专利名称：用于在纺织材料中识别杂质的方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于在纺织基本材料中识别杂质的方法和装置，其中纺织基本材料用光束照射和收集从基本材料上反射的光束并且将其转换为一个电信号。
在这里我们将纺织基本材料理解为例如由纺织纤维组成的一种纤维复合物。如带子，理解为粗线，线，例如由棉纤维或聚酯纤维或其混合物等，或由这样的纤维复合物组成的复合物如无纺织织物，机织织物，针织物等。我们将纺织基本材料理解为在数量上是主要的一种基本材料，这种基本材料可能包含有杂质。这些杂质例如是在纤维复合物中的杂质纤维，塑料薄膜颗粒，这些例如是切碎的小带子或纤维，棉花的植物性杂质(Vegetabilien)(例如碎壳)和其他不希望的材料例如头发，羽毛等，这些是作为植物组成部分出现的。
从WO 95/29396中已知一种这样的方法和装置。其中在这里将基本材料例如是一根线在吸收背景前面用来自一个光源的白色光或者交替地用来自不同光源不同波长的例如黄色，绿色和红色光照射。在基本材料上反射的光被至少一个接收器接收，接收器将射束的不同光谱成分在时间上分开接收。于是一个唯一的接收器就可以交替地接收不同的颜色，或者对于每种颜色安排了一个自己的接收器，这样所有颜色同时被不同的接收器接收。这个或这些接收器各产生一个电信号，这个电信号对应于优先被接收的射束波长。然后将这些信号相互联系在一起，例如一同进行计算，以便抵消不希望的影响。例如这种不希望的影响是，被反射的光不仅与纱线和杂质的颜色而且还与纱线的质量、体积或直径有关。例如通过信号的上述计算可以排除质量或者体积的影响，这样就可以只识别纱线颜色的影响。这样就可以有把握地识别材料中的杂质。
这种方法和装置的缺点是信号处理复杂，因为必须将各个颜色或者波长成分的信号或者在时间上通过多个节拍的光源或者局部地通过滤波器分开。然后还要将各个信号分开处理和以后结合在一起进行计算或者一起再继续处理。当多种不同杂质局部地分布在基本材料上时，已知的方法不可能分别测得单个的杂质，不能对不同杂质材料进行区分，例如不可以将单个杂质从基本材料中分离出来和将其他的有意识地保留在基本材料中。
因此本发明的任务是避免上述缺点并且建议一种方法和装置，有目的地这样地了解基本材料中的不同杂质，也有可能将它们相互区分，这样就可以识别所有的或者只是不希望有的杂质并且例如可以予以剔除。特别是当如果预先存在一个猜疑，有可能存在两种或多种不同的杂质类型时就可用这种方法识别。
解决这个任务的出发点是，射线在纺织基本材料和在可能的杂质上的反射程度至少部分地是已知的，并且在反射程度上是有区别的，这从所使用的射线波长的函数中得出。例如当棉花作为基本材料有一个连续的反射曲线是射线波长变化的函数时，这不适合所有可能的杂质。有可能某些杂质有一个使人感到几乎随意的曲线并且在某些波长上射线如基本材料有同样强的反射，但是在其他的波长上差别或大或小。这样在杂质中根据射线波长也有可能一部分同样强度地、一部分不同强度地反射。
首先对它们进行如下了解是有益的，基本材料和被寻找的杂质在被选择的波长范围内是如何反射射线的。
决定性的是，被发出的射线主要有两个限定的和不同的波长范围并且同时和一起测量两个波长范围被反射的射线。我们将限定的波长范围理解为在中央波长周围有一定的光谱分布的那种波长范围。限定的波长范围是窄带的。
应该有目的地选择射线的第一限定的波长范围，在基本材料上反射的射线对于至少两种不同的杂质在电信号上得到可以是任意的第一组数值。然后对于第二限定的波长范围的射线应该这样选择，被反射的射线对于杂质在电信号上有第二组数值，两种杂质的该第二组数值与第一个波长范围对应的电信号不处于同样的比例。应该这样选择两个波长范围的射线功率，被反射的射线对于两种杂质有不同的数值。
这可以用一个或多个射线源达到，在两个波长范围内的射线对准基本材料，其中涉及到两种杂质的反射强度可以期待有足够的差别。唯一的接收器用于测量在基本材料上被反射的总射线。
优异的是如果射线从不同的发射源发出应该将它们进行混合，然后将均匀混合的射线照射到基本材料上。于是从中反射的总光束与单个波长范围内反射量的和成正比。因此可以在唯一的传感器上同时测量这个总射线。此传感器也输出一个可以直接使用的信号，例如用于操纵一个分离装置，用这个分离装置可以将基本材料中包含有不希望杂质的那些部分去掉。
通过本发明达到的优点特别在于，用这种方法可以在一种纺织基本材料中有目的地寻找一定的杂质。因此有可能进行选择，有目的地避免哪些杂质和哪些杂质无论如何都可以保留在基本材料中。如果安装了分开的和可以控制的发射源，则装置可以将工作方式例如与其他的杂质相匹配，这些原来就存在的杂质突然或渐渐地在同一基本材料中分开或补充，其方法是将具有两个波长范围的射线强度与变化的情况相匹配。这样还可以让该装置与经销商或顾客的需求不断地适配。因此例如可以确定是否将植物性杂质精选掉或者还是应该保留在基本材料中。如果通过有选择地设计装置有可能将两个波长范围的射线相对强度进行匹配，这样就可以通过连接精选机的灵敏度的匹配达到也可以控制植物性杂质的精选程度。
下面借助于一个实施例和在附图的基础上详细叙述本发明
图1、2和3各表示在一种基本材料中的一种杂质，图4是不同波长范围的射线在基本材料和杂质上反射的简图，图5是按照本发明对于基本材料和对于不同杂质产生的信号的示意和组合图，图6是按照本发明的装置示意图和图7，8，9和10各是装置的一种零件的示意图。
随后用一个实例叙述按照本发明的方法和装置，在其中基本材料是由纱线构成的。
图1表示一种基本材料或纱线1有一小块薄膜作为杂质2，薄膜螺旋形地缠绕着纱线。
图2表示含有多个单根纤维堆积作为杂质4的带子，无纺织织品或纱线3的基本材料，这些纤维与基本材料颜色不同。
图3表示了有夹杂物或坚实的形体，例如任意的异类物，棉花壳，纺织结团等杂质6的带子，无纺织织品或纱线5的基本材料。
图4表示了一个曲线图，沿座标轴7标出波长数值和沿座标轴8标出射线反射的程度。在这个图上画出了几种不同的直线，即直线9是基本材料例如棉花，短划断续直线10是第一种杂质F1和长划断续直线11是第二种杂质F2。为了将这个例子较具体地接近一个可能的实际任务，例如可以假设作为第一种杂质F1是植物性材料，作为第二种杂质F2是薄膜的红色纤维。这仅可理解为杂质可能例子的一种选择。直线9只对应于预先安排在基本材料上的射线反射的一个参考值。直线10和11将被选定的点12、13、14、15连接在一起，这些点代表对于一定波长λ1、λ2的反射的测量数值。直线10和11没有给出点12-15之间反射过程与波长的函数关系，而只用于比较容易地鉴别对应于同样杂质的点。
图5示意性地说明具有第一种杂质F1和第二种杂质F2的各一段基本材料或特别是一段纱线。通过反射产生的电信号16和17对应于射线λ1和λ2。信号18是从两个波长范围λ1和λ2组成的混合射线中得到的。这些信号的水平段对应于在纯的基本材料或无杂质的纱线上射线的反射数值，而指向下面的偏移对应于由于杂质可能产生的反射数值。各个摆幅的原因和意义应该结合本发明的工作原理进行详述。
图6表示用于执行按照本发明方法的装置简图。这个装置是由射线源19，基本材料1、3、5上反射的射线44的接收器20和用于从接收器20输出电信号的处理装置21组成的。射线源19也可以与一个控制器22相连。射线源19例如是由具有第一波长的LED作为射线源和具有第二波长的另一个LED作为射线源组成的。经由控制装置22可以给两个光源必要时按剂量的供电或者打开和关闭一个光源。
图7表示作为射线源19结构形式的一种原本已知的发光二极管(被称为LED)23和芯片24可以发射在优选第一限定的波长范围内的射线以及附加地还可以发射在第二限定的波长范围内的射线，即使它们具有不同的功率。
图8表示发光二极管25有两个芯片26和27装在同一个壳体内，其中每个芯片26、27用自己的波长进行发射和因此还有自己的接头28、29。
图9表示作为射线源19结构形式的两个并排安装的发光二极管30a和30b，每个适合于自己的限定的波长范围内的射线。
图10表示作为射线源19的两个前后连接的发光二极管31和32，其中将发光二极管32构成为所谓的“芯片-LED”发光二极管。
本发明的作用方法如下如果例如涉及的是在基本材料1、3、5上识别第一种杂质F1，于是按照图4选定一个波长范围λ1或λ2，在其中杂质将发射的射线足够强地反射，于是产生一个电信号，这个电信号与基本材料的电信号有足够大的区别。这对于通过直线10和11表示的杂质在λ1时肯定是这种情况。其中产生的电信号16将具有λ1射线的反射用数量表示，按照图5对于杂质F1得到一个大的摆幅或者数值33和对于杂质F2得到一个同样相当大的摆幅或者数值34。这意味着在这种情况下杂质F1和F2是可以很好识别的。但是实际上由于摆幅或者数值33和34之间的差别很小很难在F1和F2之间进行区别。
用发射源19发出具有波长λ2的射线36，见图4，难于将杂质F1和F2相互区别而且相对于基本材料如直线9所表示的特征也难于进行区别。这在图5的信号曲线17上得到证实，如在接收器20的输出端所予期的摆幅或者数值37和38所示。
但是如果使用按照本发明的发射源19，这个可以发出具有两个不同波长范围的射线35、36，因此这样就可以在接收器20的输出端得到一个信号曲线18。具有两个波长范围λ1和λ2的射线对于杂质F1得出一个摆幅或者一个数值39和对于杂质F2得出一个摆幅或者一个数值40。人们立即看出，与信号曲线16比较，杂质F1和F2的摆幅39和40相互的差别比信号曲线16的摆幅33和34相互的差别更大。因此在这里有可能，为了鉴别杂质F1和F2在最大值或者摆幅39和40之间设置一个界限41。如果信号曲线18超过界限41，则将杂质F1识别。如果附加地预先给示一个低于数值或者摆幅40的界限42，则可以确定信号18是否它只表示杂质F1，只表示杂质F2或者两个杂质F1和F2。换句话说如果信号18超过界限42将杂质F1和F2一同识别。如果信号18超过界限41，则将杂质F1识别。
用这种方法有可能分别测量杂质F1和F2。其中信号曲线18是建立在这样一个假设基础上的，例如射线的30％为波长λ2和其余的为波长λ1。
因此如所表示的，用上述方法有可能或者单独识别杂质F1或者一起识别杂质F1和F2。还有可能，使两个波长范围的相对强度成为可以有选择的，以便例如按可选择的不同质量上将植物性杂质去除。
为了执行这种方法，应该给装置优先地安排一个发射源19，在发射源上在一个波长范围内的射线功率与另外波长范围相比较是可以控制的。这可以用图8至10的发射源和为此构成的控制装置22很容易得到。
通过适当地构成控制装置22，还可以做到将至少一个波长范围内的射线打开或关闭。这样操作人员也可以容易地把设备调整到一种新的基本材料和另外的杂质上。
在从棉花到纱线的加工中，限制已知纱线清理机的干扰次数可能是重要的。这种干扰是在生产纱线时用原本已知的纱线清理机特别是用其剪切工具时出现的。当然应该考虑越多杂质被发现和被分离出去，生产机器即精纺机或绕线机越频繁地停机。因此重要的是决策哪些杂质是可以容忍的或者哪些应该被剪掉。例如可以这样进行，人们预先决策哪些杂质在最终产品中真正是有害的和哪些不是。例如所谓的植物性杂质作为杂质固然是不希望的，但却是无害的，因为它们例如不会伤害纱线的着色而且因此在织物上不容易识别。波长范围在520和570nm之间的射线可以很好地适用于识别其他杂质如绿色，红色或蓝色作为杂质的聚丙烯薄膜和鉴别植物性杂质。涉及到图4和5的展示聚丙烯薄膜大约相当于杂质F2，相反植物性杂质大约相当于杂质F1。
例如具有红外范围波长的射线适合于第二波长范围λ2。
如果将机器43例如安排的原本已知的纱线清理机用于从基本材料上剪去杂质，一旦达到或者超过例如在处理器中预先存储的界限41、42时，于是通过处理单元21可以将机器激活。这些界限可以通过输入机输入到处理单元21中。
如在这个例子中假设的，在生产纱线的时候可以用这种方法将生产如此最佳化，可以清楚地区别哪些杂质是干扰的，人们需将它们去除，这也总是意味着用于去除的时间，也就是说在纺织处或在绕线处将生产停止。如果在生产之前明确哪些杂质可能存在在基本材料中和哪些真的想去除掉则可借助限制纱线清理机的剪切次数，可以因此一方面提高产品质量和另一方面保持生产效率。如果代替如所显示的在一根纱线上，杂质是在一根粗线上，在一个带子上或者在一个平面织物上识别的，则如果使用这种机器这只影响发射源和接收器的尺寸，特别是影响用于剪去杂质的机器。
权利要求
1.用于识别一种纺织基本材料(1、3、5)中杂质的方法，其中将纺织基本材料用射线(35、36)照射和得到在基本材料上反射的射线(44)并且将其转换为一个电信号，其特征为，被发射的射线(35、36)主要有两个限定的和不同的波长范围(λ1和λ2)和同时和一起测量被反射的两个波长范围的射线。
2.按照权利要求1的方法。其特征为，这样地选择射线的一个第一限定的波长范围(λ1)，在具有杂质的基本材料上反射的射线对于至少两种不同的杂质(F1、F2)在电信号中得到第一组数值(33，34)这样地选择一个第二限定的波长范围(λ2)，被反射的射线对于同样的杂质(F1，F2)得到具有第二组数值(37、38)的电信号，这些对于两种杂质与对应的第一波长范围的电信号不处于同样的比例。
3.按照权利要求1的方法，其特征为，为了鉴别一种杂质对电信号安排了一个界限(42)，这个界限位于第一种和第二种杂质电信号的数值(39、40)之间。
4.按照权利要求1的方法，其特征为，在一个波长范围内的射线功率与其他波长范围相比较是可以调控的。
5.按照权利要求1的方法，其特征为，在至少一个波长范围内的射线是可以打开和关闭的。
6.按照权利要求1的方法，其特征为，为一个波长范围内的射线选择为具有红外范围的波长。
7.按照权利要求1的方法，其特征为，安排该一个波长范围用于区别纱线基本纺织材料中干扰的杂质。
8.用于执行按照权利要求1方法的装置，其特征为，用于至少两个波长范围的射线(35、36)的一种射线源(19)和用于测量在基本材料上总反射射线(44)的一种接收器(20)。
9.按照权利要求8的装置，其特征为，使用在两个不同波长范围内发射的发光二极管(23、25)作为射线源。
10.按照权利要求8的装置，其特征为，使用两个发光二极管(30a、30b或31、32)作为射线源，其中每个在一个波长范围内发射，这个波长范围与另外的发光二极管的波长范围是有区别的。
全文摘要
本发明涉及用于识别一种纺织基本材料(1、3、5)的杂质的方法和装置，其中将纺织基本材料用射线(35，36)照射和得到基本材料上反射的射线(44)并且将其转换为一个电信号。为了有目的地了解在材料中的杂质并且相互区分，则将所有或只将不希望的杂质挑出，被发射的射线(35，36)主要有两个限定的和不同的波长范围(λ
文档编号G01N33/36GK1537226SQ02813945
公开日2004年10月13日 申请日期2002年7月4日 优先权日2001年7月12日
发明者P·皮拉尼, H·瓦普弗勒, P 皮拉尼, 崭ダ 申请人:乌斯特技术股份公司