CH654665A5 - Method and appliance for measuring characteristic features of fibrous material, and application of the method - Google Patents
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Abstract
Description
**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **. ** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Messung charakteristischer Merkmale von Fasermaterial, insbesondere zur Messung der Fasermenge von textilen Faserbändern mittels Schallwellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial von den von mindestens einem Schallsender ausgehenden Schallwellen auf ihrem Weg zu mindestens einem Schallempfänger durchdrungen wird, wobei die Intensität der Schallwellen entsprechend der Fasermenge gedämpft bzw. deren Laufzeit verzögert wird, dass Schallsender, Fasermaterial und Schallempfänger derart angeordnet werden, dass nur Schallwellen, die auf direktem Weg das Fasermaterial durchdringen zum Schallempfänger gelangen und ausgewertet werden. PATENT CLAIMS 1. A method for measuring characteristic features of fiber material, in particular for measuring the fiber quantity of textile fiber tapes by means of sound waves, characterized in that the fiber material is penetrated by the sound waves emanating from at least one sound transmitter on their way to at least one sound receiver, the intensity of the sound waves damped or delayed in accordance with the amount of fibers, the sound transmitter, fiber material and sound receiver are arranged in such a way that only sound waves that penetrate the fiber material directly reach the sound receiver and are evaluated.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schallsender und Schallempfänger im Ultraschallbereich betrieben werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that sound transmitters and sound receivers are operated in the ultrasonic range.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial durch seitliche Begrenzungsflächen derart begrenzt wird, dass die Schallwellen gezwungen sind, das Fasermaterial zu durchdringen, um vom Schallsender zum Schallempfänger zu gelangen. 3. The method according to claim 1, characterized in that the fiber material is limited by lateral boundary surfaces such that the sound waves are forced to penetrate the fiber material in order to get from the sound transmitter to the sound receiver.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial derart zwischen den Begrenzungsflächen angeordnet ist, dass alle Schallwellen, die vom Schallsender durch das Fasermaterial zum Schallempfänger gelangen, etwa die gleiche Fasermenge durchdringen. 4. The method according to claims 1 and 3, characterized in that the fiber material is arranged between the boundary surfaces in such a way that all sound waves that pass from the sound transmitter through the fiber material to the sound receiver penetrate approximately the same amount of fibers.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallsender (3) intermittierend Schallwellen (4) aussendet, und dass vom Schallempfänger (8) nur der Beginn der eintreffenden Schallwellen (7) ausgewertet wird, und der laufzeitbedingt später eintreffende Anteil der Schallwelle unterdrückt wird, derart, dass Interferenzen und Resonanzen von Schallwellen unterschiedlicher Laufzeit vom Schallempfänger nicht mehr berücksichtigt werden. 5. The method according to claim 1, characterized in that the sound transmitter (3) intermittently emits sound waves (4), and that only the beginning of the incoming sound waves (7) is evaluated by the sound receiver (8) and the time-dependent portion of the sound wave arriving later is suppressed in such a way that interference and resonances of sound waves of different duration are no longer taken into account by the sound receiver.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallempfänger derart angeordnet ist, dass allfällige störende Schallwellen von aussen auch das Fasermaterial durchdringen müssen, um zum Schallempfänger zu gelangen und dadurch die gleiche Dämpfung erfahren wie die Schallwellen vom Schallsender. 6. The method according to claim 1, characterized in that the sound receiver is arranged such that any disturbing sound waves from the outside must also penetrate the fiber material to get to the sound receiver and thereby experience the same attenuation as the sound waves from the sound transmitter.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Begrenzungsflächen (5) durch parallele Platten (21) mit festem oder variablem Abstand gebildet werden. 7. The method according to claims 1 and 3, characterized in that the lateral boundary surfaces (5) are formed by parallel plates (21) with a fixed or variable distance.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristischen Merkmale des Fasermaterials, insbesondere die Menge des Fasermaterials (6) aus der Dämpfung des am Schallempfänger (8) ausgewählten Teils der eintreffenden Schallsignale (7) gewonnen wird. 8. The method according to claim 1, characterized in that the characteristic features of the fiber material, in particular the amount of fiber material (6) from the attenuation of the part of the incoming sound signals (7) selected on the sound receiver (8) is obtained.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristischen Merkmale des Fasermaterials (6), insbesondere die Menge des Fasermaterials, aus der Laufzeitverzögerung des am Schallempfänger (8) eintreffenden, ausgewählten Teils des Schallsignals (7) gewonnen wird. 9. The method according to claim 1, characterized in that the characteristic features of the fiber material (6), in particular the amount of fiber material, is obtained from the delay time of the arriving at the sound receiver (8), selected part of the sound signal (7).
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von dem mindestens einen Schallsender (22) Schallwellen unterschiedlicher Frequenz abgestrahlt werden. 10. The method according to claim 1, characterized in that sound waves of different frequencies are emitted by the at least one sound transmitter (22).
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1,9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedliche Laufzeitverzögerung bei unterschiedlichen Schallfrequenzen dazu verwendet wird, die Temperaturabhängigkeit der Laufzeit der Schallwelle vom Schallsender (3) zum Schallempfänger (8) zu kompensieren. 11. The method according to claims 1, 9 and 10, characterized in that the different propagation delay at different sound frequencies is used to compensate for the temperature dependence of the propagation time of the sound wave from the sound transmitter (3) to the sound receiver (8).
12. Verfahren nach den Ansprüchen 1,8,9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine kombinierte Auswertung von Dämpfung und Laufzeitverzögerung bei einer oder mehreren Schallfrequenzen gleichzeitig mehrere charakteristische Merkmale des Fasermaterials, wie zum Beispiel Fasermenge, Faserfeinheit, Mischungsverhältnis bestimmt werden. 12. The method according to claims 1, 8, 9 and 10, characterized in that several characteristic features of the fiber material, such as, for example, the amount of fibers, fineness of fibers, and the mixing ratio, are determined simultaneously by a combined evaluation of damping and delay time at one or more sound frequencies.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen Schallsender (22) und mindestens einen Schallempfänger (23), zwischen welche das hinsichtlich charakteristischer Merkmale zu untersuchende Fasermaterial (20) angeordnet ist, sowie durch Begrenzungsflächen (5) zur Führung und Begrenzung des Fasermaterials (20), ferner durch eine elektronische Schaltung zur Erzeugung der Schallsignale und zur Auswertung der beim Schallempfänger (23) ankommenden Schallwellen. 13. The apparatus for performing the method according to claim 1, characterized by at least one sound transmitter (22) and at least one sound receiver (23), between which the fiber material (20) to be examined with regard to characteristic features is arranged, and by boundary surfaces (5) for guidance and limiting the fiber material (20), further by an electronic circuit for generating the sound signals and for evaluating the sound waves arriving at the sound receiver (23).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsflächen (5) als parallele Platten (21) mit festem oder variablem Abstand ausgebildet sind. 14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the boundary surfaces (5) are designed as parallel plates (21) with a fixed or variable distance.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (21) einen nach mindestens zwei Seiten offenen Schlitz bilden, dass sich der Schallempfänger (23) akustisch abgeschirmt auf der geschlossenen Seite des Schlitzes befindet und nur mit einer akustischen Öffnung (24) gegen das Innere des Schlitzes versehen ist, dass sich auf der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes mindestens ein Schallsender (22) befindet, und dass zur Messung der charakteristischen Merkmale das Faserband (20) zwischen Schallsender (22) und Schallempfänger (23) durch den Schlitz geführt ist. 15. Device according to claims 13 and 14, characterized in that the plates (21) form a slot open on at least two sides, that the sound receiver (23) is acoustically shielded on the closed side of the slot and only with an acoustic opening (24) is provided against the inside of the slot, that there is at least one sound transmitter (22) on the opposite side of the slot, and that the fiber band (20) between the sound transmitter (22) and sound receiver (23) is used to measure the characteristic features the slot is guided.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Platten (21) gebildete Messschlitz auf der der akustischen Öffnung (24) gegenüberliegenden Seite geschlossen ist. 16. The device according to claims 13, 14 and 15, characterized in that the measuring slot formed by the plates (21) is closed on the side opposite the acoustic opening (24).
17. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 für die Messung der Querschnittsgleichmässigkeit von Bändern und Vorgarnen. 17. Application of the method according to claim 1 for measuring the cross-sectional uniformity of strips and rovings.
18. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 für die Messung der Schichtdicke von flächenförmigen Fasermengen. 18. Application of the method according to claim 1 for the measurement of the layer thickness of sheet-like amounts of fiber.
19. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Steuerung von Textilmaschinen zur Erzielung gleichmässiger Faserbänder. 19. Application of the method according to claim 1 for controlling textile machines to achieve uniform fiber slivers.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung charakteristischer Merkmale von Fasermaterial, insbesondere die Messung der Fasermenge in textilen Faserbändern, sowie die Anwendung des Verfahrens. The invention relates to a method and a device for measuring characteristic features of fiber material, in particular the measurement of the amount of fibers in textile fiber bands, and the application of the method.
Es wurden schon seit längerer Zeit Versuche angestellt und entsprechende Verfahren und Vorrichtungen entwickelt, um die Fasermenge textiler Bänder mittels Ultraschall zu bestimmen. Es sei hier zum Beispiel auf das Patent von Heller (US Nr. 2 966 057), sowie die Veröffentlichung von Bobrov, Gorelik und Volosmikov, Teknologia Tekstilnov Promystchlennosti No. 4 (1973), 115 verwiesen. Experiments have been carried out for some time and appropriate methods and devices have been developed to determine the amount of fibers in textile tapes using ultrasound. For example, refer to the patent of Heller (US No. 2 966 057), as well as the publication by Bobrov, Gorelik and Volosmikov, Teknologia Tekstilnov Promystchlennosti No. 4 (1973), 115.
Trotzdem ist es noch nicht gelungen, auf dieser Basis ein Gerät hinreichender Genauigkeit und Zuverlässigkeit herzustellen. Ein wesentlicher Grund hierfür liegt bei der hohen Interferenzfähigkeit der Schallwellen. Dadurch treten an jeder Anordnung bestimmte Resonanzen auf, die den linearen oder monotonen Zusammenhang zwischen Fasermenge und Grösse der Beeinflussung des Schallsignals erheblich stören. Ein weiteres Problem in der Bestimmung der Fasermenge mittels Ultraschall tritt dadurch auf, dass schon sehr kleine Öffnungen genügen, die Messung erheblich zu verfälschen, wenn Schallwellen durch diese Offnungen von Sender zum Empfänger gelangen können, ohne das Fasermaterial vollständig zu durchdringen. Nevertheless, it has not yet been possible to manufacture a device with sufficient accuracy and reliability on this basis. A major reason for this is the high interference ability of the sound waves. As a result, certain resonances occur at each arrangement, which considerably disrupt the linear or monotonic relationship between the amount of fibers and the size of the influence on the sound signal. Another problem in the determination of the amount of fibers by means of ultrasound arises from the fact that even very small openings suffice to falsify the measurement considerably if sound waves can get from the transmitter to the receiver through these openings without completely penetrating the fiber material.
Die vorliegende Erfindung trägt diesen Erkenntnissen The present invention bears these findings
Rechnung und betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und die Anwendung des Verfahrens gemäss den in den unabhängigen Ansprüchen formulierten Merkmalen. Bill and relates to a method, a device and the application of the method according to the features formulated in the independent claims.
Die grundsätzlichen Schwierigkeiten werden dadurch beseitigt, dass das Fasermaterial derart zwischen Schallsender (kurz: Sender) und Schallempfänger (kurz: Empfänger) angeordnet wird, dass die Auswertung der beim Empfänger ankommenden Schallwellen derart erfolgt, dass ausschliesslich Schallwellen, die auf direktem Wege vom Sender ohne zusätzliche Reflexionen zum Empfänger gelangen und die das Fasermaterial durchdrungen haben, ausgewertet werden. The fundamental difficulties are eliminated by arranging the fiber material between the sound transmitter (short: transmitter) and sound receiver (short: receiver) in such a way that the sound waves arriving at the receiver are evaluated in such a way that only sound waves that come directly from the transmitter without additional reflections reach the receiver and have penetrated the fiber material, are evaluated.
Das Fasermaterial wird insbesondere bei Faserbändern erfindungsgemäss durch seitliche Begrenzungsflächen derart geführt, dass alle Schallwellen gezwungen sind, das Faserband zu durchdringen, um vom Sender zum Empfänger zu gelangen. Die seitlichen Begrenzungsflächen werden vorzugsweise durch parallele Platten gebildet, wobei die Kompression so gross gewählt wird, dass das Fasermaterial auf beiden Platten satt aufliegt. Dadurch werden seitliche Öffnungen vermieden, durch die Schallwellen das Fasermaterial teilweise oder sogar vollständig umgehen können. Solche Offnungen, auch wenn sie nur schmal sind, haben ähnliche Wirkungen wie Kurzschlüsse in einem elektrischen Schaltkreis und können daher Messungen erheblich stören. According to the invention, the fiber material is guided through lateral boundary surfaces, in particular in the case of fiber tapes, in such a way that all sound waves are forced to penetrate the fiber tape in order to get from the transmitter to the receiver. The lateral boundary surfaces are preferably formed by parallel plates, the compression being chosen so large that the fiber material lies snugly on both plates. This avoids side openings through which sound waves can partially or even completely bypass the fiber material. Such openings, even if they are only narrow, have similar effects to short circuits in an electrical circuit and can therefore considerably disrupt measurements.
Eine reflexionsfreie Schallübertragung ist in der Praxis, wenn überhaupt, so meist nur mit hohem Aufwand zu erreichen. Zur Bestimmung der charakteristischen Merkmale von Fasermaterial kann daher der Sender intermittierend Schallwellen durch das Fasermaterial zum Empfänger aussenden. Der Empfänger wertet nur den Beginn der ankommenden Schallwellen aus und unterdrückt den später ankommenden Teil der Schallwellen. Da Schallwellen, die zusätzliche Reflexionen ausführen, einen längeren Weg vom Sender bis zum Empfänger zurücklegen, kommen sie später beim Empfänger an und werden deshalb unterdrückt. Die Pausen zwischen den ausgesandten Schallwellen sind so gross zu wählen, dass alle entstehenden Resonanzen wieder abklingen können. In practice, reflection-free sound transmission can usually only be achieved with great effort, if at all. To determine the characteristic features of fiber material, the transmitter can therefore intermittently emit sound waves through the fiber material to the receiver. The receiver only evaluates the beginning of the incoming sound waves and suppresses the later arriving part of the sound waves. Since sound waves, which carry out additional reflections, travel a longer distance from the transmitter to the receiver, they arrive later at the receiver and are therefore suppressed. The pauses between the emitted sound waves are to be chosen so long that all resonances that arise can subside.
Vom ausgewerteten Schallsignal beim Empfänger kann sowohl die Dämpfung wie auch die Laufzeitverzögerung zur Bestimmung der Fasermenge oder anderer charakteristischer Merkmale des Fasermaterials verwendet werden. Die Laufzeitverzögerung hängt dabei auch von der verwendeten Schallfrequenz ab. Die Laufzeitänderungen infolge Temperaturänderungen ist dagegen frequenzunabhängig. Die Temperaturabhängigkeit kann durch die Verwendung zweier oder mehrerer unterschiedlicher Frequenzen eliminiert werden, was zu einer wesentlichen Verbesserung der Messung führt. From the evaluated sound signal at the receiver, both the attenuation and the transit time delay can be used to determine the amount of fiber or other characteristic features of the fiber material. The delay time also depends on the sound frequency used. The runtime changes due to temperature changes, however, is frequency independent. The temperature dependency can be eliminated by using two or more different frequencies, which leads to a significant improvement in the measurement.
Die unterschiedlichen Frequenzen können dabei von einem oder mehreren Sendern gleichzeitig oder alternierend gesendet werden. Die Verwendung zweier oder mehrerer unterschiedlicher Frequenzen kann zusätzlich dazu dienen, den Abstand von Sender zum Empfänger zu bestimmen. The different frequencies can be transmitted simultaneously or alternately by one or more transmitters. The use of two or more different frequencies can also serve to determine the distance from the transmitter to the receiver.
Die gleichzeitige Bestimmung von Dämpfung und Laufzeitverzögerung bietet die Möglichkeit, gleichzeitig zwei verschiedene charakteristische Merkmale des Fasermaterials zu bestimmen, so zum Beispiel die Fasermengen und die Feinheit der einzelnen Fasern. The simultaneous determination of damping and delay time offers the possibility of simultaneously determining two different characteristic features of the fiber material, for example the fiber quantities and the fineness of the individual fibers.
Anhand der Beschreibung und der schematisch gehaltenen Figuren wird das Verfahren, sowie ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 als Blockschaltbild die erfindungsgemässe Vorrich tung, Fig. 2 als Diagramm das zeitliche Verhalten von Sender und Empfänger, Fig. 3 die Messvorrichtung in Aufsicht und Fig. 4 dieselbe im Grundriss gemäss Schnitt A-A. Based on the description and the schematic Figures the method and an embodiment of the device is explained in more detail. It shows: 1 is a block diagram of the device according to the invention, 2 shows a diagram of the temporal behavior of the transmitter and receiver, Fig. 3, the measuring device in supervision and Fig. 4 the same in plan according to section A-A.
Ein Sender 3 (Fig. 1) sendet periodisch eine Schallwelle 4 aus, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Schallwellen 4 durchdringen das Fasermaterial 6, das durch Begrenzungsflächen 5 geführt ist und gelangen zum Empfänger 8. Das Fasermaterial 6 ist vorzugsweise derart zwischen den Begrenzungsflächen 5 anzuordnen, dass die Höhe h grösser ist als der Abstand d, da starke Inhomogenitäten in der Höhe h die Messung verfälschen können. Die austretenden Schallwellen 7 erreichen den Empfänger 8 gemäss Fig. 2 mit einer Zeitverzögerung At und einer Amplitude AU.Dabei nimmt die Zeitverzögerung At proportional mit dem durchdrungenen Fasermaterial zu und die Amplitude AU nimmt exponentiell mit dem durchdrungenen Fasermaterial ab, also At = to+al Ato+a..Q.undAU erz E uns dU C Dabei sind a und ss durch die Anordnung gegebene Konstante, e ist die Dichte des Fasermaterials und der Füllfaktor. Der Empfänger berücksichtigt dabei nur Schallwellen, die in der Zeit zwischen Ti und T2 ankommen (vgl. A transmitter 3 (FIG. 1) periodically emits a sound wave 4, as shown in FIG. 2. These sound waves 4 penetrate the fiber material 6, which is guided through boundary surfaces 5 and reach the receiver 8. The fiber material 6 is preferably to be arranged between the boundary surfaces 5 in such a way that the height h is greater than the distance d, since strong inhomogeneities in the height h can falsify the measurement. The emerging sound waves 7 reach the receiver 8 according to FIG. 2 with a time delay At and an amplitude AU. The time delay At increases proportionally with the permeated fiber material and the amplitude AU decreases exponentially with the permeated fiber material, i.e. At = to + al Ato + a..Q.undAU or E us dU C Here a and ss are given by the arrangement, e is the density of the fiber material and the fill factor. The receiver only takes into account sound waves that arrive between Ti and T2 (cf.
Fig. 2) und unterdrückt den Rest 15, der die Messung verfälschen würde. Sobald Resonanzen genügend abgeklungen sind, also zur Zeit T0, Sendet der Sender 3 wieder eine Schallwelle 4. Fig. 2) and suppresses the rest 15, which would falsify the measurement. As soon as resonances have subsided sufficiently, i.e. at time T0, the transmitter 3 sends a sound wave 4 again.
Der Abstand d der Begrenzungsflächen 5 kann variabel sein, damit sich für jede Fasermenge der optimale Abstand einstellen lässt. Sender 3, Begrenzungsflächen 5 und Empfänger 8 müssen erfindungsgemäss derart angeordnet sein, dass die Schallwellen 7 die Begrenzungsflächen 5 nicht umgehen können, ohne das Fasermaterial 6 zu durchdringen. The distance d between the boundary surfaces 5 can be variable so that the optimum distance can be set for each fiber quantity. Transmitter 3, boundary surfaces 5 and receiver 8 must be arranged according to the invention in such a way that sound waves 7 cannot bypass boundary surfaces 5 without penetrating fiber material 6.
Eine Möglichkeit zur Umgehung von Fasermaterial 6 und Begrenzungsflächen 5 ist nur dann zulässig, wenn der dadurch bedingte Umweg der Schallwelle und die daraus resultierende Zeitverzögerung so gross ist, dass die entsprechende Schallwelle 7 den Empfänger 8 in dem Zeitpunkt erreicht, in dem die empfangenen Signale unterdrückt werden. A possibility of bypassing fiber material 6 and boundary surfaces 5 is only permissible if the resulting detour of the sound wave and the resulting time delay are so great that the corresponding sound wave 7 reaches the receiver 8 at the point in time at which the received signals are suppressed will.
Sender 3 und Empfänger 8 müssen akustisch voneinander isoliert montiert werden. Das kann beispielsweise erreicht werden, indem Sender 3 und Empfänger 8 auf schallisolierenden Dämpfungselementen 16, wie Gummipuffer, montiert werden. Dadurch wird verhindert, dass Schallsignale durch Körperschall übertragen werden. Transmitter 3 and receiver 8 must be installed acoustically isolated from each other. This can be achieved, for example, by mounting transmitter 3 and receiver 8 on sound-insulating damping elements 16, such as rubber buffers. This prevents sound signals from being transmitted through structure-borne noise.
Das Blockschaltbild einer vollständigen Messanordnung ist in Fig. 1 wiedergegeben. Ein Sinus-Oszillator 1 erregt über einen Analog-Schalter 2 den Sender 3, der vorzugsweise als Piezoelement ausgebildet ist. Dessen Schallenergie ist auf den Empfänger 8 gerichtet, der vorzugsweise aus einem Mikrofon besteht. Ein Taktgeber 12 mit Nulldurchgangs-Detektor 14 steuert einerseits den Analogschalter 2 zur Abgabe kurzer Schallimpulse, andererseits steuert er ein Zeitelement 13, mit dem die Laufzeit simuliert wird. Dieses Zeitelement schliesst nach einer vorgegebenen Zeit einen weiteren Analogschalter 9 und beeinflusst einen Nulldurchgang-Detektor 14, der nach vorgegebener Anzahl Nulldurchgänge des Empfangssignals den Analogschalter 9 wieder öffnet und damit die Weiterleitung des Empfangssignals an ein Auswertegerät 10 wieder unterbricht. In diesem Auswertegerät 10 werden die Eingangsimpulse des Schallempfängers 8 hinsichtlich Dämp fung und/oder Laufzeitverzögerung analysiert und als Ausgangssignal 11 dargestellt. Das Auswertegerät 10 kann auch einen Rechner oder entsprechende elektronische Elemente, wie Mikroprozessoren, enthalten, um aus der Laufzeitverzögerung bei unterschiedlichen Frequenzen die Temperatur zu kompensieren oder den Abstand vom Sender 3 zum Emp fänger 8 zu bestimmen. Weiter kann das Auswertegerät 10 dazu dienen, durch gemeinsame Auswertung von Dämpfung und Laufzeitverzögerung mehrere charakteristische Merkmale des Fasermaterials 6 gleichzeitig zu bestimmen, wie beispielsweise Fasermenge und Faserfeinheit. The block diagram of a complete measuring arrangement is shown in FIG. 1. A sine oscillator 1 excites the transmitter 3 via an analog switch 2, which is preferably designed as a piezo element. Its sound energy is directed to the receiver 8, which preferably consists of a microphone. A clock generator 12 with a zero-crossing detector 14 controls the analog switch 2 for emitting short sound pulses, on the one hand, and controls a time element 13 with which the transit time is simulated. This time element closes a further analog switch 9 after a predetermined time and influences a zero crossing detector 14, which opens the analog switch 9 again after a predetermined number of zero crossings of the received signal and thus interrupts the forwarding of the received signal to an evaluation device 10 again. In this evaluation device 10, the input pulses of the sound receiver 8 are analyzed with regard to damping and / or delay time and represented as an output signal 11. The evaluation device 10 can also contain a computer or corresponding electronic elements, such as microprocessors, to compensate for the temperature from the transit time delay at different frequencies or to determine the distance from the transmitter 3 to the receiver 8. Furthermore, the evaluation device 10 can be used to determine several characteristic features of the fiber material 6 simultaneously, such as, for example, the amount of fiber and the fineness of the fiber, by jointly evaluating the damping and delay time.
Dieses Ausgangssignal 11 kann verschiedenen Verwendungszwecken dienen: - Darstellung in einem Anzeige- und/oder Schreibgerät für die Querschnittsgleichmässigkeit; - als Steuer- bzw. Regelsignal für die Beeinflussung querschnittsbestimmender Organe an Produktionsmaschinen der Textilindustrie, wie Karden oder Strecken. This output signal 11 can serve various purposes: representation in a display and / or writing device for cross-sectional uniformity; - As a control or regulating signal for influencing cross-section-determining organs on production machines in the textile industry, such as cards or draw frames.
Die Ausführung der notwendigen elektronischen Schaltung istjedochjedem Fachmann geläufig und braucht daher nicht Gegenstand der Erfindung zu sein. However, the execution of the necessary electronic circuit is familiar to a person skilled in the art and therefore need not be the subject of the invention.
Schliesslich umfasst die Erfindung auch die Anwendung des Verfahrens zur Messung der Querschnittsgleichmässigkeit von Bändern, Vorgarnen und flächenförmigen Fasermengen, sowie zur Steuerung von Textilmaschinen aufgrund der Messwerte für die Querschnittsgleichmässigkeit. Finally, the invention also includes the use of the method for measuring the cross-sectional uniformity of strips, rovings and sheet-like amounts of fiber, and for controlling textile machines on the basis of the measured values for the cross-sectional uniformity.
In Fig. 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel zur Messung der Gleichmässigkeit von textilen Faserbändern in Aufsicht und Grundriss dargestellt. Das Faserband 20 wird dabei zwischen zwei Platten 21, die die Begrenzungsflächen 5 bilden, durchgezogen. Der Sender 22 befindet sich auf der offenen Seite des Schlitzes, der durch die beiden Platten 21 gebildet wird. Es können ein oder mehrere Sender 22 in einer oder beiden Platten 21 angeordnet werden. Auf der anderen, geschlossenen Seite des Schlitzes befindet sich der Empfänger 23. Er ist akustisch abgeschirmt und besitzt nur eine akustische Öffnung 24 gegen das Innere des Schlitzes. Das Band 20 wird dabei über diese Öffnung 24 geführt. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass allfällige fremde und störende Schallwellen 25 von aussen in gleichem Masse gedämpft werden wie Schallwellen 26 vom Sender 22. Somit arbeitet die Messvorrichtung auch noch bei sehr grossen Dämpfungen störungsfrei. Der offene Schlitz erleichtert zudem die Handhabung wesentlich, da das zu messende Faserband 20 einfach in den Schlitz gelegt werden kann, ohne dass das Faserband 20 aufgetrennt werden muss. 3 and 4, an embodiment for measuring the uniformity of textile fiber tapes is shown in plan and plan. The sliver 20 is pulled between two plates 21 which form the boundary surfaces 5. The transmitter 22 is located on the open side of the slot which is formed by the two plates 21. One or more transmitters 22 can be arranged in one or both plates 21. The receiver 23 is located on the other, closed side of the slot. It is acoustically shielded and has only one acoustic opening 24 towards the inside of the slot. The tape 20 is guided over this opening 24. This arrangement ensures that any external and disruptive sound waves 25 are damped from the outside to the same extent as sound waves 26 from the transmitter 22. Thus, the measuring device also works without interference even with very large dampings. The open slot also makes handling much easier, since the sliver 20 to be measured can simply be placed in the slit without the sliver 20 having to be separated.
Die Anordnung des durch die Platten 21 gebildeten Messschlitzes kann auch so getroffen werden, dass dieser auf der der akustischen Öffnung 24 gegenüberliegenden Seite durch mechanische Mittel verschlossen werden kann. Dadurch wird das Eindringen fremder Schallwellen in das Messfeld und damit in den Empfänger 23 zusätzlich erschwert. The arrangement of the measuring slot formed by the plates 21 can also be made such that it can be closed by mechanical means on the side opposite the acoustic opening 24. The entry of external sound waves into the measuring field and thus into the receiver 23 is thereby made more difficult.
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