用于运动伸长测试材料（9）的电容性测量电路（1）包括至少两个测量电容器（2.1-2.4），其每个配置用于接收所述测试材料（9）。它还包括电气可致动的选择部件（7），可以以这样的方式借由其选择其中一个所述测量电容器（2.2），即仅所选择的测量电容器（2.2）有助于所述测量，而其他测量电容器（2.1,2.3,2.4）没有作用。结果，减少了测量电路（1）的总电容并且增加了它的灵敏度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据独立权利要求前序部分的一种用于电容性分析运动线股状、优选地织物测试材料的设备和方法。它优选地但非排它地使用在纱线、粗纱或棉条的质量非均匀性离线测量中，如在织物实验室测试仪器上实现的。
技术介绍
EP-O ’ 924 ’ 518A1公开了一种用于电容性测量织物产品例如棉条、粗纱或纱线的特性的设备。为了更好地理解本领域的现状，ΕΡ-0’ 924’ 518A1的与本专利技术关联的多个方面将示出在整个图1和图2中。图1的示图对应于ΕΡ-0’ 924’ 518A1的图13的示图，并且示出5个承载板101.1-101.5。测试材料9被引导通过其中一个测量间隙102.2。因为承载板101.1-101.5布置为基本上互相平行，测试材料9仅可以精确地插入到一个测量间隙102.2中并且沿着它的纵向轴运动通过所述间隙。测量间隙102.1-102.4每个在它两侧壁中或上包括测量电容器的一个电极103.1、103.2和补偿电容器的相应一个电极(在图1中未示出)，产品9可以引导在它们之间。借由它的电容与测量电容器一样大的补偿电容器，可以有效地补偿干扰影响例如在湿度方面的局部变化或在电容器几何形状中的变形。电线104.1、104.2将测量电容器和补偿电容器连接到测量电路(在图1中未示出)。测量间隙102.1-102.4具有不同的宽度，以便材料9取决于它的剖面可以在具有合适宽度的测量间隙102.2中测量。原则上，期望可以这样的方式选择测量间隙，即一方面测试材料9可以被引导通过测量间隙102.2而不触碰到它的壁，但另一方面测量间隙102.2不比测试材料9的剖面宽。测量间隙102.2由测试材料填充的部分越大，与测试材料9在测量期间变化的特性相关的灵敏度越高，例如质量非均匀性。测量间隙102.1-102.4的宽度可以例如在0.1mm至IOmm的范围内。图2，其基本上对应于ΕΡ-0’ 924’ 518A1的图2，示出配置为具有四个测量电容器2.1’ -2.4’和四个相关补偿电容器3.1’ -3.4’的半测量桥的测量电路I’。测量电容器2.1-2.4’相对于彼此互相并联连接并且形成第一半电桥分支20’，而也彼此互相并联连接的补偿电容器3.1’ -3.4’形成第二半电桥分支30’。两个半桥分支20’、30’相对于彼此串联连接，并且在线5’上汲取在它们之间的输出信号。通过交变电压产生器4.1’、4.2’，同样大的反相交变电压施加到两个半桥分支20’、30’。当已经校准半测量桥I’并且没有测试材料9’设置在测量电容器2.1’ -2.4’其中一个中时，两个半桥分支20’、30’具有同样大的总电容，输出信号因此为O。如果另一方面测试材料9’插入到测量电容器2.2’的测量间隙中时，它影响测量电容器2.2’的电容。在相应测量电容器2.2’的电容方面以这样的方式产生的变化干扰在测量电容器2.1’ -2.4’和补偿电容器3.1’ -3.4’之间的平衡，以便获得交变电压作为输出信号，它的幅度与在测量电极之间的测试材料9’的质量成比例。在输出信号在信号处理单元6’中处理，例如它被放大、滤波和/或转换，并且估算为测试材料9’的每单位长度的质量的测量值。设备是从W0-2005/033697A1和US-3，731，069A已知的，其包括具有相同测量电容器的多个相同引入开口。在相应测量方法中，同时测量多个纱线，例如在每个引入开口中的一个纱线。在该过程中，测量电容器的电容性测量信号串联地或者相继地供应到公共电子估算系统。US-6, 369，588B1公开了一种用于织物的电容性分析的设备和方法。沿着它的纵向方向运动的织物在它的整个长度上由多个电容性传感器扫描。电容性传感器的信号串联地供应到公共微处理器用于估算。W0-2008/128363A1公开了 一种用于纱线的测量电容器，其包括沿着纱线的运动方向一个布置另一个后面的两个测量电极。测量范围的有效长度可以改变，因为较短纱线缺陷仅利用两个测量电极的其中一个来测量，而较长纱线缺陷则利用两个电极一起测量。借由运行时间校准，两个测量电极也可以使用来测量速度或长度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改进根据ΕΡ-0’ 924’ 518A1的设备和测量方法。具体地，应该提高测量灵敏度并且降低填充容量。应该减少引入开口的数量并且同时应该提供用于测量非常细小测试材料的可能性。应该提高信噪比。应该降低测量电路的操作电压并且因此应该降低消耗电力功率。应该通过使用更低成本部件来降低生产成本。应该减少灰尘积累在引入开口中的影响。这些和其他目的由根据本专利技术的设备和根据本专利技术的方法来实现。有利实施例包含在从属权利要求中。本专利技术基于这样的思想，在测量中仅考虑测试材料目前设置在其中的一个测量电容器，而不考虑是有其他测量电容器。结果，减少了测量电路的总电容并且提高了它的灵敏度。计算表明，在η个测量电容器(其中η为> 2的正整数)的情况中并且在假设是有电容器具有相同电容的条件下，与已知测量电路相比，理论上可以以系数η提高根据本专利技术的测量电路的灵敏度。这代表非常可观的提高。测量电路的稍微更复杂配置的缺点会获得更高灵敏度的优点。为了选择考虑的测量电容器，需要提供电气可致动选择部件，例如多路复用器或多个开口。根据本专利技术用于运动股状测试材料电容性分析的设备包括具有不同几何质量的至少两个引入开口，它们以这样的方式相互设置，即所述测试材料可沿着它的纵向轴精确地运动通过所述至少两个引入开口的其中一个。并且所述设备包括传送机构，用于精确地传送一个测试材料精确地通过所述至少两个引入开口的所选择一个。最后，所述设备设置有电容性测量电路。所述电容性测量电路包括至少两个测量电容器，其每个配置用于接收所述测试材料，其中所述至少两个测量电容器每个以这样的方式与所述至少两个引入开口的至少一个关联，即它的电容可受到设置在相应引入开口中的测试材料影响。所述电容性测量电路还包括产生器部件，其配置来施加至少一个电交变信号到所述至少两个测量电容器。所述电容性测量电路还包括至少一条线，用于输出所述测量电容器的至少一个的输出信号。所述电容性测量电路包括电气可致动部件，借由其可以以这样的方式选择所述一组所有测量电容器的真子集，即仅所选择子集有助于所述测量。与所选择子集互补的集合因此应该失效，以便它不有助于所述测量。测量电容器的所选择子集优选地精确包括一个测量电容器，其是测试材料已经插入其中的一个。术语“真子集”和“互补子集”确定地应该理解为在康托子集理论的术语范围内:当B的每个元素也包含在A中时，并且当A另外包括不包含在B中的其他元素时，子集B是超集A的真子集(B C A)与B互补的集合(A\B)包含A不包含在B中的元素。此夕卜，在本专利技术的术语范围内的所选择子集不应该为空，即它应该包含测量电容器的至少一个。在优选实施例中，所述至少两个测量电容器相对于彼此互相平行连接。每个测量电容器与补偿电容器关联。所述补偿电容器设计用于补偿干扰所述测量的影响例如在湿度方面的局部变化或在电容器几何形状中的变形，但不用于接收测试材料。每个补偿电容器的电容应该与与之关联的测量电容器的电容一样大小。每个测量电容器和相应关联的互补电容器优选地形成串联连接的一对电容器。当所述测量电容器和与所述测量本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.11 CH 418/111.一种用于电容性分析运动线股状测试材料(9)的设备，包括: 具有不同几何质量的至少两个引入开口(102.1-1.204)，它们以这样的方式相互设置，即测试材料(9)可沿着它的纵向轴精确地运动通过所述至少两个引入开口(102.1-102.4)的其中一个(102.2)， 传送机构(91 )，用于精确地传送一个测试材料(9)精确地通过所述至少两个引入开口(102.1-102.4)的所选择一个(102.2)，以及 电容性测量电路(1)，其包括: 至少两个测量电容器(2.1-2.4)，其每个配置用于接收所述测试材料(9)，其中所述至少两个测量电容器(2.1-2.4)每个以这样的方式与所述至少两个引入开口(102.1-102.4)的至少一个关联，即它的电容(C2)可受到设置在相应引入开口(102.1-102.4)中的测试材料(9)影响， 产生器部件(4.1，4.2)，其配置来施加至少一个电交变信号到所述至少两个测量电容器(2.1-2.4)，以及 至少一条线(5，5.1-5.4),用于输出所述测量电容器(2.1-2.4)的至少一个的输出信号， 其特征在于 所述电容性测量电路(I)包括电气可致动部件(7，8.1-8.8,8.11-8.14)，借由其可以以这样的方式选择所述一组所有测量电容器(2.1-2.4)的真子集(2.2)，即仅所选择子集(2.2)有助于所述测量。`2.根据权利要求1所述的设备，其中每个测量电容器(2.1-2.4)与用于补偿干扰所述测量的影响的补偿电容器(3.1-3.4)关联，并且其中每个测量电容器(2.2)和与其关联的补偿电容器(3.2)形成串联连接的电容器对(2.2，3.2)。3.根据权利要求3和权利要求6至10其中一项所述的设备，其中所述线(5，5.2)汲取在形成电容器对(2.2，3.2)的测量电容器(2.2)和补偿电容器(3.2)之间的输出信号。4.根据前述权利要求其中一项所述的设备，其中所述选择部件配置为开关(8.1-8.8)，借由其可以单独建立和中断在所述产生器部件(4.1,4.2)和测量电容器(2.1-2.4)每个之间的电气连接。5.根据权利要求4及权利要求2和3其中一项所述的设备，其中所述产生器部件(4.1，4.2)配置用于分别施加相同大小、但反相的电交变信号给所述至少两个测量电容器(2.1-2.4)和给所述至少两个补偿电容器(3.1-3.4)，以及 所述选择部件既配置为开关(8.1-8.4)，借由其可以单独建立和中断在所述产生器部件(4.1)和测量电容器(2.1-2.4)每个之间的电气连接，又配置为开关(8.5-8.8)，借由其可以单独建立和中断在所述产生器部件(4.2)和补偿电容器(3.1-3.4)每个之间的电气连接。6.根据权利要求4或5所述的设备，其中至少一个开关(8.2，8.6)与...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·格里克，卡尔·布莱施，比特·凯勒，
申请(专利权)人：乌斯特技术股份公司，
类型：
国别省市：
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