备和纺织机器制造技术

本发明专利技术涉及设备（２０、２０’），其用于纺织机器（１），特别是用于如并条机（１）、梳刷机或精梳机等纺纱准备机器（１）或如精纺机或粗纺机的纺纱机，其用于测量束状、连续纤维组（ＦＢ）的规定长度的质量和／或湿度，该设备具有包含测量室（２２）的微波谐振器（２１、２１’），纤维组（ＦＢ）可被馈送通过测量室，并且该设备进一步包括用于检测微波谐振器（２１、２１’）的谐振频率和／或品质的装置。此外，微波振荡器（５０）被提供，其包括有源放大器装置（２７、２８）和与放大器装置（２７、２８）相关联的反馈网络，该网络具有频率确定谐振装置，其等效于ＬＣ谐振电路（Ｒ１、Ｃ１、Ｌ１）。微波谐振器（２１、２１’）是微波振荡器（５０）的频率确定谐振装置，以使微波振荡器（５０）的频率是微波谐振器（２１、２１’）的谐振频率。此外，本发明专利技术涉及包含本发明专利技术的设备（２０、２０’）的纺织机器（１）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量束状、连续纤维组的规定长度的质量和/或湿度的纺织机器的设备和纺织机器本专利技术涉及用于测量移动的、束状纤维组(skein-like fiber batch)每单位长度的质量和/或湿度的用于纺织机器的设备。根据本专利技术的设备特别 用于如并条机、梳刷机或精梳机等纺纱准备机器，或者用于如纺纱机或巻 线机等纺纱厂中的机器。它包括具有测量室的微波谐振器和用于确定微波 谐振器的谐振器频率和/或品质因数(Q-因数)的装置，其中纤维组可通过该 测量室。此外，本专利技术涉及纺织机器，特别是如并条机、梳刷机或精梳机等纺 纱准备机器，或者如纺纱机或巻线机等纺纱厂中的机器。纺织机器的操作通常使得有必要测量束状、可移动纤维组的每单位长 度的质量。本文的术语束状纤维组是指，例如纤维梳条、纱线或麻 线。每单位长度的质量表示包含在每单位长度中的纤维组的质量。测量该 参数得到的结果被特别用于控制特定的纺织机器。此外，这些测量的结果 可被用于评估正在生产的纤维组的品质。由于下一代纺织机器的需要，特别是由于所计划的增加的工作速度， 迄今主要被使用的用于确定移动纤维组的每单位长度的质量的机械传感 机器将不再胜任。另 一方面，微波的应用代表了用于测量纤维组的单位长度的质量的新 方法。这包括了使将被测量的纤维组连续地通过微波谐振器中的测量室。 因为纺织纤维组的介电特性不同于周围空气的介电特性，因此纤维组通过 微波谐振器影响了谐振频率和谐振器的品质因数。将由微波发生器产生的具有变化频本的微波信号耦合到微波谐振器中是用于确定微波谐振器的谐振频率和品质因数的已知方法。通常，这包括在规定频率范围内连续地或以规定的步进(step)进行移动；对于每个耦合 到谐振器的微波信号的频率，微波谐振器中产生的振荡幅度被确定。以这种方式被记录的谐振曲线允许确定微波谐振器的谐振频率(即，幅 度最大时的频率)和品质因数。该过程的第一步是根据谐振曲线确定微波谐 振器的带宽。这里应用下面的规则带宽为谐振曲线中幅度大于或等于最 大幅度的1/V^的区域。然后，品质因数可通过谐振频率除以带宽而被容易 地确定。当制造和/或加工纺织纤维组时，最重要的是纤维组的干质量，即，材 料本身。然而，纤维组，特别是当它们包含棉等自然纤维时，它们往往吸 收湿气。干质量和湿度影响微波谐振器的谐振频率和品质因数。然而，因 为它们是以不同的方式影响的，因此对微波谐振器的谐振频率和品质因数 的测量结果可被用于确定纤维组的千质量以及它的含水量。为了清楚起 见，应该注意到，本文使用的术语每单位长度的质量是指每单位长度 的干材料的绝对质量，而术语湿度是指纤维组的每单位长度观测到的 水分的绝对质量。在已知的方法中，测量时间至少与经过前面规定的频率范围所需的时 间一样长。然而，因为微波谐振器的幅度仅在改变振荡器的频率之后调整 期(settling period)已经过去时才获得它的最终值，因此不可能以无限的 速度经过频率范围。例如，当线性频率改变的情况下，通过用将要覆盖的 频率范围除以微波谐振器的带宽的平方，可估计出所需的最小的测量时 间。然而，如果所需精度要求严格的化，那么所需的测量时间将进一步被 增力口。然而，如果测量时间被增加到使得瞬时调整过程不再起到重要的作用 的程度，那么当纤维组移动通过谐振器时，用于谐振曲线的所测得的幅度 值是与该纤维组的不同段(segment)相关的。这反过来导致当纤维组更快 速地移动时，不准确度变得更加严重。因此，已知方法的缺点是，对纤维组的每单位长度的质量和/或它已经 吸收的湿度的测量所需的精度是根本不可能实现的，特别是如果纤维组正在快速地移动时更是如此。因此，本专利技术的目的是提出避免刚刚提到的缺点的纺织机器或用于纺 织机器的设备。特别地，测量时间应该被缩短，从而改善对纤维组的每单 位长度的质量和/或它已经吸收的湿度的测量的精度。该任务是通过独立的权利要求的性质实现的。根据本专利技术的设备包括微波振荡器，该微波振荡器包括有源放大器装 置和与该放大器装置相关联的反馈网络，该反馈网络具有频率确定谐振装置(frequency-determining resonant arrangement)。 以这种方式形成的微波 振荡器的基本操作原理是，放大器的输入端的输入信号由该放大器放大， 并且以这种方式在放大器的输出端产生的信号通过反馈网络被耦合回到 放大器的输入端。这种类型的微波振荡器也被称作反馈振荡器、二端口振 荡器，或在更早的文献中，被称作四极振荡器。实际上，振荡仅发生在形 成振荡的被称作幅度条件和相位条件都被满足的情况下。幅度条件规定振荡器仅在放大器克服反馈网络中产生的衰减的情况 下振荡，即，在放大器和反馈网络的总放大的值是l的情况下振荡，而相 位条件规定振荡仅在放大器和反馈网络中的相移总和取2tt的正整数倍 数或负整数倍数(包括0)的值时发生。为了获得规定频率的振荡，反馈网络包括谐振装置，它的作用是对 于特定频率，换句话说，对于谐振频率，幅度条件和相位条件被满足。因 此，谐振装置也确定了微波振荡器的频率。因此，频率确定谐振装置能够以LC谐振电路的形式进行电振荡。因 此，它能够表示为具有电感、电容、和电阻(为了考虑损耗)的LC谐振电路 的等效电路图。因此，微波振荡器工作的方式与LC振荡器的操作相对应。LC振荡器的总体结构和操作的主要模式在如U. Tietze, Ch. Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik(半导体电路工程)，第四版，柏林1978中被描 迷，从第419页开始。在根据本专利技术的设备中，微波谐振器是反馈网络中的频率确定谐振装置，使得微波谐振器的谐振频率确定微波振荡器的频率。因为微波谐振器的谐振频率取决于位于其中的纤维组的每单位长度 的质量，因此微波振荡器的频率允许关于测量室中的纤维组的每单位长度 的质量作出结论，而无需以本领域中众所周知的方式记录并评估谐振曲 线。因此，产生测量结果所需的时间被大大地缩短，并且因此测量值的精 度可被增加，即使是纤维组的通过速度上升也是如此。在进行测量期间， 单个测量结果不因纤维组的段的移动而产生虚假信息。只需注意到以下限制只有在含水量是已知的条件下，纤维组的每单 位长度的质量才可单独根据微波振荡器的频率而被足够精确地确定。例 如，含水量可由分开的湿度测量计来确定。优选地，用于产生与^t波振荡器的频率相对应的频率信号的频率测量 装置被提供。以这种方式产生的频率信号可被用于控制纺织机器和/或确定 纤维组的品质。取决于频率信号将对其提供以进一步处理或使用的设备的性质，频率 信号可优选地以^f莫拟信号和/或数字信号的形式来提供。在特别优选的实施方式中，有源放大器装置具有幅度控制元件，其具 有可由幅度控制信号调节的放大因数。在这种情况下，幅度4企测器被提供 以产生幅度控制信号。本文的幅度控制信号用以下方式产生有源放大器 装置(包括幅度控制元件)与反馈网络提供的放大一起产生的总放大保持为 常数值1。现在，幅度控制信号对应于微波谐振器的品质因数。这是因为，对于 给定的激励，谐振器电路中的振荡的幅度取决于其品质因数。当品质因数 增加时，并联的谐振电路的振荡幅度也增加，并且放大也增加。因此，如 果总放大将被保持在常数值1,那本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备（２０、２０’），其用于纺织机器（１），特别是用于如并条机（１）、梳刷机或精梳机的纺纱准备机器（１）或用于如纺纱机或卷线机等纺纱厂中的机器，所述设备（２０、２０’）用于测量束状、可移动纤维组（ＦＢ）的每单位长度的质量和／或湿度，所述设备（２０、２０’）具有包含测量室（２２）的微波谐振器（２１、２１’），所述纤维组（ＦＢ）可通过所述测量室（２２），并且所述设备（２０、２０’）具有用于确定所述微波谐振器（２１、２１’）的谐振频率和／或品质因数的装置，所述设备（２０、２０’）的特征在于，　微波振荡器（５０）被提供，所述微波振荡器（５０）具有有源放大器装置（２７、２８）和与所述有源放大器装置（２７、２８）相关联的反馈网络，所述反馈网络包含等效于ＬＣ谐振电路（Ｒ１、Ｃ１、Ｌ１）的频率确定谐振装置，并且其中所 述微波谐振器（２１、２１’）是所述微波振荡器（５０）的所述频率确定谐振装置，以使所述微波振荡器（５０）的频率是所述微波谐振器（２１、２１’）的所述谐振频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2006-10-2 102006046713.21. 一种设备(20、20’)，其用于纺织机器(1)，特别是用于如并条机(1)、梳刷机或精梳机的纺纱准备机器(1)或用于如纺纱机或卷线机等纺纱厂中的机器，所述设备(20、20’)用于测量束状、可移动纤维组(FB)的每单位长度的质量和/或湿度，所述设备(20、20’)具有包含测量室(22)的微波谐振器(21、21’)，所述纤维组(FB)可通过所述测量室(22)，并且所述设备(20、20’)具有用于确定所述微波谐振器(21、21’)的谐振频率和/或品质因数的装置，所述设备(20、20’)的特征在于，微波振荡器(50)被提供，所述微波振荡器(50)具有有源放大器装置(27、28)和与所述有源放大器装置(27、28)相关联的反馈网络，所述反馈网络包含等效于LC谐振电路(R1、C1、L1)的频率确定谐振装置，并且其中所述微波谐振器(21、21’)是所述微波振荡器(50)的所述频率确定谐振装置，以使所述微波振荡器(50)的频率是所述微波谐振器(21、21’)的所述谐振频率。2. 根据前述的权利要求所述的设备(20、 20，)，其特征在于，频率测 量装置(31)被提供以产生对应于所述微波振荡器(50)的频率的频率信号 (FS)。3. 根据前述的权利要求所述的设备(20、 20，)，其特征在于，所述频 率信号(FS)以模拟信号和/或数字信号的形式产生。4. 根据前述的权利要求中之一所述的设备(20、 20，)，其特征在于， 所述有源放大器装置(27、 28)包含幅度控制元件(28),所述幅度控制元件 (28)具有可由幅度控制信号(ASS)调节的放大，从而幅度检测器(32)被提供 以产生所述幅度控制信号(ASS)，以使所述有源放大器装置(27、 28)与所 述反馈网络的总放大保持恒定。5. 根据权利要求4所述的设备(20、 20，)，其特征在于，所述有源放 大器装置(27、 28)是在其线性幅度范围内工作的。6. 根据权利要求4或5所述的设备(20、 20，)，其特征在于，所述幅度检测器(32)被设计为将对应于所述有源放大器装置(27、 28)的输入信号 (ES)的幅度信号(APS)的幅度与设定值(SW)进行比较，以使所述有源放大 器装置(27、 28)的所述输入信号(ES)以恒定幅度振荡。7. 根据权利要求4或5所述的设备(20、 20，)，其特征在于，所述幅 度检测器(32)被设计为将对应于所述有源放大器装置(27、 28)的输出信号 (AS)的幅度信号(APS')的幅度与设定值(SW')进行比较，以使所述有源放大 器装置(27、 28)的所述输出信号(AS)以恒定幅度振荡。8. 根据权利要求4至7所述的设备(20、 20，)，其特征在于，所述有 源放大器装置(27、 28)包含具有恒定放大因数的、与所述幅度控制元件(28) 串联的放大器(27)。9. 根据权利要求4至8所述的设备(20、 20，)，其特征在于，所述幅 度控制信号(ASS)以模拟信号和/或数字信号的形式产生。10. 根据前述权利要求之一所述的设备(20、 20，)，其特征在于，信号 评估级(33)被提供，所述信号评估级(33)根据频率信号(FS)和/或所述幅度 控制信号(ASS)获得所述束状、可移动纤维组(FB)的每单位长度的质量的 测量结果(MW、 MW，)和/或湿度的测量结果(MF)。11. 根据前述权利要求之一所述的设备(20、 20，)，其特征在于，所述 微波振荡器(50)被设计成使得所述有源放大器...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得罗谢尔，
申请(专利权)人：立达英格尔施塔特有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]