CH649066A5 - METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING DEFECTS IN FIBER TAPES. - Google Patents

METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING DEFECTS IN FIBER TAPES. Download PDF

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CH649066A5
CH649066A5 CH576882A CH576882A CH649066A5 CH 649066 A5 CH649066 A5 CH 649066A5 CH 576882 A CH576882 A CH 576882A CH 576882 A CH576882 A CH 576882A CH 649066 A5 CH649066 A5 CH 649066A5
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CH
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ribbon
liquid
detector
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photodetector
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Application number
CH576882A
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French (fr)
Inventor
Jose Muller
Michel Longree
Helene Galere
Joseph Grignet
Original Assignee
Wool Dev Int
Centexbel Ct Tech Ind Tex Belg
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination

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Description

La présente invention concerne un procédé de détection de défauts dans des rubans de fibres permettant la détection et la classification de fibres étrangères dans des rubans, par exemple des fibres colorées ou des poils noirs dans des rubans de laine peignée. The present invention relates to a method for detecting defects in fiber ribbons for the detection and classification of foreign fibers in ribbons, for example colored fibers or black hair in ribbons of combed wool.

Cette détection, particulièrement nécessaire pour des rubans de laine peignée, se fait jusqu'à présent habituellement en faisant défiler lentement le ruban étalé sous la forme d'un fin voile sur un bac à lumière; un opérateur humain observe alors le ruban afin de discerner les fibres défectueuses. Cette méthode, qui n'a rien d'automatique, ne fait pas appel à d'autres milieux d'immersion du ruban que l'air. This detection, which is particularly necessary for combed wool ribbons, has so far usually been done by slowly passing the spread ribbon in the form of a fine veil over a light tank; a human operator then observes the ribbon in order to discern the defective fibers. This method, which has nothing automatic about it, does not use other media for immersing the tape than air.

Des tentatives, qui semblent restées vaines, ont cependant été faites pour détecter les fibres colorées par d'autres moyens, comme la photomicrographie infrarouge. Attempts, which seem unsuccessful, have however been made to detect colored fibers by other means, such as infrared photomicrography.

Une méthode d'inspection automatique des rubans de fibres permettant d'en détecter les défauts, notamment les fibres colorées, a toutefois été décrite (BP N° 1211463); suivant cette description, l'observation se fait par balayage transversal du ruban qui est maintenu dans l'air. However, an automatic inspection method of fiber ribbons for detecting defects, in particular colored fibers, has been described (BP No. 1211463); according to this description, the observation is made by transverse scanning of the ribbon which is held in the air.

D'autre part, une méthode d'inspection a également été décrite (EP N° 0013036A1), qui permet la détection de défauts d'objets immergés dans un liquide. Cependant, il ne s'agit pas de défauts de matières fibreuses, mais bien de défauts de surface d'objets solides, tels que des pièces métalliques. De plus, suivant cette description, l'indice de réfraction du liquide d'immersion des objets doit être tel qu'il permette une observation optique précise de la surface des objets, contrairement à la présente invention, décrite dans ce qui suit. On the other hand, an inspection method has also been described (EP No. 0013036A1), which allows the detection of faults of objects immersed in a liquid. However, these are not defects in fibrous materials, but rather surface defects in solid objects, such as metal parts. In addition, according to this description, the refractive index of the object immersion liquid must be such that it allows precise optical observation of the surface of the objects, contrary to the present invention, described in the following.

Le procédé de détection de défauts dans un ruban de fibres selon la présente invention comprend l'observation du ruban immergé dans un liquide ayant un indice de réfraction pratiquement égal à celui des fibres. The method of detecting defects in a fiber ribbon according to the present invention comprises observing the ribbon immersed in a liquid having a refractive index practically equal to that of the fibers.

Le procédé peut comprendre le déplacement du ruban dans le liquide, l'illumination du ruban immergé dans le liquide, un photodétecteur étant positionné de manière à recevoir la lumière du ruban de fibres et à détecter la présence ou les caractéristiques des défauts à partir des signaux produits par le détecteur lors du passage d'un défaut. The method may include moving the ribbon in the liquid, illuminating the ribbon immersed in the liquid, a photodetector being positioned to receive light from the fiber ribbon and to detect the presence or characteristics of the defects from the signals. produced by the detector during the passage of a fault.

Les défauts peuvent être distingués des autres fibres par des moyens optiques. Des fibres de laine dites normales sont constituées d'une matière relativement transparente; mais, lorsqu'on observe sans précautions particulières un faisceau de telles fibres dans un milieu d'indice de réfraction nettement différent, tel que l'air, la réfraction et la diffusion de la lumière à la surface des fibres les font apparaître nettement à l'œil nu. Avec une méthode d'observation élémentaire de ce type, même en utilisant un échantillon extrêmement ténu, seuls les défauts les plus prononcés pourront être distingués des autres fibres. Defects can be distinguished from other fibers by optical means. So-called normal wool fibers are made of a relatively transparent material; but, when one observes without particular precautions a bundle of such fibers in a medium with a clearly different index of refraction, such as air, refraction and the scattering of light on the surface of the fibers make them appear clearly at l naked eye. With an elementary observation method of this type, even using an extremely small sample, only the most pronounced defects can be distinguished from other fibers.

En plaçant les fibres dans un liquide transparent dont l'indice de réfraction est égal à celui des fibres, toutes les réflexions et réfractions de la lumière à l'interface liquide/fibre sont supprimées, de sorte qu'une masse de fibres dans le liquide produira seulement une atténuation homogène de la lumière, qui dépend de la matière dont elles sont constituées et non de leur géométrie. By placing the fibers in a transparent liquid whose refractive index is equal to that of the fibers, all the reflections and refractions of the light at the liquid / fiber interface are suppressed, so that a mass of fibers in the liquid will only produce a homogeneous attenuation of the light, which depends on the material of which they are made up and not on their geometry.

Un défaut tel qu'une fibre colorée gardera évidemment son opacité et contrastera fortement avec son environnement, même si elle est englobée dans un échantillon relativement épais. A defect such as a colored fiber will obviously keep its opacity and will strongly contrast with its environment, even if it is included in a relatively thick sample.

L'image d'une coupe transversale du ruban est de préférence focalisée sur une rangée de détecteurs au moyen d'un objectif, et les signaux détectés sont ensuite traités. The image of a cross section of the ribbon is preferably focused on a row of detectors by means of a lens, and the detected signals are then processed.

Un appareil pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention comprend un récipient pour le liquide, des moyens pour transporter un ruban fibreux au sein du liquide dans le récipient, des moyens pour éclairer le ruban immergé dans le liquide, un photodétecteur disposé de manière à recevoir la lumière transmise ou réfléchie par le ruban, et des moyens pour analyser les signaux produits par le détecteur. An apparatus for implementing the method according to the invention comprises a container for the liquid, means for transporting a fibrous ribbon within the liquid in the container, means for illuminating the ribbon immersed in the liquid, a photodetector arranged to so as to receive the light transmitted or reflected by the strip, and means for analyzing the signals produced by the detector.

A l'aide d'un circuit de balayage approprié, une tension analogique dépendante du temps peut être obtenue à partir de la rangée de détecteurs. L'amplitude de ce signal à un instant donné sera proportionnelle à l'intensité lumineuse atteignant le détecteur correspondant, produisant ainsi un signal vidéo. Using an appropriate scanning circuit, a time dependent analog voltage can be obtained from the array of detectors. The amplitude of this signal at a given time will be proportional to the light intensity reaching the corresponding detector, thus producing a video signal.

Les moyens pour analyser les signaux, par exemple un mini-ordinateur avec son électronique associée, permettent entre autres la reconnaissance des défauts dans le ruban, la réjection d'événements détectés qui ne doivent pas être considérés comme des défauts, et de préférence la prise en considération de plusieurs défauts apparaissant simultanément sous le détecteur. The means for analyzing the signals, for example a mini-computer with its associated electronics, allow inter alia the recognition of faults in the ribbon, the rejection of detected events which should not be considered as faults, and preferably the taking in consideration of several faults appearing simultaneously under the detector.

Les données nécessaires sur lesquelles cette analyse est effectuée sont extraites du signal vidéo. The necessary data on which this analysis is performed is extracted from the video signal.

La quantité d'information brute contenue dans un tel signal dépasse de loin les capacités de traitement d'un système de calcul de prix raisonnable. Heureusement, une partie de cette information est superflue et doit être écartée aussitôt que possible dans le traitement. De plus, s'il y a des périodes pendant lesquelles de nombreuses données doivent être traitées aussi vite que possible (ce qui peut être le cas lorsque plusieurs défauts passent simultanément sous le détecteur), il y a aussi des intervalles durant lesquels aucune information utile ne doit être extraite (par exemple lorsqu'il n'y a rien dans l'échantillon qui puisse être interprété comme un défaut). Le rythme The amount of raw information contained in such a signal far exceeds the processing capabilities of a reasonable price calculation system. Fortunately, some of this information is superfluous and should be discarded as soon as possible in processing. In addition, if there are periods during which a lot of data must be processed as quickly as possible (which can be the case when several faults pass simultaneously under the detector), there are also intervals during which no useful information must not be extracted (for example when there is nothing in the sample that can be interpreted as a defect). Rhythm

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

649 066 649,066

auquel les données pertinentes sont produites par le dispositif de détection est dès lors extrêmement variable. Dans un exemple de réalisation, un dispositif est prévu pour extraire du signal vidéo l'information strictement nécessaire pour le traitement ultérieur de reconnaissance, identification et comptage des défauts. Ce dispositif fournit l'information utile digitalisée sous la forme d'une chaîne de mots qui sont stockés temporairement dans une mémoire électronique de type FIFO qui peut être remplie à une cadence élevée pendant de courtes périodes et vidée à ime cadence adaptée au traitement ultérieur qui est effectué à un rythme plus lent, mais plus uniforme. to which the relevant data is produced by the detection device is therefore extremely variable. In an exemplary embodiment, a device is provided for extracting from the video signal the information strictly necessary for the subsequent processing of recognition, identification and counting of faults. This device provides useful information digitized in the form of a chain of words which are temporarily stored in an electronic memory of the FIFO type which can be filled at a high rate for short periods and emptied at a rate suitable for the subsequent processing which is performed at a slower, but more uniform rate.

Certaines réalisations de l'invention sont à présent décrites à titre d'exemple en faisant référence aux dessins annexés dans lesquels: Certain embodiments of the invention are now described by way of example with reference to the accompanying drawings in which:

la fig. 1 est une vue de côté d'une réalisation de l'appareil selon l'invention pour détecter des défauts dans les rubans de laine peignée; fig. 1 is a side view of an embodiment of the apparatus according to the invention for detecting defects in the combed wool ribbons;

la fig. 2 est un détail agrandi de la fig. 1 ; fig. 2 is an enlarged detail of FIG. 1;

la fig. 3 est un schéma de principe du détecteur de l'appareil de la fig. 1; fig. 3 is a block diagram of the detector of the apparatus of FIG. 1;

les fig. 4, 5 et 6 illustrent l'examen du ruban et le traitement des signaux vidéo du détecteur; fig. 4, 5 and 6 illustrate the examination of the ribbon and the processing of the detector video signals;

la fig. 7 est un schéma bloc d'une partie du circuit de traitement du signal; fig. 7 is a block diagram of part of the signal processing circuit;

la fig. 8 illustre l'analyse d'un signal vidéo typique; fig. 8 illustrates the analysis of a typical video signal;

la fig. 9 est un schéma bloc du circuit de traitement du signal; fig. 9 is a block diagram of the signal processing circuit;

la fig. 10 montre un bulletin d'ordinateur typique, et la fig. 11 montre une version modifiée de l'appareil. fig. 10 shows a typical computer bulletin, and FIG. 11 shows a modified version of the device.

Dans l'appareil représenté aux fig. 1 et 2 pour la détection de fibres colorées dans les rubans de laine peignée, une unité d'étirage 20 est utilisée pour préparer la matière à analyser. In the apparatus shown in fig. 1 and 2 for the detection of colored fibers in combed wool ribbons, a drawing unit 20 is used to prepare the material to be analyzed.

Le ruban 1 est amené par le système d'étirage 20 comprenant un double tablier 22 et des rouleaux d'entrée 21. L'utilisation des tabliers réduit les ajustements nécessaires pour adapter l'analyse à différents types de matières. Le ruban passe ensuite du système d'étirage 20 dans la zone de détection 10 où, de préférence, il se déplace à vitesse constante, avec seulement un faible étirage supplémentaire. A cet endroit, la matière peut typiquement avoir une densité linéique de 1,5 g/m (1,5 Ktex) avec une largeur d'environ 13 mm. The ribbon 1 is fed by the stretching system 20 comprising a double deck 22 and input rollers 21. The use of the decks reduces the adjustments necessary to adapt the analysis to different types of materials. The ribbon then passes from the stretching system 20 into the detection zone 10 where, preferably, it travels at constant speed, with only a small additional stretch. At this point, the material can typically have a linear density of 1.5 g / m (1.5 Ktex) with a width of about 13 mm.

Dans la zone de détection 10, le ruban passe dans un récipient ou cuvette 11 contenant un liquide 12 ayant un indice de réfraction pratiquement égal à celui des fibres du ruban. Dans le cas de la laine, des liquides tels que o-dichlorobenzène, salicylate de méthyle ou alcool benzylique peuvent être utilisés. Parmi ceux-ci, l'alcool ben-zylique s'est révélé particulièrement satisfaisant. Bien sûr, des précautions doivent être prises afin que les matériaux en contact avec le liquide ne soient pas altérés. Par exemple, la cuvette 11 peut être constituée d'acier inoxydable ou de plaques de verre assemblées à l'aide d'une colle silicone. In the detection zone 10, the ribbon passes into a container or cuvette 11 containing a liquid 12 having a refractive index practically equal to that of the fibers of the ribbon. In the case of wool, liquids such as o-dichlorobenzene, methyl salicylate or benzyl alcohol can be used. Among these, benzyl alcohol has been found to be particularly satisfactory. Of course, care must be taken so that the materials in contact with the liquid are not altered. For example, the bowl 11 can be made of stainless steel or glass plates assembled using a silicone adhesive.

Dans la zone de détection 10, le ruban passe entre d'une part une plaque inférieure 13, constituée d'un matériau blanc réfléchissant, immergée dans la cuvette 11 avec sa surface supérieure située environ 4 mm sous la surface du liquide, et d'autre part une plaque de verre 14, d'environ 10 mm d'épaisseur, qui est située horizontalement au-dessus du ruban étiré et ensuite abaissée de manière à provoquer l'immersion du ruban dans le liquide. Dans sa position finale, la plaque de verre 14 repose par-dessus la plaque blanche 13 avec entre elles un espacement de 2 mm dans lequel passe le ruban. La surface inférieure de la plaque de verre est immergée, tandis que sa surface supérieure reste sèche. Les bords de la plaque de verre sont rodés de façon à faciliter le glissement de l'échantillon sous la plaque. In the detection zone 10, the tape passes between on the one hand a lower plate 13, made of a white reflective material, immersed in the bowl 11 with its upper surface located approximately 4 mm below the surface of the liquid, and on the other hand a glass plate 14, about 10 mm thick, which is situated horizontally above the stretched ribbon and then lowered so as to cause the immersion of the ribbon in the liquid. In its final position, the glass plate 14 rests over the white plate 13 with a spacing of 2 mm between them through which the ribbon passes. The lower surface of the glass plate is immersed, while its upper surface remains dry. The edges of the glass plate are lapped so as to facilitate the sliding of the sample under the plate.

Après avoir quitté la cuvette 11, le ruban 1 est entraîné par des rouleaux supplémentaires 24 de l'unité d'étirage, et le liquide est exprimé du ruban entre deux tels rouleaux. Les rouleaux d'essorage 24 doivent être constitués ou recouverts d'un matériau adapté, résistant au liquide utilisé, et positionnés de manière telle que le liquide exprimé du ruban soit collecté dans la cuvette. Une plaque d'amortissement 19 permet de maintenir la surface du liquide sans agitation malgré les gouttes tombant des rouleaux d'essorage. After leaving the bowl 11, the ribbon 1 is driven by additional rollers 24 of the drawing unit, and the liquid is expressed from the ribbon between two such rollers. The spin rollers 24 must be made or covered with a suitable material, resistant to the liquid used, and positioned in such a way that the liquid expressed from the tape is collected in the bowl. A damping plate 19 keeps the surface of the liquid without stirring despite the drops falling from the spin rollers.

Après être passé entre ces rouleaux, le ruban est acheminé dans un récipient 26 à l'aide d'un rouleau supplémentaire 25. Le niveau du liquide par rapport à la plaque de verre 14 n'est pas critique, After passing between these rollers, the ribbon is conveyed into a container 26 using an additional roller 25. The level of the liquid relative to the glass plate 14 is not critical,

pour autant que la surface inférieure de celle-ci reste immergée. Toutefois, un ajout de liquide peut être effectué de temps en temps, à l'aide d'un réservoir approprié 17, de manière à compenser les pertes de liquide emporté par le ruban ou par évaporation. provided that the lower surface thereof remains submerged. However, an addition of liquid can be carried out from time to time, using an appropriate reservoir 17, so as to compensate for the losses of liquid carried away by the ribbon or by evaporation.

L'appareil comprend également un système optique de détection qui consiste en une source de lumière et en un dispositif d'observation. Le dispositif d'éclairage comprend une source intense de lumière blanche 30 et un condenseur 31, de manière à produire une zone d'illumination uniforme de quelques centimètres carrés sur l'échantillon immergé. Une lampe de projecteur de diapositives (150 W) avec son réflecteur et son condenseur sont tout indiqués pour cet usage. The apparatus also includes an optical detection system which consists of a light source and an observation device. The lighting device comprises an intense source of white light 30 and a condenser 31, so as to produce a uniform illumination zone of a few square centimeters on the immersed sample. A slide projector lamp (150 W) with its reflector and condenser is ideal for this use.

L'angle entre le faisceau lumineux incident et le plan de l'échantillon se situe de préférence aux environs de 45°. De plus, une lentille cylindrique 32, constituée par exemple d'un barreau de lucite, peut être placée sur la plaque de verre 14, de manière à produire sur l'échantillon une zone d'illumination plus intense correspondant à la région observée. The angle between the incident light beam and the plane of the sample is preferably around 45 °. In addition, a cylindrical lens 32, consisting for example of a lucite rod, can be placed on the glass plate 14, so as to produce on the sample a more intense illumination zone corresponding to the region observed.

Le dispositif d'observation comprend une lentille convergente 33, par exemple un objectif photographique muni d'un diaphragme, et une rangée de photodétecteurs 34 sur lesquels est formée l'image d'une bande transversale de l'échantillon dans la zone illuminée. The observation device comprises a converging lens 33, for example a photographic objective provided with a diaphragm, and a row of photodetectors 34 on which is formed the image of a transverse band of the sample in the illuminated area.

Dans une certaine réalisation de l'invention, le détecteur est constitué d'une rangée de 1024 photodiodes adjacentes dont les dimensions sont de 25 x 25 fim. En ajustant l'optique de manière à obtenir un facteur d'agrandissement de 2, la bande observée sur le ruban est d'environ 12,8 mm x 12,5 |im. L'angle d'inclinaison de l'axe optique du dispositif d'observation doit être différent de celui du dispositif d'illumination, de manière à éviter les problèmes de réflexion spéculaire. L'espacement entre la plaque de verre 14 et la plaque blanche 13, qui détermine l'épaisseur de l'échantillon, doit être suffisamment faible (typiquement, comme mentionné, environ 2 mm) pour éviter les problèmes de profondeur de champ. In a certain embodiment of the invention, the detector consists of a row of 1024 adjacent photodiodes whose dimensions are 25 x 25 fim. By adjusting the optics to obtain an enlargement factor of 2, the band observed on the ribbon is approximately 12.8 mm x 12.5 µm. The angle of inclination of the optical axis of the observation device must be different from that of the illumination device, so as to avoid problems of specular reflection. The spacing between the glass plate 14 and the white plate 13, which determines the thickness of the sample, must be sufficiently small (typically, as mentioned, about 2 mm) to avoid problems of depth of field.

L'observation se fait par réflexion sur la plaque blanche 13. En l'absence de fibres colorées, la structure fibreuse du ruban immergé dans le liquide d'indice de réfraction identique n'est pas perceptible. La lumière diffusée par la plaque blanche et passant à travers le ruban produit une illumination uniforme sur le détecteur. Des fibres colorées, des fibres étrangères ou d'autres types de défauts contrastent fortement sur ce fond. Lorsqu'un tel défaut passe dans la zone illuminée, son image est formée sur le détecteur, produisant localement des zones d'illumination plus faible, c'est-à-dire des événements détectables. Etant donné la méthode de préparation du ruban (étirage), les fibres sont alignées dans la direction du déplacement. Dès lors, lorsque le ruban se déplace dans la région d'observation avec une vitesse connue, le temps durant lequel un événement est détecté peut être relié à la longueur de la fibre colorée correspondante. De plus, la largeur de la fibre détectée est donnée par le nombre de photodiodes subissant un changement d'éclairement. Par exemple, dans l'appareillage décrit ci-dessus, une fibre de 50 pim de diamètre donnera naissance à un événement s'étendant sur 4 photodiodes. The observation is made by reflection on the white plate 13. In the absence of colored fibers, the fibrous structure of the ribbon immersed in the liquid of identical refractive index is not perceptible. The light scattered by the white plate and passing through the ribbon produces a uniform illumination on the detector. Colored fibers, foreign fibers or other types of defects strongly contrast on this background. When such a fault passes into the illuminated zone, its image is formed on the detector, locally producing zones of lower illumination, that is to say detectable events. Due to the method of ribbon preparation (stretching), the fibers are aligned in the direction of travel. Therefore, when the ribbon moves in the observation region with a known speed, the time during which an event is detected can be related to the length of the corresponding colored fiber. In addition, the width of the detected fiber is given by the number of photodiodes undergoing a change in illumination. For example, in the apparatus described above, a fiber of 50 pim in diameter will give rise to an event extending over 4 photodiodes.

Dans une autre réalisation de l'invention (non représentée), la détection peut être effectuée en transmission. Dans ce cas, le dispositif d'observation sera dirigé directement vers la source lumineuse, l'échantillon immergé étant placé entre les deux. In another embodiment of the invention (not shown), the detection can be carried out in transmission. In this case, the observation device will be directed directly towards the light source, the immersed sample being placed between the two.

Il faut noter que le dispositif décrit est capable de séparer des défauts qui passent simultanément dans la zone d'observation. It should be noted that the device described is capable of separating faults which pass simultaneously into the observation area.

La manière dont les signaux du détecteur 34 sont traités est décrite à présent. The manner in which the signals from detector 34 are processed is now described.

Le détecteur 34 est une rangée monolithique de photodiodes à autobalayage et comprend (fig. 3) un alignement de photodiodes au silicium DO, D1... D1023 avec chacune une capacité de stockage Detector 34 is a monolithic row of self-scanning photodiodes and comprises (fig. 3) an alignment of silicon photodiodes DO, D1 ... D1023 each with a storage capacity

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

649 066 649,066

4 4

associé CO, Cl ... Cl023 et un commutateur multiplexé (transistors TO, TI ... T1023) contrôlé par un registre à décalage SR. Le registre à décalage SR est contrôlé par une horloge; chaque balayage est ini-tialisé par une impulsion de départ. L'impulsion de départ charge un bit qui est déplacé de manière synchrone dans le registre, ouvrant et fermant successivement les interrupteurs (TO, TI, etc.) et connectant ainsi chaque photodiode (DO, Dl, etc.) tour à tour à la ligne vidéo. Chaque fois que l'accès à une photodiode est établi, la capacité correspondante est chargée au potentiel de la ligne vidéo et est laissée en circuit ouvert jusqu'au balayage suivant. Durant l'intervalle entre les balayages successifs, la capacité est déchargée d'une quantité égale aux photocourants instantanés dans la diode, intégrés sur le temps de balayage de toute la rangée. Chaque fois qu'une diode est échantillonnée, cette perte de charge intégrée doit être compensée à travers la ligne vidéo. Le signal vidéo résultant est un train d'impulsions, chacune proportionnelle à l'intensité de la lumière atteignant la photodiode correspondante. associated CO, Cl ... Cl023 and a multiplexed switch (TO transistors, TI ... T1023) controlled by a shift register SR. The shift register SR is controlled by a clock; each scan is initialized by a start pulse. The starting pulse loads a bit which is moved synchronously in the register, successively opening and closing the switches (TO, TI, etc.) and thus connecting each photodiode (DO, Dl, etc.) in turn to the video line. Each time access to a photodiode is established, the corresponding capacitance is charged to the potential of the video line and is left in an open circuit until the next scan. During the interval between successive scans, the capacity is discharged by an amount equal to the instantaneous photocurrents in the diode, integrated over the scanning time of the entire row. Each time a diode is sampled, this integrated pressure drop must be compensated across the video line. The resulting video signal is a train of pulses, each proportional to the intensity of the light reaching the corresponding photodiode.

Le détecteur peut être du type Reticon RL 1024 G, encapsulé dans un boîtier à 22 pattes dual-in-line, qui contient 1024 photodiodes distantes de 25 um et larges de 26 [im, protégées par une fenêtre transparente. The detector can be of the Reticon RL 1024 G type, encapsulated in a housing with 22 dual-in-line legs, which contains 1024 photodiodes 25 µm wide and 26 µm wide, protected by a transparent window.

Lorsque le ruban 1 se déplace dans la direction Y (fig. 4) sous la plaque de verre, des bandes successives du ruban sont examinées par le détecteur, comme illustré sur la fig. 5. La direction du balayage (en travers de l'échantillon) est appelée direction X. When the ribbon 1 moves in the Y direction (fig. 4) under the glass plate, successive bands of the ribbon are examined by the detector, as illustrated in fig. 5. The scanning direction (across the sample) is called the X direction.

La fig. 5 montre également la forme du signal vidéo résultant et les coordonnées correspondantes X (diodes N° 0, 1, 2 ... 1023) et Y (lignes N° n, n+1, n+2 ... 1023). Le signal vidéo du détecteur 34 est transmis à l'unité frontale 100 qui amplifie le signal et fournit également les impulsions de départ et d'horloge pour le registre à décalage SR. Les impulsions sont en relation telle avec la vitesse d'étirage qu'un balayage a lieu tous les Vs mm sur la matière. Fig. 5 also shows the shape of the resulting video signal and the corresponding coordinates X (diodes No. 0, 1, 2 ... 1023) and Y (lines No. n, n + 1, n + 2 ... 1023). The video signal from the detector 34 is transmitted to the front unit 100 which amplifies the signal and also provides the start and clock pulses for the shift register SR. The pulses are so related to the drawing speed that a scan takes place every Vs mm on the material.

Supposons que parmi les fibres de l'échantillon un défaut (fibre foncée 35) traverse la zone illuminée 36 dont l'image est formée sur la rangée de photodiodes 34 au moyen de l'optique 33. Au cours dun balayage, la tension VI (t) à la sortie de l'unité frontale prendra successivement des valeurs proportionnelles à l'intensité lumineuse frappant chaque photodiode tour à tour, de 0 à 1023. Le signal vidéo VI (t) est schématisé à la fig. 4 où l'on remarquera que l'enveloppe générale du signal est bombée, étant donné que l'intensité lumineuse moyenne frappant le détecteur est plus grande au centre que près des bords, cela étant dû notamment au défaut d'homogénéité d'illumination du ruban: la distance par rapport à la source lumineuse, et dès lors l'illumination, n'est pas la même pour chaque point (Lc < Lb sur la fig. 6). Suppose that among the fibers of the sample a defect (dark fiber 35) crosses the illuminated area 36 whose image is formed on the row of photodiodes 34 by means of optics 33. During a scan, the voltage VI ( t) at the output of the front unit will successively take values proportional to the light intensity striking each photodiode in turn, from 0 to 1023. The video signal VI (t) is shown diagrammatically in FIG. 4 where it will be noted that the general envelope of the signal is curved, given that the average light intensity striking the detector is greater in the center than near the edges, this being due in particular to the lack of homogeneity of illumination of the ribbon: the distance from the light source, and therefore the illumination, is not the same for each point (Lc <Lb in fig. 6).

Un effet similaire existe pour la lumière réfléchie vers le détecteur. La présence du défaut 35 produit une diminution locale de l'intensité lumineuse qui se traduit par un creux dans la forme de la tension Vl(t) observée. A similar effect exists for light reflected back to the detector. The presence of defect 35 produces a local decrease in light intensity which results in a dip in the shape of the voltage Vl (t) observed.

Un circuit de correction 101 produit, par échantillonnage et moyenne des signaux vidéo correspondant à des balayages successifs, une tension de référence qui est alors soustraite du signal vidéo Vl(t) instantané pour fournir un signal normalisé V2(t) ayant une ligne de base horizontale. Comme illustré à la fig. 7, le dispositif de correction comporte un circuit 102 dans lequel la courbure du signal de référu ce est extraite à partir du signal vidéo lui-même qui est échantill. nné et maintenu dans un ensemble de capacités pendant le balayage. Un circuit spécial génère un signal d'ajustement joignant l'un à l'autre les niveaux mémorisés. La soustraction du signal vidéo à partir du signal de référence est effectuée dans un amplificateur différentiel 103 pour obtenir le signal vidéo normalisé sur lequel il est facile d'utiliser des tensions fixes comme niveaux de seuil de la conversion analogique/digitale. Le signal de référence peut également être utilisé pour effectuer une régulation automatique de l'intensité de la source lumineuse. A correction circuit 101 produces, by sampling and averaging the video signals corresponding to successive scans, a reference voltage which is then subtracted from the instantaneous video signal Vl (t) to provide a normalized signal V2 (t) having a baseline horizontal. As illustrated in fig. 7, the correction device comprises a circuit 102 in which the curvature of the reference signal is extracted from the video signal itself which is sampled. born and maintained in a set of abilities during the scan. A special circuit generates an adjustment signal joining the memorized levels to each other. The video signal is subtracted from the reference signal in a differential amplifier 103 to obtain the standardized video signal on which it is easy to use fixed voltages as threshold levels of the analog / digital conversion. The reference signal can also be used to automatically regulate the intensity of the light source.

Le signal vidéo normalisé V2(t) passe ensuite dans un convertisseur analogique/digital ou détecteur à seuil 104 dans lequel la valeur instantanée du signal est comparée à 5 valeurs de référence ou seuils The standardized video signal V2 (t) then passes through an analog / digital converter or threshold detector 104 in which the instantaneous value of the signal is compared with 5 reference values or thresholds

(TH1 à TH5 sur la fig. 8). Les niveaux TH1 et TH5 sont ajustables à l'aide des potentiomètres 105 et 106, tandis que les niveaux TH2, TH3 et TH4 sont également distribués entre les niveaux 1 et 5. Lorsque le signal se trouve sous le premier niveau de seuil, aucune information n'est délivrée par les circuits. Un événement détecté commence lorsque le signal dépasse le premier seuil (pour X = 13 dans l'exemple de la fig. 8) et se termine lorsque le signal redescend sous ce niveau (pour X=24). Il peut y avoir plusieurs tels événements au cours d'un seul balayage. Le détecteur 104 produit, pour chaque coordonnée X, une valeur de 0 à 5 suivant le niveau du signal. (TH1 to TH5 in fig. 8). Levels TH1 and TH5 are adjustable using potentiometers 105 and 106, while levels TH2, TH3 and TH4 are also distributed between levels 1 and 5. When the signal is below the first threshold level, no information is not delivered by the circuits. A detected event begins when the signal exceeds the first threshold (for X = 13 in the example in fig. 8) and ends when the signal drops below this level (for X = 24). There can be more than one such event in a single scan. The detector 104 produces, for each X coordinate, a value from 0 to 5 depending on the level of the signal.

Après la conversion, la logique de détection 108 emmagasine l'information dans une mémoire FIFO (first in, first out) 115 (décrite plus loin) chaque fois qu'un niveau de seuil est franchi. Cette information digitale, appelée information X, consiste en un mot de 16 bits contenant le niveau atteint et le numéro de l'élément du détecteur (photodiodes) pour lequel ce changement d'amplitude a eu lieu. Ce numéro est équivalent à la coordonnée transversale de l'événement par rapport à l'échantillon (par exemple, dans la fig. 8, niveau 4 pour X= 14). Cette information est répartie comme suit: After the conversion, the detection logic 108 stores the information in a FIFO (first in, first out) memory 115 (described below) each time a threshold level is crossed. This digital information, called information X, consists of a 16-bit word containing the level reached and the number of the element of the detector (photodiodes) for which this change in amplitude has taken place. This number is equivalent to the transverse coordinate of the event with respect to the sample (for example, in fig. 8, level 4 for X = 14). This information is distributed as follows:

— 10 bits pour la position de la photodiode pour laquelle le niveau de seuil a été franchi (de 0 à 1023), - 10 bits for the position of the photodiode for which the threshold level has been crossed (from 0 to 1023),

— 3 bits pour le niveau de seuil qui a été franchi, - 3 bits for the threshold level which has been crossed,

— 1 bit pour identifier une information X (les bits restants sont inutilisés). - 1 bit to identify X information (the remaining bits are unused).

De cette manière, une information n'est stockée dans la mémoire FIFO que lorsqu'un défaut est effectivement observé par le détecteur. La coordonnée X est obtenue à partir d'un compteur 111, faisant partie de la logique de contrôle 109, qui compte de 0 à 1023 pour représenter la position des photodiodes dans le signal vidéo. Le compteur 111 est réinitialisé par l'impulsion de départ et incrémenté d'une unité à chaque impulsion d'horloge. In this way, information is only stored in the FIFO memory when a fault is actually observed by the detector. The X coordinate is obtained from a counter 111, which is part of the control logic 109, which counts from 0 to 1023 to represent the position of the photodiodes in the video signal. The counter 111 is reset by the start pulse and incremented by one at each clock pulse.

De manière similaire, un compteur Y 110 est incrémenté d'une unité à chaque impulsion de départ de manière à compter le nombre de balayages (fig. 5 et 7). La logique de contrôle 109 comporte également des unités pour l'information de fin de ligne 112 et pour le contrôle 113 de la transmission des informations via le bus de donnée 114 vers la mémoire FIFO. Similarly, a counter Y 110 is incremented by one at each start pulse so as to count the number of scans (fig. 5 and 7). The control logic 109 also includes units for end-of-line information 112 and for control 113 of the transmission of information via the data bus 114 to the FIFO memory.

Pendant le balayage d'une ligne, un événement débute lorsque le signal vidéo normalisé franchit le niveau de seuil 1 et se termine lorsque le signal vidéo normalisé redescend sous le niveau de seuil 1 (fig. 8). Plusieurs événements, tels que définis plus haut, peuvent être simultanément présents sur la même ligne balayée. Il appartient au programme de l'ordinateur de déterminer éventuellement si ces événements font partie du même défaut naturel ou reflètent effectivement la présence de plusieurs défauts naturels. During the scanning of a line, an event begins when the normalized video signal crosses threshold level 1 and ends when the normalized video signal drops below threshold level 1 (fig. 8). Several events, as defined above, can be simultaneously present on the same scanned line. It is up to the computer program to possibly determine whether these events are part of the same natural defect or actually reflect the presence of several natural faults.

Pendant la durée d'un événement, un intégrateur digital 108 calcule la surface se trouvant sous l'enveloppe du signal correspondant à l'événement et au-dessus du premier niveau de seuil (fig. 8). Le nombre représentant cette surface peut être évalué comme étant le nombre d'impulsions d'horloge pour lesquelles le signal se trouve au-dessus du niveau 1, plus le nombre d'impulsions d'horloge pour lesquelles le signal se trouve au-dessus du niveau 2, et ainsi de suite jusqu'au niveau 5. Par exemple, pour le signal représenté à la fig. 8, le total est donné par: During the duration of an event, a digital integrator 108 calculates the area located under the envelope of the signal corresponding to the event and above the first threshold level (FIG. 8). The number representing this area can be evaluated as being the number of clock pulses for which the signal is above level 1, plus the number of clock pulses for which the signal is above level level 2, and so on up to level 5. For example, for the signal shown in fig. 8, the total is given by:

Niveau: Level:

1 1

2 2

3 3

11 11

8 8 8 8

4 4

7 7

5 5

4 37 4 37

Cette information est transmise à la mémoire FIFO à la fin de l'événement détecté avec un repère spécial, formant un mot appelé SIGMA. Les informations X et X pour le signal de la fig. 8 sont donc: This information is transmitted to the FIFO memory at the end of the detected event with a special marker, forming a word called SIGMA. The information X and X for the signal of fig. 8 are therefore:

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

649 066 649,066

Seuil Threshold

Adresse Address

Information X Information X

2 2

13 13

début du défaut start of fault

4 4

14 14

5 5

15 15

4 4

19 19

1 1

21 21

0 0

24 24

fin du défaut end of fault

repère landmark

37 37

opacité du défaut opacity of the defect

A la fin de chaque balayage durant lequel un événement au moins a été enregistré, un mot d'information Y est généré, qui consiste en un mot digital donnant la longueur de l'échantillon examiné jusque-là (plus précisément, le nombre de balayages effectués depuis le début de l'analyse). Cela est équivalent à la coordonnée longitudinale de l'événement par rapport à l'échantillon. L'information Y est également un mot de 16 bits, contenant l'information suivante: At the end of each scan during which at least one event has been recorded, an information word Y is generated, which consists of a digital word giving the length of the sample examined so far (more precisely, the number of scans performed since the start of the analysis). This is equivalent to the longitudinal coordinate of the event relative to the sample. Information Y is also a 16-bit word, containing the following information:

— 12 bits pour le numéro de la ligne balayée (compteur Y), - 12 bits for the number of the line scanned (counter Y),

— 3 bits pour des repères de fin d'analyse (END), de dépassement du compteur Y (OVERFLOW) et d'indication d'intervalle (GAP), - 3 bits for end of analysis (END), Y counter overflow (OVERFLOW) and interval indication (GAP) marks,

— 1 bit pour identifier une information Y. - 1 bit to identify information Y.

Une information Y peut également être envoyée seule (sans aucune information X durant la ligne correspondante), simplement afin de transmettre un repère. Information Y can also be sent alone (without any information X during the corresponding line), simply in order to transmit a reference.

— Le numéro de ligne est transmis seulement lorsqu'un événement est apparu dans la ligne. - The line number is transmitted only when an event has appeared in the line.

— Le repère de fin est transmis après réception d'une commande appropriée du microprocesseur pour arrêter la mesure, spécifiant ainsi que cette information est la dernière à être transmise. La commande de fin peut être décidée par l'opérateur (commande au clavier) ou de manière automatique par le microprocesseur (FIFO FULL). - The end mark is transmitted after receipt of an appropriate command from the microprocessor to stop the measurement, thus specifying that this information is the last to be transmitted. The end command can be decided by the operator (keyboard command) or automatically by the microprocessor (FIFO FULL).

— Le repère de dépassement est transmis lorsque le compteur Y atteint sa valeur maximale, afin d'informer le reste du système que les informations Y ultérieures seront remises à zéro. Ce fait doit être pris en considération pour les divers compteurs logiques dans le microprocesseur et l'ordinateur. - The overshoot mark is transmitted when the Y counter reaches its maximum value, in order to inform the rest of the system that the subsequent Y information will be reset. This fact should be taken into consideration for the various logic counters in the microprocessor and the computer.

— Le repère d'intervalle est transmis quand aucun événement n'a été rencontré durant N lignes de balayage; cette information est nécessaire au programme de reconnaissance des défauts pour analyser les données. - The interval marker is transmitted when no event has been encountered during N scan lines; this information is necessary for the fault recognition program to analyze the data.

Les informations X, Y et £ pour tous les événements détectés sont les seules informations requises pour le calcul ultérieur de reconnaissance et de classification des défauts. La vitesse à laquelle se succèdent ces informations est beaucoup plus faible que la vitesse à laquelle il serait nécessaire de traiter le signal vidéo brut. The information X, Y and £ for all the events detected are the only information required for the subsequent calculation of recognition and classification of faults. The speed at which this information follows each other is much slower than the speed at which it would be necessary to process the raw video signal.

Etant donné la différence entre la vitesse instantanée à laquelle le détecteur fournit les informations et la vitesse à laquelle l'ordinateur peut traiter celles-ci, tous les mots d'information de 16 bits sont chargés dans une RAM utilisée comme FIFO contrôlée par microprocesseur. La mémoire FIFO 115 est un dispositif de stockage temporaire pour les données digitales: l'information écrite la première dans la mémoire sera la première à en être extraite. Les vitesses auxquelles les données sont entrées dans la FIFO, d'une part, et en sont extraites, d'autre part, peuvent être entièrement indépendantes, pour autant que la vitesse moyenne d'entrée n'excède pas la vitesse moyenne de sortie, afin d'éviter tout débordement. La logique de détection des événements, située dans le bloc 107, a pour tâche d'écrire dans la mémoire FIFO les données, X, Y et 2 en temps opportun. Given the difference between the instantaneous speed at which the detector provides information and the speed at which the computer can process it, all 16-bit information words are loaded into RAM used as a microprocessor-controlled FIFO. FIFO memory 115 is a temporary storage device for digital data: the information written first in memory will be the first to be extracted from it. The speeds at which data is entered into FIFO, on the one hand, and extracted from it, on the other hand, can be entirely independent, provided that the average speed of entry does not exceed the average speed of exit, in order to avoid any overflow. The event detection logic, located in block 107, has the task of writing data, X, Y and 2 to the FIFO memory in a timely manner.

La FIFO est vidée par un dispositif de contrôle à la demande d'un système de calcul qui utilise l'information fournie, afin de reconnaître un défaut à partir d'événements successifs, de classifier celui-ci en fonction de sa taille et de son opacité, et d'établir une statistique à partir des défauts accumulés. La mémoire FIFO comprend un vecteur RAM de 2 K-mots de 16 bits et le microprocesseur est utilisé pour contrôler la FIFO. Les données sont chargées dans la FIFO au rythme du détecteur en utilisant le principe DMA, à l'aide d'un compteur d'écriture 116 comme pointeur d'adresse. Le compteur d'écriture est incrémenté à chaque mot chargé dans la FIFO. Les données sont vidées de la FIFO par le microprocesseur avec adressage normal, en utilisant un compteur logiciel de lecture qui est incrémenté à chaque mot lu dans la FIFO, via les bus de données et d'adresses 126, 127 du microprocesseur et un multiplexeur d'adresse 117. La condition de saturation de la FIFO se présente lorsque le détecteur tente de charger la FIFO à un emplacement non encore vidé par le microprocesseur. Cette situation est détectée par un circuit approprié qui commande au microprocesseur d'arrêter la mesure. Les données de la FIFO sont vidées par le microprocesseur à la demande de l'ordinateur auquel elles sont transmises sous forme de 2 bytes de 8 bits à l'aide d'une ligne série de type RS 232 (vitesse de transmission: 9600 baud). The FIFO is emptied by a control device at the request of a calculation system which uses the information provided, in order to recognize a defect from successive events, to classify it according to its size and its opacity, and to establish a statistic from accumulated defects. The FIFO memory comprises a RAM vector of 2 K-words of 16 bits and the microprocessor is used to control the FIFO. The data is loaded into the FIFO at the rate of the detector using the DMA principle, using a write counter 116 as an address pointer. The write counter is incremented for each word loaded in the FIFO. The data is emptied from the FIFO by the microprocessor with normal addressing, using a software reading counter which is incremented with each word read in the FIFO, via the data and address buses 126, 127 of the microprocessor and a multiplexer of address 117. The saturation condition of the FIFO occurs when the detector attempts to load the FIFO at a location not yet emptied by the microprocessor. This situation is detected by an appropriate circuit which commands the microprocessor to stop the measurement. The FIFO data is emptied by the microprocessor at the request of the computer to which it is transmitted in the form of 2 bytes of 8 bits using a serial line of RS 232 type (transmission speed: 9600 baud) .

Le dispositif de contrôle est un micro-ordinateur à usage général, contenant un microprocesseur, un clavier et un affichage, les liaisons nécessaires avec la FIFO, d'une part, et avec un ordinateur, d'autre part, et les programmes nécessaires pour effectuer les tâches suivantes: The control device is a general-purpose microcomputer, containing a microprocessor, a keyboard and a display, the necessary connections with FIFO, on the one hand, and with a computer, on the other hand, and the programs necessary for perform the following tasks:

— assurer le contrôle logique de tout le système de mesure; - ensure logical control of the entire measurement system;

— informer l'opérateur de l'état du système; - inform the operator of the state of the system;

— permettre à l'opérateur de démarrer, d'interrompre, ou de mettre fin à la mesure; - allow the operator to start, interrupt, or end the measurement;

— produire tous les signaux de synchronisation ou de référence pour le détecteur, les compteurs, etc.; - produce all synchronization or reference signals for the detector, counters, etc .;

— lire les données de la mémoire FIFO et les transmettre à l'ordinateur, et - read the data from the FIFO memory and transmit it to the computer, and

— intervenir en cas de conditions anormales telles que la saturation de la FIFO. - intervene in the event of abnormal conditions such as saturation of the FIFO.

Le système de calcul est un mini-ordinateur associé à un dispositif d'impression des résultats et programmé pour effectuer les tâches suivantes: The calculation system is a mini-computer associated with a device for printing the results and programmed to perform the following tasks:

— relier les événements produits durant le balayage d'un défaut, en se conformant à certaines règles; - link the events produced during the scanning of a fault, in accordance with certain rules;

— ramener chaque défaut enregistré à un ensemble de paramètres caractéristiques; - reduce each recorded fault to a set of characteristic parameters;

— en fonction de règles de classification appliquées à ces paramètres, décider, pour chaque objet détecté sur l'échantillon, soit de le rejeter comme information fausse, soit de le conserver en mémoire comme défaut réel, et - according to classification rules applied to these parameters, decide, for each object detected on the sample, either to reject it as false information, or to keep it in memory as a real defect, and

— effectuer, à la demande du dispositif de contrôle, toutes les tâches ci-dessus mentionnées et imprimer les données statistiques concernant tous les défauts reconnus, y compris par exemple des informations de taille, de forme et d'opacité. - perform, at the request of the control system, all the above-mentioned tasks and print the statistical data concerning all recognized faults, including for example size, shape and opacity information.

La disposition générale de la logique d'interface est représentée à la fig. 9. Comme noté précédemment, la FIFO est connectée via le multiplexeur 117 et les tampons 118 aux bus 126, 127 d'un système à microprocesseur qui comprend un microprocesseur 119, ainsi qu'une mémoire de programme 120 et une mémoire de travail 121. The general layout of the interface logic is shown in fig. 9. As noted previously, the FIFO is connected via the multiplexer 117 and the buffers 118 to the buses 126, 127 of a microprocessor system which comprises a microprocessor 119, as well as a program memory 120 and a working memory 121.

Le microprocesseur The microprocessor

— contrôle le transfert des données entre la FIFO et l'ordinateur; - controls the transfer of data between FIFO and the computer;

— affiche des messages destinés à informer l'opérateur de l'évolution de la mesure, et - displays messages intended to inform the operator of the progress of the measurement, and

— produit les signaux nécessaires pour contrôler le système d'interface (par exemple impulsions de départ et d'horloge pour l'unité frontale). - produces the signals necessary to control the interface system (for example start and clock pulses for the front unit).

L'affichage et le clavier disponibles sur le microprocesseur sont utilisés par l'opérateur avant le début de la mesure afin de spécifier la matière à analyser et quelques autres informations domestiques. Ces informations sont également transmises à l'ordinateur et apparaissent dans un bulletin imprimé à la fin de l'analyse. The display and the keyboard available on the microprocessor are used by the operator before the start of the measurement in order to specify the material to be analyzed and some other household information. This information is also transmitted to the computer and appears in a printed bulletin at the end of the analysis.

Ces informations sont: This information is:

— définition du lot (LOT), - batch definition (LOT),

— numéro d'échantillon (SAMPLE), - sample number (SAMPLE),

— nom du client (CUSTOMER), - customer name (CUSTOMER),

— nom de l'opérateur (OPERATOR), - name of the operator (OPERATOR),

— type de matière (TYPE), - type of material (TYPE),

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

649 066 649,066

6 6

— étirage (DRAFT), - stretching (DRAFT),

•— titre du ruban à analyser (TEX). • - title of the ribbon to be analyzed (TEX).

Durant l'analyse, l'affichage est utilisé pour annoncer des messages tels que: During the analysis, the display is used to announce messages such as:

WAIT OPERATOR: l'opérateur est invité à commencer l'analyse dès qu'il sera prêt, WAIT OPERATOR: the operator is invited to start the analysis as soon as it is ready,

WAIT MOTOR: l'opérateur est invité à mettre en route la machine d'étirage, WAIT MOTOR: the operator is invited to start the stretching machine,

READY : l'opérateur est informé que le système d'inter face est prêt à accepter une commande, ACTIVE : ce message apparaît pendant que la mesure est effectivement en cours, accompagné d'une indication en mètres de la longueur du ruban analysé jusque-là, END : l'opérateur est avisé que la mesure est termi née; il lui est possible d'en redemander une nouvelle, READY: the operator is informed that the interface system is ready to accept an order, ACTIVE: this message appears while the measurement is actually in progress, accompanied by an indication in meters of the length of the tape analyzed until there, END: the operator is informed that the measurement is finished; he can ask for a new one,

ENDING: l'opérateur est avisé que la mesure est sur le point de se terminer, mais il doit attendre que la FIFO soit complètement vidée, ENDING: the operator is informed that the measurement is about to end, but must wait until the FIFO is completely empty,

ERROR: l'opérateur est informé qu'une situation anor male est apparue, telle que la saturation de la FIFO ou une erreur de transmission entre l'ordinateur et le microprocesseur. ERROR: the operator is informed that an abnormal situation has appeared, such as the saturation of the FIFO or an error in transmission between the computer and the microprocessor.

L'ordinateur 122 communique avec le microprocesseur via une interface 123 et une liaison série 124; il est utilisé pour calculer un ensemble de paramètres pour chaque défaut, qui sont choisis de manière à caractériser complètement celui-ci. The computer 122 communicates with the microprocessor via an interface 123 and a serial link 124; it is used to calculate a set of parameters for each defect, which are chosen so as to characterize it completely.

Le programme logiciel de l'ordinateur ne nécessite pas de maintenir en mémoire la totalité des données qui représentent un défaut au fur et à mesure qu'elles sont envoyées par le système d'interface. Le programme retient plutôt un ensemble de valeurs caractérisant à chaque instant la partie du défaut analysée jusque-là. A chaque ligne de balayage, cet ensemble de valeurs est mis à jour en utilisant l'information envoyée par le microprocesseur. The computer software program does not need to keep in memory all of the data which represents a fault as it is sent by the interface system. Rather, the program retains a set of values characterizing at any time the part of the defect analyzed so far. On each scan line, this set of values is updated using the information sent by the microprocessor.

Lorsque la fin du défaut est reconnue (à la réception d'une indication d'intervalle, GAP), un ensemble final de paramètres est calculé qui caractérise complètement le défaut en taille, forme, irrégularité, etc., tenant compte de toutes les données accumulées concernant ce défaut. When the end of the fault is recognized (on receipt of an interval indication, GAP), a final set of parameters is calculated which completely characterizes the fault in size, shape, irregularity, etc., taking into account all the data accumulated regarding this fault.

Ces paramètres sont comparés à certains paramètres de référence, afin de déterminer la classe dans laquelle le défaut doit être comptabilisé. These parameters are compared with certain reference parameters, in order to determine the class in which the fault is to be recognized.

Lorsque le repère de fin (END) est détecté, l'ordinateur imprime les résultats du calcul de classification des défauts sous la forme d'un bulletin (imprimante 125). When the end mark (END) is detected, the computer prints the results of the fault classification calculation in the form of a bulletin (printer 125).

La classification nécessite le calcul des paramètres suivants: The classification requires the calculation of the following parameters:

— taille, - cut,

— forme, - shape,

— niveaux de gris, - shades of grey,

— longueur projetée, - projected length,

— discontinuités. - discontinuities.

io La fig. 10 est une représentation du défaut tel qu'il est possible de le reconstituer à partir des informations X et Y reçues par l'ordinateur. Le caractère imprimé est le niveau de seuil franchi. La surface correspondant à un caractère sur le papier représente un carré de Va mm de côté sur le ruban. io fig. 10 is a representation of the fault as it is possible to reconstruct it from information X and Y received by the computer. The printed character is the threshold level crossed. The area corresponding to one character on the paper represents a square of Va mm on the side of the ribbon.

15 Dans une réalisation typique de l'appareil, le détecteur est balayé à une vitesse telle que chaque photodiode «voie» des carrés contigus de Vbo mm de côté sur un ruban de 12,8 mm de large. La vitesse de l'échantillon se déplaçant sous le détecteur peut dépasser 1,5 m/min. In a typical embodiment of the apparatus, the detector is scanned at a speed such that each photodiode "tracks" contiguous squares of Vbo mm side on a strip 12.8 mm wide. The speed of the sample moving under the detector can exceed 1.5 m / min.

Au gré de l'opérateur, l'échantillon peut être déplacé sous le dé-20 tecteur sans qu'une analyse ne soit effectuée, de façon à permettre à la machine d'étirage d'atteindre une production homogène et sta-tionnaire avant de commencer les mesures. At the option of the operator, the sample can be moved under the detector without an analysis being carried out, so as to allow the drawing machine to achieve a homogeneous and stationary production before start measurements.

Des moyens sont prévus pour transmettre automatiquement les résultats de mesures (statistique des défauts par unité de longueur ou 25 de poids de l'échantillon) vers un autre ordinateur pour archivage et usage ultérieur. Means are provided for automatically transmitting the measurement results (statistics of defects per unit length or weight of the sample) to another computer for archiving and later use.

Le système de détection décrit ci-dessus peut également être combiné avec le détecteur double de défauts à réflexion/transmis-sion, décrit dans notre dépôt de brevets UK N° 8110057, tel qu'illus-30 tré à la fig. 11 où un tel dispositif à détecteur double 60 est placé sur la même machine d'étirage que l'unité de détection 10 à immersion. Les signaux des trois détecteurs peuvent être traités de manière commune par les mêmes unités: d'interface (100 à 115), de contrôle (119 à 121) et ordinateur accompagné d'une imprimante (122, 125). 35 Dans cette combinaison, il peut être prévu que le système de détection à immersion observe la présence de fibres défectueuses telles que les poils noirs dans un ruban de laine peignée, tandis que le détecteur double observe d'autres types de défauts (comprenant par exemple des matières étrangères telles que chardons ou éclats de 40 graines dans des rubans de laine peignée); dans cet arrangement combiné, le détecteur double a une résolution moindre que le détecteur à immersion (par exemple Ve mm par rapport à Yho mm). The detection system described above can also be combined with the dual reflection / transmission defect detector, described in our UK patent filing No. 8110057, as shown in fig. 11 where such a double detector device 60 is placed on the same drawing machine as the immersion detection unit 10. The signals from the three detectors can be processed jointly by the same units: interface (100 to 115), control (119 to 121) and computer accompanied by a printer (122, 125). In this combination, it can be provided that the immersion detection system observes the presence of defective fibers such as black hairs in a combed woolen ribbon, while the dual detector observes other types of defects (including for example foreign matter such as thistles or shards of 40 seeds in combed wool ribbons); in this combined arrangement, the dual detector has a lower resolution than the immersion detector (for example Ve mm compared to Yho mm).

Dans d'autres cas, le système de détection double peut être conçu pour observer l'échantillon immergé dans le liquide. In other cases, the dual detection system can be designed to observe the sample immersed in the liquid.

10 feuilles dessins 10 sheets of drawings

Claims (10)

649 066 649,066 2 2 REVENDICATIONS 1. Procédé de détection de défauts dans un ruban de fibres, comprenant l'observation du ruban immergé dans un liquide ayant un indice de réfraction pratiquement égal à celui des fibres. 1. A method of detecting defects in a fiber ribbon, comprising observing the ribbon immersed in a liquid having a refractive index practically equal to that of the fibers. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant le déplacement du ruban dans le liquide, l'illumination du ruban immergé dans le liquide, un photodétecteur étant positionné de manière à recevoir la lumière du ruban de fibres et à détecter la présence ou les caractéristiques des défauts à partir des signaux produits par le détecteur lors du passage d'un défaut. 2. Method according to claim 1, comprising moving the ribbon in the liquid, illuminating the ribbon immersed in the liquid, a photodetector being positioned so as to receive the light from the fiber ribbon and to detect the presence or the characteristics of the faults from the signals produced by the detector during the passage of a fault. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequelle le ruban est entraîné continûment dans le liquide. 3. Method according to one of claims 1 or 2, in which the tape is continuously driven in the liquid. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequelle une image d'une portion du ruban, transversale par rapport à la direction du mouvement, est focalisée sur le photodétecteur. 4. The method of claim 3, in which an image of a portion of the ribbon, transverse to the direction of movement, is focused on the photodetector. 5. Appareil pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un récipient pour le liquide, des moyens pour transporter un ruban fibreux au sein du liquide dans le récipient, des moyens pour éclairer le ruban immergé dans le liquide, un photodétecteur disposé de manière à recevoir la lumière transmise ou réfléchie par le ruban, et des moyens pour analyser les signaux produits par le détecteur. 5. Apparatus for implementing the method according to claim 1, comprising a container for the liquid, means for transporting a fibrous ribbon within the liquid in the container, means for illuminating the ribbon immersed in the liquid, a photodetector arranged to receive the light transmitted or reflected by the ribbon, and means for analyzing the signals produced by the detector. 6. Appareil suivant la revendication 5, dans lequel les moyens d'illumination comprennent une lentille cylindrique disposée de manière à éclairer une bande du ruban, transversale par rapport à la direction du mouvement. 6. Apparatus according to claim 5, wherein the illumination means comprise a cylindrical lens arranged to illuminate a strip of the ribbon, transverse to the direction of movement. 7. Appareil suivant l'une des revendications 5 ou 6, comprenant des moyens de focalisation disposés de manière à former sur le photodétecteur une image d'une bande du ruban, transversale par rapport à la direction du mouvement. 7. Apparatus according to one of claims 5 or 6, comprising focusing means arranged so as to form on the photodetector an image of a strip of the ribbon, transverse to the direction of movement. 8. Appareil selon la revendication 7, dans lequel le photodétecteur est constitué d'une rangée de détecteurs adjacents produisant un signal vidéo série. 8. Apparatus according to claim 7, wherein the photodetector consists of a row of adjacent detectors producing a serial video signal. 9. Appareil selon l'une des revendications 5 à 8, comprenant des moyens d'essorage pour exprimer le liquide du ruban après son immersion dans le liquide. 9. Apparatus according to one of claims 5 to 8, comprising wringing means for expressing the liquid from the tape after its immersion in the liquid. 10. Appareil selon l'une des revendications 5 à 9, comprenant deux détecteurs supplémentaires espacés le long du trajet du ruban fibreux et des moyens pour éclairer le ruban disposés de façon que la lumière transmise ou réfléchie par le ruban tombe sur l'un, respectivement sur l'autre, de ces deux détecteurs. 10. Apparatus according to one of claims 5 to 9, comprising two additional detectors spaced along the path of the fibrous ribbon and means for illuminating the ribbon arranged so that the light transmitted or reflected by the ribbon falls on one, respectively on the other, of these two detectors.
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