[發明專利]探測在紡織材料中的雜質

有效

• 申請號: 200580051140.0
• 申請日: 2005-10-13
• 公開（公告）號: CN101228434A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: S·N·拉馬錢德蘭;納拉亞納斯瓦米·卡維塔;巴拉蘇布拉瑪尼姆·沙姆格·桑德拉姆
• 申請（專利權）人: 第一伊沃爾維克斯私人有限公司
• 主分類號: G01N21/89
• 分類號: G01N21/89;D01H13/22
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 霍育棟;顏濤

發明領域

發明涉及一種用于探測在紡織材料中雜質的設備和方法，具體地說，該設備和方法用于探測在例如紗線的束狀紡織材料中污染物是否存在，這種設備和方法如在相應的獨立權利要求中前序描述的那樣。

發明背景

US6,175,408描述了一種發射白光并測量從在紅色、綠色和藍色頻帶范圍中移動紗線反射光強度的測量設備。對于三個可能強度信號對中每一個，都形成一個差信號。當差信號中至少一個超過給定閾值時，則認為探測到污染物。發明的關鍵在于使用在較寬頻譜產生白光的頻率變換器，不使用窄帶的單一的LED顏色。

EP?0?399?945?B1同樣示出了一種具有多色光源的設備，其中在接收到的兩個顏色強度之間的差異用來探測污染物。在可替代實施例中，光以兩個波長發射，并通過寬帶探測器探測，如在下面參考文件中描述的那樣。

WO03/008950示出了以兩個不同波長發射光并具有單一的光線接收器的裝置。由于材料不同，反射對于波長的依賴性是不同的，總的反射光取決于污染物是否存在以及存在的種類。在此方式中，應該能在不同污染物之間區別。

US5,915,279示出了對于探測目標(概括地說)探測參數的測量裝備。使用了以至少兩個不同波長發射光的多色光源以及對于不同顏色帶的多個探測器。描述了用于多個參數統計分析的方法，這些參數例如為以不同波長探測的光強度以及包括強度的時間歷史以確定偏差。然而，最后的算法是復雜的，并且太概括而不能立即應用。

EP?0?652?432?A1公開了對于兩個波長的傳感器的使用，其中光學裝置確保通過傳感器接收的光來自紗線的相同位置。接收的光處于紅外線或者近紅外線光譜。根據對應于接收強度的探測器信號，形成對應于商數(即對數差)的信號，以消除紗線直徑、結構等等的影響。

發明內容

發明的目的是建立用于探測在最初提到類型紡織材料中的雜質的設備和方法，該設備和方法非常簡單，便于實施，同時提高了探測質量。

這些目的通過根據對應的獨立權利要求的用于探測在紡織材料中雜質的設備和方法來實現。

一種用于探測在紡織材料中雜質的設備，特別是例如紗線的束狀材料，該設備包括用于發射可見光(VIS)的第一光源、用于在紅外(IR)光譜輻射的第二光源、對從紡織材料反射的可見光敏感并用于產生對應的第一探測器信號的第一探測器以及對在從紡織材料反射的紅外光譜中的輻射敏感并用于產生對應的第二探測器信號的第二探測器，第一、第二光源和探測器布置成照射和觀察紡織材料相同區段，而信號處理區段用于確定兩個探測器信號的加權差值，并當所述差值超過閾值時輸出指示污染物存在的信號。“加權差值”是指在差值確定前至少一個探測器信號乘以基本上恒定的系數。

第二光源在近可見光譜區發射光，即或者作為迄今存在的紅外線(IR)光源，也可以作為紫外線(UV)光源。

發明可應用于例如紗線或者粗紗或者碎片的細長、束狀紡織材料，也可以應用到經過探測設備傳送或者吹送的棉花團。通常，污染物和紡織材料在可見光和紅外光譜反射光。然而，在兩個光譜中反射光的比例在紗線和污染物之間變化。例如，以黑色紗線作為污染物，VIS探測器將在可見光譜有很少反射光，而紅外探測器將仍然把反射光觀察成大致與對于正常紗線中情況相同。在紗線直徑、毛狀、位置等等的變化相應地影響兩個光譜。

在可見光(VIS)和紅外線(IR)光譜中紗線的反射被記錄來自正常的流動紗線。通過長期平均過程，兩個記錄信號可合并，形成用于正常流動紗線的比值或者光譜比值。在發明的優選實施例中，用于正常流動紗線的這個光譜比值的長期平均值被標稱化成一致。以類似方式，在被測試紗線的紗線直徑和毛狀上的變化影響反射的可見光(VIS)和紅外線(IR)光譜兩者。與參照紗線即無雜質紗線材料相比，典型的污染物明顯地改變在可見光(VIS)和紅外線(IR)光譜中的反射特性。

在發明的另一個優選實施例中，對于正常流動紗線，由于在兩段輻射中光強、傳感器效率和反射率的差異，兩個被探測信號相對彼此加權，從而它們的加權差值變成零。加權系數可根據第一和第二探測器信號的長期平均值修改。在發明的優選實施例中，加權差Dw例如通過把它除以IR探測器信號而相對于第二探測器信號被標稱化。

在發明的又一個優選實施例中，第一和第二探測器被布置成觀察即測量來自相對于紗線的第一角度的輻射，而該設備包括用于觀察來自相對于紗線的第二角度的另外VIS和IR探測器。當投射到垂直于流動紗線的平面上時，第一和第二角度呈現它們的最大值。第一和第二探測器構成第一探測器組，而另外的探測器構成第二探測器組。另外的探測器分別與第一和第二探測器一樣對相同的波長敏感。