DE10335856A1 - Measurement of mass of fibrous band in spinning plant for textiles, by filtering out desired frequency band from sensor signals, for use in processing signals from other sensors - Google Patents

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Abstract

A desired frequency band is filtered out from measurement sensor signals and used in signal processing of further signals from other sensors. The transmission function of the sensor in the desired band, is a path of constant amplitude and phase. The frequency range to be measured, relating to the fibrous band mass variations, is divided into non-overlapping intervals. These frequencies are filtered out from signals of the different sensors. In each interval the sensor has a constant amplitude transfer function. Filtering is bandpass, high pass, low pass or band notching. The signals control a process and or relate to quality of the fibrous band. From the filtered signal(s) of sensor(s) other sensor(s) are calibrated or corrected. This method is further elaborated. Signals may be produced by a sensor and grooved roller unit. Other sensor principles may be employed, i.e. pneumatic, capacitative, optical, acoustic, radioactive or microwave. Long- and short wave signals associated with band variations are measured. An independent claim is included for the equipment used to measure band weight and its variations.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankungen eines laufenden Faserverbandes, insbesondere an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, wobei Signale mehrerer Sensoren mit zumindest teilweise unterschiedlichen Übertragungsfunktionen verarbeitet werden.The The present invention relates to a method of measuring tape mass and / or the tape mass fluctuations of a running fiber structure, in particular on a spinning preparation machine, wherein signals several sensors with at least partially different transfer functions are processed.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Messen der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankungen eines laufenden Faserverbandes mit einem Messumformer und mehreren Sensoren mit zumindest teilweise unterschiedlichen Übertragungsfunktionen.Farther The present invention relates to a device for measuring the Tape mass and / or the tape mass fluctuations of a running fiber strand with a transmitter and several sensors with at least partially different transfer functions.

Ebenso wird eine Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere eine Karde, Strecke, Kämmmaschine oder eine Mehrstufenmaschine, mit wenigstens einer Messvorrichtung zur Messung der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankungen eines laufenden Faserverbandes, welche einen Messumformer und mehrere Sensoren mit zumindest teilweise unterschiedlichen Übertragungsfunktionen umfaßt, vorgeschlagen. Die Maschine enthält dabei wenigstens einen offenen oder geschlossenen Regelkreis, der wenigstens eine Messvorrichtung, eine Reguliereinheit und wenigstens ein Streckwerk zum Verstrecken eines laufenden Faserverbandes umfaßt und zur Ausregulierung von Bandmasseschwankungen des Faserverbandes ausgebildet ist und/oder eine Bandüberwachungseinheit, die wenigstens eine Messvorrich tung und eine Auswerteeinheit umfaßt und zur Berechnung, Anzeige und/oder Speicherung von Qualitätsdaten des laufenden Faserverbandes ausgebildet ist.As well is a spinning preparation machine, in particular a card, Track, comber or a multi-stage machine, with at least one measuring device for measuring the tape mass and / or the tape mass fluctuations of a ongoing fiber composite, which includes a transmitter and several Includes sensors with at least partially different transfer functions proposed. The machine contains doing at least one open or closed loop, the at least one measuring device, a regulating unit and at least a drafting system for stretching a running fiber structure comprises and Adjustment of tape mass fluctuations of the fiber structure formed is and / or a tape monitoring unit, the at least one Messvorrich device and an evaluation includes and to Calculation, display and / or storage of quality data is formed of the current fiber structure.

Eine Mehrstufenmaschine ist zur Durchführung von wenigstens zwei gleichartigen oder verschiedenartigen Bearbeitungsschritten ausgebildet. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Strecke mit mehreren Streckwerken oder um eine Karde mit Streckwerk handeln. Eine derartige Maschine kann modular oder integriert ausgeführt sein.A Multi-stage machine is for performing at least two similar or various processing steps formed. there For example, it may be a track with multiple drafting systems or to trade a card with a drafting system. Such a machine can be modular or integrated.

Bei Maschinen zum Transport und/oder zur Verarbeitung eines Faserverbandes ist es häufig erforderlich, die Bandmasse und/oder die Bandmasseschwankungen des schnell laufenden Faserverbandes zu messen. Dies gilt insbesondere für Spinnereivorbereitungsmaschinen, wie z. B. Karden, Strecken oder Kämmmaschinen. Dabei werden die gewonnenen Messergebnisse vor allem zur Regulierung des Arbeitsprozesses der betreffenden Maschine und/oder zur Gewinnung von Qualitätsdaten des laufenden Faserverbandes benötigt.at Machines for transporting and / or processing a fiber structure it is common required, the tape mass and / or the tape mass variations of to measure fast-running fiber structure. This is especially true for spinning preparation machines, such as As cards, stretching or combing machines. Here are the gained measurement results mainly to regulate the work process the machine concerned and / or to obtain quality data of the current fiber structure needed.

Bei gängigen Messvorrichtungen wird der laufende Faserverband, beispielsweise mit einer Tast- und Nutwalzeneinheit oder einem federbelasteten Tastelement mit fixierter Gegenfläche, mechanisch abgetastet. Aufgrund der Messeträgheit des Testelementes ist es jedoch mit derartigen Vorrichtungen nicht möglich, insbesondere bei schnell laufenden Faserverbänden kurzwellige Faserbandschwankungen zu erfassen. Durch Verwendung einer Blattfeder als Testelement kann zwar die bewegte Masse verringert werden, dies führt jedoch ebenfalls zur Verminderung der Faserpressung, wodurch das Messergebnis stark von weiteren Bandparametern, wie beispielsweise der Faserparallelisierung oder der Bauschigkeit abhängt. Nachteilig ist ebenfalls die geringere mechanische Stabilität.at common Measuring devices is the current fiber structure, for example with a tactile and grooved roller unit or a spring-loaded Probe element with fixed counter surface, mechanically scanned. Due to the inertia of measurement of the test element, however, it is not with such devices possible, especially in fast-running fiber composites short-wave sliver fluctuations capture. By using a leaf spring as a test element can Although the moving mass is reduced, but this also leads to a reduction the fiber pressing, whereby the result of the measurement of other band parameters, such as For example, the fiber parallelization or bulk depends. adversely is also the lower mechanical stability.

Messvorrichtungen mit Sensoren ohne bewegtem mechanischem Tastelement weisen zwar eine größerer Bandbreite auf, liefern jedoch ein Messsignal, welches stark von den Umweltbedingungen, beispielsweise der Temperatur oder der Luftfeuchtigkeit, aber auch von weiteren Bandparametern, wie beispielsweise der Faserparallelisierung oder der Faserfeuchtigkeit, abhängen. Dies gilt insbesondere für pneumatische, kapazitive, optische, akustische und radioaktive Sensoren, aber auch für Mikrowellensensoren.measuring devices Although with sensors without moving mechanical probe element have a greater bandwidth but provide a measurement signal that is highly sensitive to environmental conditions, for example, the temperature or humidity, but also of other band parameters, such as fiber parallelization or the fiber moisture, depend. This is especially true for pneumatic, capacitive, optical, acoustic and radioactive sensors, but also for microwave sensors.

Aus der EP 0 631 136 B1 ist eine Kombimessorgan bekannt, bei dem der laufende Faserverband gleichzeitig durch einen mechanischen und einen pneumatischen Sensor untersucht wird. Dabei wird vorgeschlagen, das Signal des pneumatischen Sensors zur Bandregulierung und das Signal des mechanischen Sensors zur Bandüberwachung heranzuziehen. Weiterhin wird offenbart, dass durch den Vergleich der Signale dieser verschiedenartigen Messsysteme weitere Kenngrößen des Bandes, wie z. B. die Faserlänge, die Bauschigkeit, der Kurzfaseranteil, der Anteil schwimmender Fasern sowie die Faserfeinheit und Faserparallelisierung, ermittelt werden können. Es wird jedoch nicht offenbart, wie durch die Nutzung von Messsignalen mehrerer Sensoren, denen ein unterschiedliches Messprinzip zugrunde liegt, die Bandbreite und/oder die Messgenauigkeit der Messvorrichtung, verbessert werden kann.From the EP 0 631 136 B1 is a Kombimessorgan known in which the current fiber structure is examined simultaneously by a mechanical and a pneumatic sensor. It is proposed to use the signal of the pneumatic sensor for belt regulation and the signal of the mechanical sensor for belt monitoring. Furthermore, it is disclosed that by comparing the signals of these various measuring systems further characteristics of the band, such. As the fiber length, the bulk, the short fiber content, the proportion of floating fibers and the fiber fineness and fiber parallelization, can be determined. However, it is not disclosed how the bandwidth and / or the measuring accuracy of the measuring device can be improved by the use of measuring signals of a plurality of sensors on which a different measuring principle is based.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankungen eines laufenden Faserverbandes sowie eine Spinnereivorbereitungsmaschine mit einer Messvorrichtung zu schaffen, welche die genannten Nachteile vermeidet.task The present invention is thus a method and a Device for measuring the tape mass and / or the tape mass fluctuations a running fiber composite and a spinning preparation machine to provide with a measuring device which has the disadvantages mentioned avoids.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, eine Messvorrichtung und eine Spinnereivorbereitungsmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.The object is achieved by a method, a measuring device and a spinning mill processing machine with the features of the independent claims.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Messen der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankungen eines laufenden Faserverbandes, welcher aus einem Einzelband oder aus einem Verbund mehrerer Bänder besteht, werden Signale mehrerer Sensoren mit zumindest teilweise unterschiedlichen Erfassungsverhalten verarbeitet.At the inventive method for measuring the tape mass and / or the tape mass fluctuations of a current fiber structure, which consists of a single band or from a composite of several bands consists of signals from several sensors with at least partially processed different detection behavior.

Sensoren, insbesondere wenn sie nach einem unterschiedlichen Messprinzip arbeiten, unterscheiden sich unter anderem darin, inwieweit sie in der Lage sind, zeitlich schnell veränderliche Messgrößen zu erfassen. Man kann dann von einem unterschiedlichen dynamischen Verhalten oder kurz von einer unterschiedlichen Dynamik der Sensoren sprechen. Charakterisiert werden kann die Dynamik eines Sensors durch seine Übertragungsfunktion. Diese beschreibt die Amplitude und die Phasenlage des Ausgangssignals in Abhängigkeit von der Frequenz eines Eingangssignals.sensors especially if they work according to a different measuring principle, Among other things, they differ in the extent to which they are able are, temporally fast changing To capture measured variables. One can then of a different dynamic behavior or briefly speak of a different dynamics of the sensors. The dynamics of a sensor can be characterized by its transfer function. These describes the amplitude and phase of the output signal dependent on from the frequency of an input signal.

Bei der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankung eines laufenden Faserverbandes handelt es sich um eine Messgröße, welche in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit des Faserverbandes, zeitlich sehr schnell veränderlich sein kann. Zur Erfassung dieser Messgröße ist es daher sinnvoll, mehrere Sensoren mit unterschiedlicher Dynamik bzw. Übertragungsfunktion zu verwenden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird aus den in den Messsignalen wenigstens eines Sensors enthaltenen Frequenzen wenigstens ein definierter Frequenzbereich zur weiteren Verarbeitung herausgefiltert und die Bandmasseschwankungen eines dem Frequenzbereich entsprechenden Wellenlängenbereiches ermittelt. Die durch die Filterung erhaltenen Signale werden bei der Verarbeitung von Signalen wenigstens eines weiteren Sensors herangezogen.at the tape mass and / or Bandmasseschwankung a running fiber association is it is a measure of what dependent on from the running speed of the fiber strand, very fast in time mutable can be. To capture this measure, it is therefore useful to have several Sensors with different dynamics or transfer function to use. At the inventive method is taken from those contained in the measurement signals of at least one sensor Frequencies at least a defined frequency range to further Processing filtered out and the tape mass fluctuations of a The frequency range corresponding wavelength range determined. The signals received by the filtering are processed used by signals of at least one other sensor.

Unter „Heranziehung bei der Verarbeitung von Signalen" soll jedes Einwirken auf die Kenngrößen oder auf die Nutzung der jeweils zu verarbeitenden Signale verstanden werden.Under "attraction in the processing of signals "shall be any influence on the characteristics or to understand the use of each signal to be processed become.

Durch eine Filterung können Signalanteile, die bei der weiteren Verarbeitung nicht erforderlich und gegebenenfalls sogar störend sind, von der weiteren Verarbeitung ausgeschlossen werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Signalanteile handeln, die durch Resonanzeffekte entstehen. Weiterhin ist es möglich, Frequenzbereiche zu unterdrücken, bei dem der Sensor ein ungünstiges Stör-/Nutzsignal-Verhältnis aufweist. Insgesamt steht also durch die Filterung ein Signal zur Verfügung, welches die Bandmasseschwankungen des betreffenden Frequenz- und damit Wellenlängenbereichs mit großer Genauigkeit abbildet. Das Signal eignet sich damit in hervorragender Weise als Referenzsignal für weitere Sensoren, aber auch als Teilsignal für die Erfassung der gesamten Bandmasseschwankungen.By a filtering can Signal components that are not required in further processing and possibly even disturbing are to be excluded from further processing. It can These are, for example, signal components caused by resonance effects arise. Furthermore, it is possible Suppress frequency ranges, in which the sensor has an unfavorable interference / useful signal ratio. Overall, therefore, a signal is available through the filtering, which the band mass fluctuations of the relevant frequency and thus wavelength range with greater Accuracy maps. The signal is thus in excellent Way as a reference signal for other sensors, but also as a partial signal for the detection of the entire Tape measures fluctuations.

Weiterhin ermöglicht die Begrenzung des Frequenzbereiches, dass ein Sensor so optimiert wird, dass er gerade im betreffenden Frequenzbereich mit großer Genauigkeit arbeitet. Gerade bei mechanischen Sensoren mit einem beweglichen Tastelement ist es vorteilhaft, wesentliche Parameter, wie beispielsweise die bewegte Masse oder die Anpresskraft an das Faserband, auf einen bestimmten Frequenzbereich hin zu optimieren. Durch die Begrenzung des Frequenzbereiches eines Sensors kann dieser auch in vielen Fällen einfacher ausgeführt werden, was dann auch zu einer entsprechenden Kosteneinsparung führt. Bandmasseschwankungen anderer Wellenlängenbereiche können mit einem oder mehreren weiteren Sensoren ermittelt werden. Falls erforderlich können auch die Signale der weiteren Sensoren gefiltert werden. Im Ergebnis erlaubt das Verfahren eine breitbandige Erfassung der Bandmasseschwankungen bzw. der Bandmasse, bei gleichzeitig hoher Messgenauigkeit im gesamten Frequenzbereich.Farther allows the limitation of the frequency range that optimizes a sensor so that he just in the relevant frequency range with great accuracy is working. Especially with mechanical sensors with a movable Tastelement it is advantageous to key parameters, such as the moving mass or the contact pressure on the sliver, on one certain frequency range. By the limitation The frequency range of a sensor, this can also be easier in many cases accomplished which leads to a corresponding cost saving. Tape measures fluctuations other wavelength ranges can be determined with one or more other sensors. If necessary can also the signals of the other sensors are filtered. In the result allows the method broadband detection of tape mass variations or the band mass, at the same time high measuring accuracy in the entire frequency range.

Vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Signale eines Sensors so gefiltert werden, dass der jeweilige Sensor in diesem Frequenzbereich eine Übertragungsfunktion mit konstanter Verstärkung bzw. Amplitudengang aufweist. Auf diese Weise erhält man ein Ausgangssignal, bei dem die Amplitude unabhängig von der Frequenz des Eingangssignals ist, sofern nur diese Frequenz im je weiligen Frequenzbereich enthalten ist. Sofern der Sensor in diesem Frequenzbereich einen konstanten Phasengang aufweist, wird die weitere Verarbeitung der Signale vereinfacht.Advantageous it is this, if the signals of a sensor are filtered like this, that the respective sensor in this frequency range, a transfer function with constant amplification or has amplitude response. In this way you get an output signal, where the amplitude is independent of the frequency of the input signal is, if only this frequency is contained in each respective frequency range. If the sensor is in This frequency range has a constant phase response, the further processing of the signals simplified.

Bevorzugt wird der zu erfassende Frequenzbereich in mehrere, angrenzende Intervalle aufgeteilt. Jedem Intervall kann ein bestimmter Sensor zugeordnet werden, wobei die Zuordnung zwischen Intervall und Sensor anhand des Übertragungsverhaltens des jeweiligen Sensors erfolgen kann. Bevorzugt weist der jeweilige Sensor im jeweiligen Intervall eine konstante Amplitudenübertragungsfunktion auf. Aus den Signalen des jeweiligen Sensors kann nun derjenige Frequenzbereich herausgefiltert werden, der dem ihm zugeordneten Intervall entspricht. Die ausgefilterten Signale mehrerer Sensoren können dann kombiniert werden, so dass sich ein Gesamtsignal ergibt, welches den interessierenden Frequenzbereich insgesamt repräsentiert. Unter der Kombination zweier Signale kann die Bildung eines neuen Signals verstanden werden, welches zumindest Teile beider ursprünglichen Signale umfasst. Beispielsweise können Signale addiert werden.Prefers becomes the frequency range to be detected in several, adjacent intervals divided up. Each interval can be assigned a specific sensor be based on the association between interval and sensor the transmission behavior the respective sensor can be done. Preferably, the respective Sensor in the respective interval a constant amplitude transfer function on. From the signals of the respective sensor can now one Frequency range are filtered out, the assigned to him Interval corresponds. The filtered signals of several sensors can then be combined, so that there is a total signal, which represents the frequency range of interest in total. Under the combination of two signals, the formation of a new Signals are understood, which at least parts of both original Includes signals. For example, signals can be added.

Zur Filterung der Messsignale kann mindestens ein Hochpass, ein Tiefpass, ein Bandpass und/oder eine Bandsperre benutzt werden. Hierbei ist es unerheblich, ob die Filter in analoger oder digitaler Technologie ausgeführt sind, da gegebenenfalls erforderliche A/D- und/oder D/A-Wandler kostengünstig und technisch ausgereift zur Verfügung stehen.For filtering the measuring signals min a high pass, a low pass, a bandpass and / or a band-stop filter are used. It is irrelevant whether the filters are designed in analog or digital technology, since possibly required A / D and / or D / A converters are inexpensive and technically mature available.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Signale so gefiltert werden, dass sie unmittelbar zur Regulierung eines Arbeitsprozesses, wie beispielsweise der Verstreckung eines Faserbandes in einem Streckwerk, verwendet werden können. Auch können die Signale so gefiltert werden, dass sie sich unmittelbar zur Erfassung von bestimmten Qualitätsdaten des Faserverbandes eignen. Durch die Filterung durch einen Tiefpass kann beispielsweise das über einen längeren Bandabschnitt gemittelte Bandgewicht unmittelbar ermittelt werden.As well it is advantageous if the signals are filtered so that they directly to the regulation of a working process, such as the drawing of a sliver in a drafting system, used can be. Also can the signals are filtered so that they are immediately for detection from certain quality data the fiber structure are suitable. By filtering through a low pass For example, this can be over a longer one Belt section averaged belt weight can be determined immediately.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn aus den gefilterten Signalen eines Sensors Daten zur Kalibrierung eines weiteren Sensors und/oder zur Korrektur der Messfehler eines weiteren Sensors gewonnen werden. Unter Kalibrierung wird insbesondere die Anpassung der Sensorkennlinie an eine Referenzkennlinie verstanden. Diese Kennlinien beschreiben die Beziehung zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal eines Sensors. Sofern die Sensorkennlinie bezüglich der Referenzkennlinie parallel verschoben ist, kann der Sensor durch hinzufügen eines konstanten Wertes (Offset) zum Ausgangssignal des Sensors kalibriert werden. Liegt jedoch eine Abweichung bezüglich der Steilheit der Kennlinie, also eine Abweichung in der Messempfindlichkeit vor, so kann der Sensor durch eine Variation der Verstärkung kalibriert werden. Die Kalibrierung kann am Sensor selbst oder in einer nachgeschalteten Verarbeitungseinheit, beispielsweise in einem Messumformer oder Messwandler erfolgen. Bei nicht-linearen Kennlinien kann die Kalibrierung auch intervallbezogen erfolgen.Especially It is advantageous if from the filtered signals of a sensor Data for calibration of another sensor and / or for correction the measurement error of another sensor can be obtained. Under calibration In particular, the adaptation of the sensor characteristic to a reference characteristic Understood. These curves describe the relationship between the input signal and the output signal of a sensor. Provided the sensor characteristic with respect to the reference characteristic is shifted in parallel, the sensor can by Add a constant value (offset) to the output signal of the sensor be calibrated. However, there is a deviation with respect to Slope of the characteristic curve, ie a deviation in the measuring sensitivity before, so the sensor can be calibrated by a variation of the gain become. The calibration can be done on the sensor itself or in a downstream one Processing unit, for example in a transmitter or Instrument transformers take place. For non-linear characteristics, the calibration can also be carried out on an interval basis.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn Messsignale verglichen werden, die in einem gemeinsamen Frequenzbereich von mindestens zwei Sensoren gemessen wurden. Hierdurch ist es möglich, sowohl den erforderlichen Offset, als auch die erforderliche Änderung der Verstärkung genau zu bestimmen. Die Kalibrierung kann sich beispielsweise auf den Nullpunkt und/oder auf die Verstärkung eines Sensors beziehen.in this connection it is advantageous if measurement signals are compared in one common frequency range measured by at least two sensors were. This makes it possible both the required offset and the required change the reinforcement to be determined exactly. The calibration can be for example refer to the zero point and / or to the gain of a sensor.

Vorteilhaft ist es insbesondere, wenn die Messsignale eines nach einem mechanischen Prinzip arbeitenden Sensors, welcher in der Regel ein niederdynamisches Verhalten aufweist, zur Kalibrierung und/oder zur Korrektur der Messfehler eines nach einem anderen Messprinzip arbeitenden Sensors, welcher vorzugsweise ein hochdynamisches Verhalten aufweist, herangezogen werden. Bevorzugt wird hier ein mechanischer Sensor, welcher nach dem Tast- und Nutwalzenprinzip arbeitet. Dies ergibt sich daraus, dass ein derartiger Sensor, zumindest im niederfrequenten Bereich, sehr genaue Ab solutwerte liefert und darüber hinaus besonders unempfindlich für äußere Einflüsse, wie beispielsweise die Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Bandstruktur, ist. Die Messfehlerkorrektur kann sich dabei auf zufällige und/oder systematische Messfehler beziehen.Advantageous In particular, it is when the measuring signals of one after a mechanical Principle working sensor, which is usually a low-dynamic Behavior, for calibration and / or correction of Measuring error of a sensor operating according to another measuring principle, which preferably has a highly dynamic behavior, used become. Preference is given here to a mechanical sensor, which after the tactile and groove rolling principle works. This results from that such a sensor, at least in the low-frequency range, provides very accurate absolute values and moreover insensitive for external influences, such as For example, the temperature, humidity or band structure is. The measurement error correction can be random and / or systematic Refer to measuring errors.

Die Messsignale des nach einem mechanischen Prinzips arbeitenden Sensors mit vorzugsweise einer Tast- und Nutwalzeneinheit können ebenso vorteilhaft zur Substitution außergewöhnlich abweichender Messsignale des weiteren, nach einem anderen Messprinzip arbeitenden Sensors, herangezogen werden.The Measuring signals of the working on a mechanical principle sensor with preferably a tactile and grooved roller unit may also be advantageous for substitution exceptionally different Measuring signals of the other, working according to another measuring principle Sensors, are used.

Als weiterer Sensor kann ein nach einem anderen mechanischen Prinzip arbeitender Sensor, ein pneumatischer, ein kapazitiver, ein optischer, ein akustischer, ein radioaktiver Sensor oder ein Mikrowellensensor verwendet werden.When Another sensor can be a different mechanical principle working sensor, a pneumatic, a capacitive, an optical, an acoustic, a radioactive sensor or a microwave sensor be used.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die gefilterten Signale wenigstens zweier Sensoren zum Zwecke der Regulierung eines Arbeitsprozesses und/oder zur Erfassung von Qualitätsdaten des Faserverbandes kombiniert werden. Hierdurch lassen sich die Vorteile unterschiedlicher Messprinzipien kombinieren.there it is advantageous if the filtered signals of at least two Sensors for the purpose of regulating a work process and / or for Collection of quality data of the fiber dressing. This can be the advantages combine different measuring principles.

Weiterhin ist es sinnvoll, wenn ein Phasenunterschied, welcher beispielsweise durch die Zeitdifferenz zwischen der Messung an einer bestimmten Stelle des laufenden Faserverbandes mit einem Sensor und der Messung derselben Stelle des Faserverbandes mit einem weiteren Sensor oder durch die Phasengänge der verwendeten Sensoren, Messwandler, Filter und/oder sonstiger Elemente der Anordnung entstehen kann, ausgeglichen wird. Sofern der Phasenunterschied bei verschiedenen Frequenzen unterschiedlich ist, kann dieser frequenzbezogen korrigiert werden. Der Phasenunterschied kann beispielsweise mit einem Allpass, vorzugsweise mit einem Allpass mit regelbarer Phasenverschiebung oder einem Zwischenspeicher ausgeglichen werden. Bei einem Zwischenspeicher kann das First-In/First-Out-Prinzip ver wendet werden. Beim Speichern eines neuen Messwertes wird der am längsten im Speicher befindliche Messwert einer bestimmten Anzahl von Messwerten zur weiteren Verarbeitung ausgegeben und im Speicher gelöscht. Die Taktung des Speicher- und Entnahmeprozesses kann in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit des Faserverbandes erfolgen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass solche Messwerte kombiniert werden, welche sich auf die selbe Stelle am laufenden Faserverband beziehen.Farther it makes sense if a phase difference, which for example by the time difference between the measurement at a certain point of the current fiber structure with a sensor and the measurement of the same Place the fiber structure with another sensor or through the phase of the used sensors, transducers, filters and / or other elements the arrangement can be compensated. Unless the phase difference is different at different frequencies, it can be corrected frequency related become. The phase difference, for example, with an allpass, preferably with an allpass with adjustable phase shift or be compensated for a cache. In a cache the first-in / first-out principle can be used. Whilst saving a new reading will be the longest in memory Measured value of a certain number of measured values for further processing output and cleared in memory. The timing of the storage and removal process can be dependent on made by the running speed of the fiber structure. hereby can be ensured that such measurements are combined, which refer to the same place on the current fiber structure.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als erster Sensor ein schmalbandiger, insbesondere ein mechanischer Sensor und als zweiter Sensor ein breitbandiger, insbesondere ein mechanischer Sensor mit geringerer bewegter Masse als der erste Sensor, ein pneumatischer, ein kapazitiver, ein optischer, ein akustischer, ein radioaktiver Sensor oder ein Mikrowellensensor verwendet wird.Especially It is advantageous if the first sensor is a narrowband, in particular a mechanical sensor and as a second sensor a broadband, in particular a mechanical sensor with a lower moving mass as the first sensor, a pneumatic, a capacitive, an optical, an acoustic, a radioactive sensor or a microwave sensor is used.

Unter dem Begriff „breitbandiger Sensor" kann ein hochdynamischer Sensor verstanden werden, welcher zur Erfassung von hochfrequenten Bandmasseschwankungen geeignet ist. Ein schmalbandiger Sensor ist ein niederdynamischer Sensor, dem diese Eigenschaft fehlt.Under the term "broadband Sensor "can be understood highly dynamic sensor, which for detection of high frequency tape mass variations is suitable. A narrowband Sensor is a low dynamic sensor that lacks this feature.

Bei einer derartigen Ausgestaltung können die Vorteile unterschiedlich arbeitender Sensoren gemeinsam zur Wirkung gebracht werden. Messungen der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankungen eines Faserverbandes können genau und breitbandig durchgeführt werden. Gleichzeitig sinkt die Abhängigkeit von Störgrößen. Weiterhin ergibt sich durch die zumindest teilweise Redundanz eine hohe Zuverlässigkeit des Verfahrens.at Such an embodiment, the Benefits of differently working sensors together to effect to be brought. Measurements of the tape mass and / or the tape mass fluctuations of a fiber bandage performed exactly and broadband become. At the same time, the dependence on disturbances decreases. Farther results from the at least partial redundancy high reliability of the procedure.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung weist einen Messumformer auf, der aus dem Messsignal wenigstens eines Sensors einen definierten Frequenzbereich zur Erfassung von Bandmasseschwankungen eines bestimmten Wellenlängenbereiches heraus filtert. Bei bekannter Geschwindigkeit v des Faserbandes kann die Wellenlänge λ einer Bandmasseschwankung aus der Frequenz feines periodischen Messsignals gemäß folgender Beziehung bestimmt werden: λ = v / f.The has measuring device according to the invention a transmitter, which from the measurement signal at least one Sensors a defined frequency range for the detection of Bandmasseschwankungen a certain wavelength range filters out. At known speed v of the sliver can the wavelength λ Bandmasseschwankung from the frequency of fine periodic measurement signal according to the following Relationship can be determined: λ = v / f.

Vorteilhaft ist, wenn der Messumformer wenigstens einen Tiefpass, einen Hochpass, einen Sperrpass und/oder einen Bandpass zur Filterung der Messsignale aufweist. Der Messumformer kann dabei in analoger, in digitaler oder in einer gemischten Ausführung ausgebildet sein.Advantageous if the transmitter has at least one low pass, one high pass, a blocking pass and / or a bandpass for filtering the measuring signals having. The transmitter can be in analog, in digital or in a mixed version be educated.

Bevorzugt ist, dass der Messumformer Mittel zur Kalibrierung wenigstens eines Sensors, zur Auswertung, zur Phasenkorrektur, zur Messfehlerkorrektur, zum Kombinieren und/oder zur Weiterleitung der gefilterten Messsignale der mindestens zwei Sensoren aufweist.Prefers is that the transmitter means for calibrating at least one Sensors, for evaluation, for phase correction, for measurement error correction, for combining and / or forwarding the filtered measurement signals having at least two sensors.

Zur Phasenkorrektur der gefilterten Messsignale verschiedener Sensoren kann der Messumformer einen Phasenschieber, insbesondere einen Allpass, aufweisen. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn die gefilterten Messsignale im weiteren kombiniert werden.to Phase correction of the filtered measuring signals of different sensors the transmitter can be a phase shifter, especially an allpass, exhibit. This is especially useful if the filtered Measurement signals are combined in the further.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Messumformer einen Rechner, insbesondere einen Mikroprozessor, aufweist. Dieser ist bevorzugt zur Kalibrierung wenigstens eines Sensors, zur Auswertung, zur Phasenkorrektur, zur Messfehlerkorrektur, zur Kombinieren und/oder zur Weiterleitung der Messsignale ausgebildet.Especially It is advantageous if the transmitter has a computer, in particular a microprocessor. This is preferred for calibration at least one sensor, for evaluation, for phase correction, for Measurement error correction, for combining and / or for forwarding the measuring signals formed.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung filtert der Messumformer die Messsignale eines ersten Sensors zur Erfassung der langwelligen Bandmasseschwankungen sowie die Messsignale eines zweiten Sensors zur Erfassung der kurzwelligen oder der kurz- und langwelligen Bandmasseschwankungen heraus.at a particularly preferred embodiment the transmitter filters the measuring signals of a first sensor Detection of the long-wave band mass fluctuations as well as the measuring signals a second sensor for detecting the shortwave or the shortwave and long-wave tape masses.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Sensor ein schmalbandiger Sensor und der zweite Sensor ein breitbandiger ist. Als erster, schmalbandiger Sensor kann insbesondere ein mechanischer Sensor vorhanden sein. Der zweite Sensor kann insbesondere ein mechanischer Sensor mit geringerer bewegter Masse als der erste Sensor, ein pneumatischer, ein kapazitiver, ein optischer, ein akustischer, ein radioaktiver Sensor oder ein Mikrowellensensor sein.Especially It is advantageous if the first sensor is a narrowband sensor and the second sensor is a broadband. First, narrow-band sensor In particular, a mechanical sensor may be present. The second Sensor may in particular be a mechanical sensor with less moving Mass as the first sensor, a pneumatic, a capacitive, an optical, an acoustic, a radioactive sensor or a Be microwave sensor.

Eine erfindungsgemäße Spinnereivorbereitungsmaschine weist zur Erzielung der erfindungsgemäßen Vorteile wenigstens eine Messvorrichtung der hier beschriebenen Art auf.A Spinning preparation machine according to the invention has at least one to achieve the advantages of the invention Measuring device of the type described here.

Wenigstens eine Messvorrichtung kann zur Messung der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankungen des einlaufenden Faserverbandes am Eingang der Spinnereivorbereitungsmaschine oder am Eingang einer Bearbeitungsstufe der Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet sein. Auch kann wenigstens eine Messvorrichtung zur Messung der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankungen des auslaufenden Faserverbandes am Ausgang der Spinnereivorbereitungsmaschine oder am Ausgang einer Bearbeitungsstufe der Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet sein.At least a measuring device can be used to measure the strip mass and / or the Bandmasseschwankungen the incoming fiber strand at the entrance the spinning preparation machine or at the entrance of a processing stage the spinning preparation machine be arranged. Also, at least a measuring device for measuring the tape mass and / or the tape mass fluctuations the leaking fiber strand at the exit of the spinning preparation machine or at the exit of a processing stage of the spinning preparation machine be arranged.

Bevorzugt ist jedoch, wenn wenigstens eine Messvorrichtung am Eingang der Spinnereivorbereitungsmaschine oder am Eingang einer Bearbeitungsstufe der Spinnereivorbereitungsmaschine und wenigstens eine Messvorrichtung am Ausgang der Spinnereivorbereitungsmaschine oder am Ausgang einer Bearbeitungsstufe der Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet ist.Prefers However, if at least one measuring device at the entrance of the Spinning preparation machine or at the input of a processing stage the spinning preparation machine and at least one measuring device at the exit of the spinning preparation machine or at the exit of a Processing stage of the spinning preparation machine arranged is.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Spinnereivorbereitungsmaschine zur Rückführung bzw. Vorwärtskopplung von Signalen einer Messvorrichtung (3 bzw. 1) zum Zwecke der Heranziehung bei der Verarbeitung, insbesondere bei der Regelung der Verstärkung, von Signalen wenigstens eines Sensors einer im Spinnereivorbereitungsprozess vorgelagerten bzw. nachgelagerten Messvorrichtung (1 bzw. 3) in wenigstens einem Frequenzbereich ausgebildet ist.Furthermore, it is advantageous if the spinning preparation machine for the feedback or forward coupling of signals of a measuring device ( 3 respectively. 1 ) for the purpose of being used during the processing, in particular in the regulation of the amplification, of signals of at least one sensor of a measuring device upstream or downstream of the spinning preparation process ( 1 respectively. 3 ) is formed in at least one frequency range.

Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:Further Advantages of the invention are in the following embodiments described. Show it:

1 eine Gesamtdarstellung einer erfindungsgemäßen Spinnereivorbereitungsmaschine, 1 an overall view of a spinning preparation machine according to the invention,

2 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Messvorrichtung, 2 an embodiment of a measuring device according to the invention,

3–5 weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung, 3 - 5 Further embodiments of a measuring device according to the invention,

6, 7 zwei Beispiele für eine Sensoranordnung mit doppelter mechanischer Abtastung. 6 . 7 two examples of a sensor arrangement with double mechanical scanning.

8 ein Beispiel für unterschiedliche Frequenzgänge zweier Sensoren 8th an example of different frequency responses of two sensors

1 zeigt eine Strecke als erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Spinnereivorbereitungsmaschine. Ein Faserverband FV, welcher aus einem Einzelband oder aus einem Verbund mehrerer Bänder besteht, durchläuft die Strecke in Richtung des Pfeiles LR. Zunächst durchläuft der einlaufende Faserverband FVein die Messvorrichtung 1 zur Erfassung der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankungen. Der Faserverband FV wird dem Streckwerk 2, welches aus dem Eingangswalzenpaar 21, dem mittleren Walzenpaar 22 sowie dem Lieferwalzenpaar 23 besteht, vorgelegt. Durch die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzenpaare wird das Faserband FV, z. B. um den Faktor 6, verzogen. Das Lieferwalzenpaar 23 weist im Regelfall eine konstante Drehzahl auf, so dass die Regulierung des Streckprozesses durch Beeinflussung der Drehzahl der anderen beiden Walzenpaare erfolgt. Der auslaufende Faserverband FVaus passiert die Messvor richtung 3 und wird mittels eines Bandführungsmittels 41 in eine Kanne 4 abgelegt. 1 shows a route as an inventive embodiment of a spinning preparation machine. A fiber composite FV, which consists of a single band or a composite of several bands, passes through the distance in the direction of the arrow LR. First, the incoming fiber structure FV one passes through the measuring device 1 for detecting the tape mass and / or the tape mass fluctuations. The fiber composite FV becomes the drafting system 2 , which consists of the input roller pair 21 , the middle pair of rollers 22 as well as the delivery roller pair 23 exists, submitted. Due to the different peripheral speeds of the roller pairs, the sliver FV, z. B. by the factor 6 warped. The delivery roller pair 23 As a rule, has a constant speed, so that the regulation of the stretching process by influencing the speed of the other two pairs of rollers takes place. The expiring fiber strand FV out passes the Messvor direction 3 and is by means of a tape guide means 41 in a jug 4 stored.

Die Messvorrichtung 1 für den einlaufenden Faserverband FVein weist einen ersten Sensor 11 auf, der hier als Tast-Nut-Walzensystem ausgeführt ist. Ein derartiger Sensor weist eine im wesentlichen zeitinvariante Übertragungsfunktion auf und ist gegen äußere Störeinflüsse weitgehend unempfindlich. Durch die Masseträgheit des ortsbeweglichen Tastelementes ist ein derartiger Sensor jedoch nicht in der Lage, hochfrequente Änderungen der Messgröße wiederzugeben. Im Ergebnis kann ein Tast-Nut-Walzensystem als Sensor hoher Genauigkeit, aber begrenzter Bandbreite aufgefaßt werden.The measuring device 1 for the incoming fiber structure FV a has a first sensor 11 on, which is designed here as Tast-Nut roller system. Such a sensor has a substantially time-invariant transfer function and is largely insensitive to external interference. Due to the inertia of the movable probe element, however, such a sensor is not able to reproduce high-frequency changes in the measured variable. As a result, a tactile groove roller system can be considered a sensor of high accuracy but limited in bandwidth.

Weiterhin weist die Messvorrichtung 1 einen zweiten Sensor 12 auf. Der Sensor 12 kann insbesondere als pneumatischer, kapazitiver, optischer, akustischer, radioaktiver Sensor oder als Mikrowellensensor ausgeführt sein. Alternativ ist auch ein mechanischer Sensor mit geringer bewegter Masse, beispielsweise ein Sensor mit einer Blattfeder, möglich. Bevorzugt ist lediglich, dass die Übertragungsfunktion des zweiten Sensors 12, zum Zwecke der Erfassung der hochfrequenten Schwankungen der Bandmasse, breitbandiger als die Übertragungsfunktion des ersten Sensors 11 ist.Furthermore, the measuring device 1 a second sensor 12 on. The sensor 12 can be designed in particular as a pneumatic, capacitive, optical, acoustic, radioactive sensor or as a microwave sensor. Alternatively, a mechanical sensor with a small moving mass, for example a sensor with a leaf spring, is possible. It is only preferred that the transfer function of the second sensor 12 , for the purpose of detecting the high frequency variations of the band mass, broadband than the transfer function of the first sensor 11 is.

Die Messsignale der Sensoren 11, 12 werden über die Messwandler 110, 120 dem Messumformer 10 zugeführt. Die Messwandler 110, 120 haben im wesentlichen die Aufgabe, die Messsignale in eine elektrische Größe zu verwandeln.The measuring signals of the sensors 11 . 12 be about the transducers 110 . 120 the transmitter 10 fed. The transducers 110 . 120 have essentially the task to transform the measuring signals into an electrical variable.

Der Messumformer 10 generiert primär aus den Messsignalen der Sensoren 11, 12 Steuerdaten SD1, welche der Reguliereinheit 5 zugeführt werden. Die Reguliereinheit 5 ist zur Beeinflussung der Umfangsgeschwindigkeit des Eingangswalzenpaares 21 und des mittleren Walzenpaares 22 ausgebildet. Damit bilden die Messvorrichtung 1, die Reguliereinheit 5 und das Streckwerk 2 einen offenen Regelkreis, auch Steuerung genannt, zur Regulierung der Verstreckung des laufenden Faserverbandes FV. Erfaßt beispielsweise die Messvorrichtung 1 eine Dickstelle im laufenden Faserverband, also eine Schwankung der Bandmasse, so werden entsprechende Steuerdaten SD1 an die Reguliereinheit 5 übermittelt. Sobald die Dickstelle das Streckwerk erreicht hat, werden das Eingangswalzenpaar 21 und das mittlere Walzenpaar 22 abgebremst und so die Drehzahldifferenz bzgl. dem Lieferwalzenpaar 23 erhöht. Dadurch wird das Faserband verhältnismäßig stärker gestreckt und die Dickstelle aufgelöst.The transmitter 10 generates primarily from the measuring signals of the sensors 11 . 12 Control data SD1, which is the regulation unit 5 be supplied. The regulation unit 5 is to influence the peripheral speed of the pair of input rollers 21 and the middle roller pair 22 educated. This forms the measuring device 1 , the regulating unit 5 and the drafting system 2 an open loop, also called control, to regulate the stretching of the current fiber strand FV. Detects, for example, the measuring device 1 a thick point in the current fiber structure, so a fluctuation of the tape mass, so are corresponding control data SD1 to the regulating unit 5 transmitted. As soon as the thick part has reached the drafting system, the input roller pair become 21 and the middle roller pair 22 braked and so the speed difference with respect. The delivery roller pair 23 elevated. As a result, the sliver is stretched relatively stronger and dissolved the thick patch.

Zusätzlich kann der Messumformer 10 zur Gewinnung von Qualitätsdaten des einlaufenden Faserverbandes FVein ausgebildet sein. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn die vorgeschaltete Spinnereivorbereitungsmaschine, beispielsweise eine Kämmmaschine, nicht über ein Mittel zur Kontrolle der Qualität des auslaufenden Faserverbandes verfügt. In diesem Fall werden die Qualitätsdaten QD2 an eine weiter unten genauer beschriebene Auswerteeinheit 6 übermittelt.In addition, the transmitter 10 an be configured to obtain quality data of the incoming fiber assembly FV. This may be useful, for example, if the upstream spinning preparation machine, for example a combing machine, does not have a means of controlling the quality of the outgoing fiber structure. In this case, the quality data QD2 is sent to an evaluation unit described in more detail below 6 transmitted.

Der aus dem Streckwerk 2 auslaufende Faserverband FVaus passiert die Messvorrichtung 3. Die Messvorrichtung 3 ist ähnlich aufgebaut wie die Messvorrichtung 1. Sie weist einen schmalbandigen Sensor 31 und einen breitbandigen Sensor 32 auf. Die Signale der beiden Sensoren werden über Messwandler 310, 320 dem Messumformer 30 zugeführt. Der Messumformer 30 generiert aus den Messsignalen primär Qualitätsdaten QD1, welche den auslaufenden Faserverband FVaus betreffen und der Auswerteeinheit 6 übermittelt werden. Dabei ist die Auswerteeinheit 6 zur Berechnung, Anzeige und/oder Speicherung von Qualitätsdaten des auslaufenden Faserverbandes FVaus ausgebildet.The one from the drafting system 2 leaking fiber strand FV out passes the measuring device 3 , The measuring device 3 is similar to the measuring device 1 , It has a narrowband sensor 31 and a broadband sensor 32 on. The signals of the two sensors are via transducers 310 . 320 the transmitter 30 fed. The transmitter 30 generated from the measurement signals primarily quality data QD1, which relate to the expiring fiber strand FV off and off evaluation unit 6 be transmitted. Here is the evaluation unit 6 for the calculation, display and / or storage of data quality of the outgoing fiber structure formed from FV.

Zusätzlich ist es möglich, dass der Messumformer 30 aus dem Messsignalen der Sensoren 31, 32 Daten SD2 zur Regulierung des Streckvorganges generiert. Diese Daten SD2 werden dann der Reguliereinheit 5 zugeführt und können dann als Grundlage für die Regulierung der Umfangsgeschwindigkeit der Walzenpaare 21, 22 herangezogen werden. Die Messvorrichtung 3, die Reguliereinheit 5 und das Streckwerk 2 bilden damit einen geschlossenen Regelkreis zur Regulierung des Streckvorganges. Der geschlossene Regelkreis ist nicht geeignet, um kurzwellige Störungen der Bandmasse auszuregeln, da die Störung erst erfaßt wird, wenn sie das Regulierstreckwerk bereits verlassen hat. Erfaßt die Messvorrichtung 3 jedoch z. B. ein Ansteigen des Mittelwertes der Bandmasse, so werden Steuerdaten SD2 generiert und an die Reguliereinheit 5 übermittelt, welche dann die Geschwindigkeit der Walzenpaare 21, 22 verringert. Hierdurch wird der Faserverband FV stärker verstreckt und die mittlere Bandmasse des auslaufenden Faserverbandes FVaus wird verringert. Sinnvollerweise ist die Reguliereinheit 5 so ausgebildet, dass die Daten SD1 des offenen Regelkreises und die Daten SD2 des geschlossenen Regelkreises gleichzeitig verarbeitet werden können.In addition, it is possible that the transmitter 30 from the measuring signals of the sensors 31 . 32 Data SD2 generated to regulate the stretching process. These SD2 data will then be the regulatory unit 5 fed and then as a basis for the regulation of the peripheral speed of the roller pairs 21 . 22 be used. The measuring device 3 , the regulating unit 5 and the drafting system 2 thus form a closed loop to regulate the stretching process. The closed loop is not suitable to correct short-wave disturbances of the strip mass, since the disturbance is detected only when it has already left the Regulierstreckwerk. Captures the measuring device 3 however, for example B. an increase in the average value of the tape mass, so control data SD2 are generated and to the regulating unit 5 which then determines the speed of the roller pairs 21 . 22 reduced. Thereby, the fiber structure FV is more stretched, and the average mass of the band outgoing from the fiber structure FV is lowered. It makes sense to use the regulation unit 5 is designed so that the data SD1 of the open loop and the data SD2 of the closed loop can be processed simultaneously.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Messvorrichtung 1 mit nachgeschalteter Reguliereinheit 5 und Auswerteeinheit 6. Die Messvorrichtung weist einen schmalbandigen Sensor 11, einen breitbandigen Sensor 12 jeweils mit zugehörigem Messumformer 110, 120 auf. Die Messsignale des ersten Sensors 11 werden durch einen Tiefpass 17 gefiltert, so dass ein Signal x tp2 erzeugt und dem Mikroprozessor 14 zugeführt wird. Weiterhin werden die Signale des breitbandigen Sensors 12 über einen Tiefpass 16 gefiltert, wobei ein Signal x tp1 erzeugt und dem Mikroprozessor 14 zugeführt wird. Die Tiefpässe 16, 17 weisen dabei eine gleichartige Durchlasscharakteristik auf. Die Durchlasscharakteristik wird so festgelegt, dass der Durchlassbereich im Arbeitsbereich beider Sensoren 11, 12 liegt. Man erhält so Signale x tp1 und x tp2, die bezüglich der Amplitude sinnvoll verglichen werden können. Der Mikroprozessor 14 kann durch Vergleich nun eine Abweichung im Verstärkungsfaktor, auch Proportionalitätsfaktor genannt, feststellen. Hieraus kann nun ein Stellsignal z v zur Regulierung des Verstärkers 13 ermittelt werden. Dem Subsystem aus dem breitbandigen Sensor 12, dem Messwandler 120 und dem Verstärker 13 kann so eine konstante Verstärkung zugewiesen werden. Das Ausgangssignal x v des Verstärkers 13 ist damit in der Amplitu de unabhängig von einem systematischen Amplitudenfehler des Sensors 12. Insbesondere werden Messfehler, die durch Bandparameter bewirkt werden, ausgeregelt. Liegt dem breitbandigen Sensor 12 beispielsweise ein optisches Messprinzip zugrunde, so wird der Messfehler, der durch eine Änderung der Farbe des Faserverbandes FV erzeugt wird, ausgeregelt. Ebenso kann eine langfristige Drift des Sensors 12, die durch äußere Einflüsse, wie beispielsweise eine Änderung der Luftfeuchtigkeit, kompensiert werden. Das Ausgangssignal x v des Verstärkers 13 enthält damit eine genaue und breitbandige Information über die Bandmasse bzw. die Schwankung der Bandmasse des Faserverbandes FV und kann durch den Mikroprozessor 14 ohne weiteres in ein Steuersignal SD1 umgewandelt und an die Reguliereinheit 5 weitergeleitet werden. 2 shows a measuring device according to the invention 1 with downstream regulating unit 5 and evaluation unit 6 , The measuring device has a narrowband sensor 11 , a broadband sensor 12 each with associated transmitter 110 . 120 on. The measuring signals of the first sensor 11 be through a low pass 17 filtered, so that generates a signal x tp2 and the microprocessor 14 is supplied. Furthermore, the signals of the broadband sensor 12 over a low pass 16 filtered, with a signal x tp1 generated and the microprocessor 14 is supplied. The low passes 16 . 17 have a similar transmission characteristic. The transmission characteristic is determined so that the passband in the working range of both sensors 11 . 12 lies. In this way signals x tp1 and x tp2 are obtained , which can be meaningfully compared with regard to the amplitude. The microprocessor 14 can by comparison now find a deviation in the gain factor, also called proportionality factor. From this can now be a control signal z v for regulating the amplifier 13 be determined. The subsystem of the broadband sensor 12 , the transducer 120 and the amplifier 13 can be assigned a constant gain. The output signal x v of the amplifier 13 is thus in the Amplitu de independent of a systematic amplitude error of the sensor 12 , In particular, measurement errors caused by band parameters are corrected. Is the broadband sensor 12 For example, based on an optical measuring principle, the measurement error, which is generated by a change in the color of the fiber structure FV, corrected. Likewise, a long-term drift of the sensor 12 , which are compensated by external influences, such as a change in humidity. The output signal x v of the amplifier 13 thus contains an accurate and broadband information about the tape mass or the fluctuation of the band mass of the fiber structure FV and can by the microprocessor 14 readily converted into a control signal SD1 and to the regulating unit 5 to get redirected.

Zur Ermittlung von Qualitätsdaten QD2 wird das Ausgangssignal x hp eines Hochpasses 15 und das Ausgangssignal x tp2 des Tiefpasses 17 herangezogen: Dabei werden durch den Hochpass 15 die Signale des zweiten Sensors 12 gefiltert. Der Hochpass 15 und der Tiefpass 17 weisen vorzugsweise dieselbe Grenzfrequenz auf, so dass der Datenstrom QD2 ein breitbandiges Abbild der Bandmasseschwankungen des Faserverbandes FV enthält. Alternativ könnte auch das Ausgangssignal des Verstärkers x v zur Generierung der Qualitätsdaten QD2 verwendet werden. Mittels der Qualitätsdaten QD2 können nun durch die Auswerteeinheit 6 gängige Kenngrößen des Faserverbandes, wie beispielsweise die Bandgewichtsabweichung A%, der Variationskoeffizient CV oder ein Variationskoeffizient CV Länge, ermittelt werden. Dabei können auch mehrere Variationskoeffizienten CV Länge bestimmt werden, welche sich auf unterschiedliche Längenabschnitte des Faserverbandes beziehen. Ebenso kann eine Spektralanalyse durchgeführt werden.For determining quality data QD2, the output signal x hp of a high-pass filter 15 and the output signal x tp2 of the low-pass filter 17 used: By the high pass 15 the signals of the second sensor 12 filtered. The high pass 15 and the low pass 17 preferably have the same cutoff frequency, so that the data stream QD2 contains a broadband image of the tape mass fluctuations of the fiber structure FV. Alternatively, the output signal of the amplifier x v could be used to generate the quality data QD2. By means of the quality data QD2 can now by the evaluation unit 6 common characteristics of the fiber structure, such as the band weight deviation A%, the coefficient of variation CV or a coefficient of variation CV length , are determined. It is also possible to determine a plurality of variation coefficients CV length , which relate to different lengths of the fiber structure. Likewise, a spectral analysis can be performed.

3 zeigt eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1. Die Anordnung der Sensoren 11, 12 sowie der Messwandler 110 und 120 entspricht der vorher beschriebenen Ausführung. Die Signale des schmalbandigen Sensors 11 werden über einen Tiefpass 17 und einen hier als Allpass 19 ausgeführten Phasenschieber einem Summierer 25 zugeführt. Desweiteren werden die Messsignale des breitbandigen Sensors 12 über einen Hochpass 15 und einen Verstärker 13 demselben Summierer 25 zugeführt. Das Ausgangssignal x s des Summierers 25 ist ein genaues und breitbandiges Abbild der Bandmasseschwankungen des Faserverbandes FV, sofern die Grenzfrequenz des Hochpasses 15 und die Grenzfrequenz des Tiefpasses 17 einander entsprechen. Mit anderen Worten, die Signale oberhalb der Grenzfrequenz werden durch den Hochpass 15 übertragen und die Signale unterhalb der Grenzfrequenz durch den Tiefpass 17. Um sicherzustellen, dass dem Summierer 25 hoch- und niederfrequente Signale entsprechender Amplituden zugeführt werden, wird das Signal des Sensors 11 einem Bandpass 18 und dessen Ausgangssignal x bp dem Mikroprozessor 14 zugeführt. Der Durchlassbereich des Bandpasses 18 liegt dabei vorteilhafterweise oberhalb der Grenzfrequenz des Hochpasses 15. Der Mikroprozessor 14 wertet nun das Ausgangssignal x bp des Bandpasses und das Ausgangssignal x v des Verstärkers 13 aus und berechnet so ein Stellsignal z v zur Regulierung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 13. Alternativ könnten auch die tiefpassgefilterten Signale des schmalbandigen Sensors 11 über einen geregelten Verstärker 13 geführt werden. 3 shows a further embodiment of a measuring device according to the invention 1 , The arrangement of the sensors 11 . 12 as well as the transducer 110 and 120 corresponds to the previously described embodiment. The signals of the narrowband sensor 11 be over a low pass 17 and one here as an all-pass 19 executed phase shifter a summer 25 fed. Furthermore, the measuring signals of the broadband sensor 12 over a high pass 15 and an amplifier 13 the same summer 25 fed. The output signal x s of the summer 25 is an accurate and broadband image of the tape mass fluctuations of the fiber structure FV, provided the cutoff frequency of the high pass 15 and the cutoff frequency of the low pass 17 correspond to each other. In other words, the signals above the cutoff frequency are passed through the high pass 15 transmit and the signals below the cutoff frequency through the low pass 17 , To make sure the summer 25 high and low frequency signals of corresponding amplitudes are supplied, the signal of the sensor 11 is a bandpass 18 and its output signal x bp the microprocessor 14 fed. The passband of the bandpass 18 is advantageously above the cutoff frequency of the high pass 15 , The microprocessor 14 now evaluates the output signal x bp of the bandpass and the output signal x v of the amplifier 13 and thus calculates a control signal z v for regulating the amplification factor of the amplifier 13 , Alternatively, the low-pass filtered signals of the narrow-band sensor could also be used 11 via a regulated amplifier 13 be guided.

Um weiterhin sicherzustellen, dass dem Summierer 25 Messsignale der beiden Sensoren 11 und 12 zugeführt werden, die sich auf dieselbe Stelle des laufenden Faserbandes beziehen, wird das Messsignal des zuerst messenden Sensors, hier also des schmalbandigen Sensors 11, über einen hier als Allpass 19 realisierten Phasenschieber geführt. Der Allpass 19 hat im wesentlichen die Aufgabe, die Signale mit einer Zeitverzögerung, aber gleicher Amplitude weiterzuleiten und ist bezüglich der Phasenverschiebung steuerbar ausgelegt. Der dem Phasenschieber vorgeschaltete Tiefpass 17 bewirkt zwar ebenfalls eine verzögernde Phasenverschiebung, diese kann jedoch nicht geregelt werden. Die frequenzabhängige Phasenverzögerung des Allpasses wird über ein Signal z a des Mikroprozessors 14 gesteuert. Erzeugt wird das Signal z a beispielsweise aus einer vergleichenden Analyse bzw. Korrelation der Signale x tp und x v. Alternativ oder zusätzlich könnte auch ein nicht dargestellter Zwischenspeicher, welcher beispielsweise nach dem First-In/First-Out-Prinzip arbeitet, zur gesteuerten Phasenkorrektur verwendet werden.To continue to ensure that the summer 25 Measuring signals of the two sensors 11 and 12 are supplied, which relate to the same point of the current sliver, the measuring signal of the first measuring sensor, here so the narrow-band sensor 11 , about one here as an all-pass 19 realized phase shifter led. The allpass 19 has the main task of forwarding the signals with a time delay, but the same amplitude and is designed to be controllable with respect to the phase shift. The low-pass filter upstream of the phase shifter 17 Although also causes a delaying phase shift, but this can not be regulated. The frequency-dependent phase delay of the allpass is via a signal z a of the microprocessor 14 controlled. The signal z a is generated, for example, from a comparative analysis or correlation of the signals x tp and x v . Alternatively or additionally, an unillustrated buffer, which operates, for example, according to the first-in / first-out principle, could also be used for the controlled phase correction.

Die Steuerdaten SD1, welche der Reguliereinheit 5 zugeführt werden, können im wesentlichen aus dem Ausgangssignal x s des Summierers 25 berechnet werden.The control data SD1, which is the regulating unit 5 can be supplied essentially from the output signal x s of the summer 25 be calculated.

Die Qualitätsdaten QD2, welche der Auswerteeinheit 6 zugeführt werden, können aus dem Ausgangssignal x tp des Tiefpasses 17 und aus dem Ausgangssignal x v des Verstärkers 13 erzeugt werden. Dabei können in einfacher Weise aus dem Signal x tp die Bandgewichtsabweichung A% und aus dem Signal x v der Variationskoeffizient CV oder die interessierenden Variationskoeffizienten CV Länge bestimmt werden. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist insbesondere, dass mit dem Signal x s ein Signal zur Verfügung steht, welches breitbandig und genau Informationen über die Bandmasse und/oder die Bandmasseschwankungen des Faserverbandes FV enthält. Das Signal x s kann auch zur Durchführung einer Spektralanalyse herangezogen werden. Eine derartige Messvorrichtung 1 kann bevorzugt am Eingang einer Spinnereivorbereitungsmaschine, jedoch prinzipiell alternativ oder zusätzlich auch am Ausgang derselben eingesetzt werden. Kennzeichnend für das beschriebene Ausführungsbeispiel ist es, dass sowohl die Vorteile eines schmalbandigen Sensors 11 als auch die Vorteile eines breitbandigen Sensors 12 optimal kombiniert werden.The quality data QD2, which is the evaluation unit 6 can be supplied from the output signal x tp of the low-pass filter 17 and from the output signal x v of the amplifier 13 be generated. In this case, the band weight deviation A% and from the signal x v the coefficient of variation CV or the coefficients of interest CV length of interest can be determined in a simple manner from the signal x tp . It is advantageous in this embodiment, in particular, that a signal is available with the signal x s , which contains broadband and accurate information about the band mass and / or the band mass fluctuations of the fiber structure FV. The signal x s can also be used to perform a spectral analysis. Such a measuring device 1 may preferably be used at the entrance of a spinning preparation machine, but in principle alternatively or additionally also at the output thereof. Characteristic of the embodiment described is that both the advantages of a narrow-band sensor 11 as well as the advantages of a broadband sensor 12 be optimally combined.

Die in 4 gezeigte Messvorrichtung 1 weist ebenfalls einen breitbandigen Sensor 12 und einen schmalbandigen Sensor 11 auf. Bezüglich der Laufrichtung LR des Faserverbandes FV sind die Sensoren jedoch räumlich vertauscht, d. h., eine bestimmte Stelle des Faserverbandes FV passiert zunächst den breitbandigen Sensor 12, dann den schmalbandigen Sensor 11. Diese Sensoranordnung ist dann bevorzugt, wenn es auf eine genaue Füh rung des die Messvorrichtung 1 verlassenden Faserverbandes FV ankommt. Aufbau, Funktionsweise und Zweck des Messumformers 10 entsprechen im wesentlichen dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Jedoch ist aufgrund der geänderten Sensoranordnung hier der Allpass 19 zwischen dem Verstärker 13 und dem Summierer 25 angeordnet. Das bedeutet, dass hier die Signale des breitbandigen Sensors 12 vor der Summierung mit den Signalen des schmalbandigen Sensors 11 verzögert werden. Alternativ oder zusätzlich könnte auch ein nicht dargestellter Zwischenspeicher, welcher beispielsweise nach dem First-In/First-Out-Prinzip arbeitet, zur gesteuerten Phasenkorrektur verwendet werden. Der Zwischenspeicher kann beispielsweise zur Phasenkorrektur, welche durch das räumliche Auseinanderfallen der Sensoren 11, 12 erforderlich wird und der Allpass zur Korrektur der Phasenverschiebung, welche durch die Filter oder sonstigen Elemente der Anordnung bewirkt wird, verwendet werden. Die Steuerdaten SD1 und die Qualitätsdaten QD2 können in gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel nach 3 berechnet und weitergeleitet werden. Bevorzugt kann die gezeigte Messvorrichtung 1 am Eingang einer Spinnereivorbereitungsmaschine eingesetzt werden. Es ist jedoch generell möglich, diese alternativ oder zusätzlich auch am Ausgang einer solchen Maschine anzuordnen.In the 4 shown measuring device 1 also has a broadband sensor 12 and a narrowband sensor 11 on. With regard to the running direction LR of the fiber structure FV, however, the sensors are spatially interchanged, ie a specific point of the fiber structure FV first passes through the broadband sensor 12 , then the narrowband sensor 11 , This sensor arrangement is preferred when it comes to a precise Füh tion of the measuring device 1 leaving fiber strand FV arrives. Structure, function and purpose of the transmitter 10 essentially correspond to the previously described embodiment. However, due to the changed sensor arrangement here is the all-pass 19 between the amplifier 13 and the summer 25 arranged. This means that here are the signals of the broadband sensor 12 before summing with the signals of the narrowband sensor 11 be delayed. Alternatively or additionally, an unillustrated buffer, which operates, for example, according to the first-in / first-out principle, could also be used for the controlled phase correction. The buffer can, for example, for phase correction, which by the spatial separation of the sensors 11 . 12 is required and the allpass is used to correct the phase shift caused by the filters or other elements of the device. The control data SD1 and the quality data QD2 can in the same manner as in the embodiment of 3 calculated and forwarded. Preferably, the measuring device shown 1 be used at the entrance of a spinning preparation machine. However, it is generally possible to arrange them alternatively or additionally at the output of such a machine.

5 zeigt eine erfindungsgemäße, vereinfachte Messvorrichtung 3, welche Qualitätsdaten QD1 an eine Auswerteeinheit 6 liefert. Eine derartige Messvorrichtung 3 wird vorteilhafterweise am Ausgang einer Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet, die ohne geschlossenen Regelkreis arbeitet. Die Messvorrichtung 3 weist einen schmalbandigen Sensor 31 und einen breitbandigen Sensor 32 sowie entsprechende Messwandler 310 und 320 auf. In 5 durchläuft der Faserverband FV aus zunächst den schmalbandigen Sensor 31, dann den breitbandigen Sensor 32. Alternativ kann jedoch die Anordnung der Sensoren 31, 32 in Bezug auf die Laufrichtung vertauscht werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der breitbandige Sensor zur Komprimierung und Verfestigung des Faserverbandes FV aus trichterförmig ausgebildet ist. 5 shows a simplified measuring device according to the invention 3 which quality data QD1 to an evaluation unit 6 supplies. Such a measuring device 3 is advantageously arranged at the exit of a spinning preparation machine, which operates without a closed loop. The measuring device 3 has a narrowband sensor 31 and a broadband sensor 32 as well as corresponding transducers 310 and 320 on. In 5 passes through the fiber structure FV from the first narrow-band sensor 31 , then the broadband sensor 32 , Alternatively, however, the arrangement of the sensors 31 . 32 be reversed with respect to the direction of travel. This is particularly useful if the broadband sensor is configured for compressing and hardening of the fiber structure FV from funnel-shaped.

Die Signale der beiden Sensoren 31, 32 werden dem Messumformer 30 zugeführt. Die Signale des schmalbandigen Sensors 31 werden über einen Tiefpass 37 dem Mikroprozessor 34 zugeführt. Die Signale des breitbandigen Sensors 32 werden über einen Hochpass 35 und einen Verstärker 33 ebenso dem Mikroprozessor 34 zugeführt. Der Verstärker 33 wird über ein Stellsignal z v, welches durch den Mikroprozessor 34 anhand der bandpassgefilterten Signale des schmalbandigen Sensors 31 erzeugt wird, geregelt. Hierdurch ist sichergestellt, dass die dem Mikroprozessor 34 zugeführten Signale y v und y tp eine vergleichbare Amplitude aufweisen. Hieraus kann der Mikroprozessor 34 die Qualitätsdaten QD1 bestimmten. Diese können dann der Auswerteeinheit 6 zugeführt werden.The signals of the two sensors 31 . 32 become the transmitter 30 fed. The signals of the narrowband sensor 31 be over a low pass 37 the microprocessor 34 fed. The signals of the broadband sensor 32 be over a high pass 35 and an amplifier 33 as well as the microprocessor 34 fed. The amplifier 33 is via a control signal z v , which by the microprocessor 34 based on the bandpass filtered signals of the narrowband sensor 31 is generated, regulated. This ensures that the microprocessor 34 supplied signals y v and y tp have a comparable amplitude. This can be the microprocessor 34 the quality data QD1 determined. These can then be the evaluation unit 6 be supplied.

6 zeigt eine Sensoranordnung mit doppelt mechanischer Abtastung. Der laufende Faserverband FV passiert zunächst einen schmalbandigen Sensor 11, welcher hier als Tast-Nut-Walzeneinheit ausgeführt ist. Dann passiert der Faserverband FV einen breitbandigen Sensor 12, welcher ebenfalls als mechanischer Sensor mit ortsbeweglichem Tastelement 124 ausgeführt ist. Das Abtastelement 124 ist als Gleitplatte ausgelegt und wird durch eine Feder gegen das laufende Faserband gedrückt. Die bewegt Masse kann hierbei sehr viel kleiner sein als bei einer Tast-Nut-Walzeneinheit. Daraus ergibt sich eine höhere Bandbreite des Sensors 12. Eine vertikale Bewegung des Tastelementes 124 ist dabei ein Maß für eine Bandmasseschwankung des Faserverbandes FV und kann durch jeden beliebigen Wegaufnehmer 125 aufgenommen werden. Sofern die gezeigte Sensoranordnung Teil einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung oder Maschine ist, ergeben sich alle bereits beschriebenen Vorteile. 6 shows a sensor arrangement with double mechanical scanning. The current fiber association FV initially passes a narrow-band sensor 11 , which is designed here as Tast-groove-roller unit. Then the fiber composite FV passes a broadband sensor 12 , which also as a mechanical sensor with movable probe element 124 is executed. The scanning element 124 is designed as a sliding plate and is pressed by a spring against the current sliver. The mass moved here can be much smaller than with a tactile-groove-roller unit. This results in a higher bandwidth of the sensor 12 , A vertical movement of the probe element 124 is a measure of a Bandmasseschwank the fiber structure FV and can by any transducer 125 be recorded. If the sensor arrangement shown is part of a measuring device or machine according to the invention, all the advantages already described result.

Eine bevorzugte Ausführung einer doppelt mechanisch abtastenden Sensoranordnung zeigt 7. Der Sensor 12 ist als mechanischer Sensor mit Tastelement 224 ausgeführt. Die Anpresskraft des laufenden Faserverbandes FV ist hier ein Maß für die Bandmasse bzw. die Bandmasseschwankung.A preferred embodiment of a double mechanical scanning sensor arrangement shows 7 , The sensor 12 is as a mechanical sensor with probe element 224 executed. The contact pressure of the current fiber structure FV is here a measure of the tape mass or Bandmasseschwankung.

Die Anpresskraft bewirkt eine elastische Verformung des Testelementes 224. Diese elastische Verformung kann beispielsweise durch einen piezoelektrischen Aufnehmer 225 gemessen werden. Der Sensor 12 ist sehr breitbandig. Eine derartige mechanische doppelte Abtastung kann vorteilhaft in einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung bzw. Maschine eingesetzt werden.The contact force causes an elastic deformation of the test element 224 , This elastic deformation can, for example, by a piezoelectric transducer 225 be measured. The sensor 12 is very broadband. Such a mechanical double scanning can be advantageously used in a measuring device or machine according to the invention.

Bei der doppelten mechanischen Abtastung können die Sensoren 11, 12 bezüglich der Laufrichtung des Faserverbandes FV auch in anderer Reihenfolge angeordnet werden. Hierdurch können sich Vorteile bezüglich der mechanischen Führung des Faserverbandes FV ergeben.With the double mechanical scanning, the sensors can 11 . 12 be arranged in a different order with respect to the direction of the fiber strand FV. This may result in advantages with respect to the mechanical guidance of the fiber structure FV.

8 zeigt ein Beispiel für unterschiedliche Frequenzgänge zweier Sensoren. Der Frequenzgang ist der amplitudenbezogene Teil der Übertragungsfunktion. Die dargestellten Frequenzgänge beziehen sich auf Sensorkombinationen 11 und 12 bzw. 31 und 32 der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. Auf der Abszisse ist die Frequenz f im logarithmischen Massstab von 3 bis 100 Hertz aufgetragen. Die Ordinate gibt – ebenfalls im logarithmischen Massstab – in Abhängigkeit der Frequenz f die relative Amplitude des jeweiligen Sensorsignals bezogen auf einen Normwert K wieder. Die Kurve A11(f) zeigt den Frequenzgang eines schmalbandigen Sensors (siehe Sensoren 11, 31 in den 1–7) und die Kurve A12(f) den Frequenzgang eines breitbandigen Sensors (siehe Sensoren 12, 32 in den 1–7). Die Dimension des Faktors K entspricht der Dimension der Ausgangssignale der Messwandler 110 bzw. 310 und 120 bzw. 320. Der Zahlenwert von K beschreibt einen Sollwert. 8th shows an example of different frequency responses of two sensors. The frequency response is the amplitude-related part of the transfer function. The frequency responses shown relate to sensor combinations 11 and 12 respectively. 31 and 32 the embodiments described above. The abscissa represents the frequency f on a logarithmic scale of 3 to 100 hertz. The ordinate is - again on a logarithmic scale - depending on the frequency f, the relative amplitude of the respective sensor signal relative to a standard value K again. The curve A 11 (f) shows the frequency response of a narrowband sensor (see Sensors 11 . 31 in the 1 - 7 ) and the curve A 12 (f) the frequency response of a broadband sensor (see sensors 12 . 32 in the 1 - 7 ). The dimension of the factor K corresponds to the dimension of the output signals of the transducers 110 respectively. 310 and 120 respectively. 320 , The numerical value of K describes a setpoint.

Ein mechanischer Sensor 11 bzw. 31 mit beweglichem Testelement weist näherungsweise ein P-T2 Übertragungsverhalten auf. Die Kurve A11(f) gibt einen derartigen Frequenzgang beispielhaft wieder. Für kleinere Frequenzen als etwa 10 Hz weist der Sensor 11 bzw. 31 eine nahezu konstante Verstärkung auf. Die Amplitude weist bei steigender Frequenz zunächst eine Resonanzüberhöhung und dann einen stetigen Abfall von etwa 40 dB pro Dekade auf. Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass die Resonanzüberhöhung von einer Dämpfungskonstante des jeweiligen Sensors abhängt und mit stärkerer Dämpfung abnimmt oder gar ausbleibt.A mechanical sensor 11 respectively. 31 with movable test element has approximately a PT 2 transmission behavior. The curve A 11 (f) exemplifies such a frequency response. For frequencies smaller than about 10 Hz, the sensor has 11 respectively. 31 an almost constant gain. As the frequency increases, the amplitude initially exhibits an increase in resonance and then a steady drop of about 40 dB per decade. In addition, it should be noted that the resonance overshoot depends on a damping constant of the respective sensor and decreases with greater attenuation or even fails.

Breitbandige Sensoren 12 bzw. 32 weisen häufig ein P-T1 Übertragungsverhalten auf. Die hierfür beispielhafte Kurve A12(f) weist bei Frequenzen unterhalb von etwa 30 Hz eine nahezu konstante Verstärkung auf. Dabei liegt die Amplitude jedoch um 10 dB über dem Sollwert. Diese Amplitudenabweichung ist von Störgrößen abhängig und mit diesen im Zeitverlauf veränderlich. Für höhere Frequenzen ergibt sich ein Amplitudenabfall von 20 dB pro Dekade.Broadband sensors 12 respectively. 32 often have a PT 1 transmission behavior. The exemplary curve A 12 (f) has an almost constant gain at frequencies below about 30 Hz. However, the amplitude is 10 dB above the setpoint. This amplitude deviation is dependent on disturbance variables and with these variable over time. For higher frequencies, there is an amplitude drop of 20 dB per decade.

Werden Sensoren mit derartigen Frequenzgängen in Kombination eingesetzt, so kann der beispielsweise interessierende Frequenzbereich von 0 bis 30 Hz in die Intervalle 1 und 2 aufgeteilt werden. Der schmalbandige Sensor 11 bzw. 31 weist im Intervall 1 eine im wesentlichen konstante Verstärkung auf, während der breitbandige Sensor 12 bzw. 32 diese Eigenschaft in beiden Intervallen zeigt.If sensors with such frequency responses are used in combination, then the frequency range of interest, for example, of 0 to 30 Hz can be divided into intervals 1 and 2. The narrowband sensor 11 respectively. 31 has in interval 1 a substantially constant gain, while the broadband sensor 12 respectively. 32 shows this property in both intervals.

Aus den Signalen des schmalbandigen Sensors 11 bzw. 31 und des breitbandigen Sensors 12 bzw. 32 können durch Filterung, beispielsweise mit einem Bandpass, Signalausschnitte im Bereich des Intervalls 1 gewonnen werden. Diese Signalausschnitte sind frei von störenden Resonanz- und Amplitudenabfalleffekten. Somit kann die Amplitudendifferenz der Signalausschnitte zur Verstärkungsregulierung für den breitbandigen Sensor 12; 32 verwendet werden. Im Beispiel wird damit die Kurve A12(f) um –10 dB korrigiert.From the signals of the narrowband sensor 11 respectively. 31 and the broadband sensor 12 respectively. 32 can by filtering, for example with a bandpass, signal excerpts in the range of Intervals 1 are won. These signal sections are free of disturbing resonance and amplitude drop effects. Thus, the amplitude difference of the signal excerpts for gain control for the broadband sensor 12 ; 32 be used. In the example, the curve A 12 (f) is corrected by -10 dB.

Ein Signal, welches den gesamten Messbereich von 0 bis 30 Hz repräsentiert, kann beispielsweise gewonnen werden, indem aus den Signalen des schmalbandigen Sensors 11 bzw. 31 das Intervall 1 und aus den amplitudenkorrigierten Signalen des breitbandigen Sensors 12 bzw. 32 das Intervall 2 ausgefiltert wird und diese beiden herausgefilterten Signale kombiniert werden.For example, a signal representing the entire measuring range of 0 to 30 Hz can be obtained by taking the signals of the narrow-band sensor 11 respectively. 31 the interval 1 and from the amplitude-corrected signals of the broadband sensor 12 respectively. 32 the interval 2 is filtered out and these two filtered-out signals are combined.

Da sich die dargestellten Übertragungsfunktionen lediglich auf den Wechselanteil der Signale beziehen, kann auch ein Abgleich bezüglich der Gleichanteile der Signale (Offset) erforderlich sein.There the transfer functions shown can refer only to the alternating component of the signals, too a comparison regarding the DC components of the signals (offset) may be required.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind jederzeit möglich.The The present invention is not limited to those shown and described embodiments limited. Modifications within the scope of the claims are possible at any time.

Claims (26)

Verfahren zum Messen der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankungen eines laufenden Faserverbandes, insbesondere an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, wobei Signale mehrerer, die Bandmasse bzw. Bandmasseschwankungen registrierender Sensoren mit zumindest teilweise unterschiedlichen Übertragungsfunktionen verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus den in einem Messsignal wenigstens eines Sensors enthaltenen Frequenzen wenigstens ein definierter Frequenzbereich herausgefiltert wird und wenigstens ein Teil des gefilterten Signals bei der Verarbeitung von Signalen wenigstens eines weiteren Sensors herangezogen werden.Method for measuring the strip mass and / or the strip mass fluctuations of a running fiber structure, in particular on a spinning preparation machine, wherein signals of several, the tape mass or tape mass fluctuations registering sensors are processed with at least partially different transfer functions, characterized in that from the in a measurement signal at least one sensor contained frequencies is filtered out and at least a portion of the filtered signal in the processing of signals of at least one other sensor are used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Frequenzbereich so ausgewählt wird, dass der jeweilige Sensor in diesem Bereich eine Übertragungsfunktion mit konstantem Amplitudengang und vorzugsweise konstantem Phasengang aufweist.Method according to claim 1, characterized in that that at least one frequency range is selected such that the respective one Sensor in this area a transfer function with constant amplitude response and preferably constant phase response having. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zu erfassende Frequenzbereich der Bandmasseschwankungen in mehrere, im wesentlichen überschneidungsfreie Intervalle aufgeteilt wird und diese Frequenzintervalle aus den Signalen unterschiedlicher Sensoren herausgefiltert werden.Method according to claim 1 or 2, characterized that the frequency range to be detected of the tape mass fluctuations in several, essentially non-overlapping Intervals is divided and these frequency intervals from the Signals from different sensors are filtered out. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Intervall ein bestimmter Sensor, welcher in dem jeweiligen Intervall eine Übertragungsfunktion mit konstantem Amplitudengang aufweist, zugeordnet wird.Method according to claim 3, characterized that each interval a particular sensor, which in the respective Interval a transfer function having a constant amplitude response, is assigned. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Filterung der Messsignale wenigstens ein Hochpass, Tiefpass, Bandpass oder eine Bandsperre verwendet wird.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that for filtering the measuring signals at least a highpass, lowpass, bandpass or band-stopper used becomes. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale so gefiltert werden, dass sie unmittelbar zur Regulierung eines Prozesses und/oder zur Erfassung von Qualitätsdaten des Faserverbandes verwendet werden können.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the signals are filtered so that directly to the regulation of a process and / or registration of quality data of fiber structure can be used. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den gefilterten Signalen wenigstens eines Sensors Daten zur Kalibrierung wenigstens eines weiteren Sensors und/oder zur Korrektur der Messfehler wenigstens eines weiteren Sensors gewonnen werden.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that from the filtered signals at least a sensor data for calibration of at least one other sensor and / or for correcting the measurement errors of at least one other Sensors are obtained. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Messergebnisse, die in einem gemeinsamen Frequenzbereich von den mindestens zwei Sensoren gemessen wurden, verglichen werden und zur Kalibrierung und/oder zur Messfehlerkorrektur der Messungen mindestens eines Sensors verwendet werden.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that measurement results in a common frequency range were measured by the at least two sensors and for calibration and / or measurement error correction of the measurements at least one sensor can be used. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Messsignale eines nach einem mechanischen Prinzip arbeitenden Sensors mit vorzugsweise einer Tast- und Nutwalzeneinheit für die Kalibrierung und/oder die Korrektur der Messfehler eines weiteren, nach einem anderen Messprinzip arbeitenden Sensors herangezogen werden.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that measurement signals one according to a mechanical principle working sensor with preferably a tactile and grooved roller unit for the Calibration and / or the correction of the measurement error of another, used according to another measuring principle working sensor become. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Messsignale des nach einem mechanischen Prinzip arbeitenden Sensors mit vorzugsweise einer Tast- und Nutwalzeneinheit anstelle außergewöhnlich abweichender Messsignale des weiteren, nach einem anderen Messprinzip arbeitenden Sensors weiterverarbeitet werden.Method according to claim 8, characterized in that that measuring signals of working according to a mechanical principle Sensor with preferably a tactile and grooved roller unit instead exceptionally different Measuring signals of further, according to another measuring principle working sensor be further processed. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Sensor ein Sensor, welcher nach einem weiteren mechanischen Prinzip arbeitet, ein pneumatischer, ein kapazitiver, ein optischer, ein akustischer, ein radioaktiver Sensor oder ein Mikrowellensensor verwendet wird.Method according to claim 8 or 9, characterized that as another sensor, a sensor, which after another mechanical principle works, a pneumatic, a capacitive, a optical, an acoustic, a radioactive sensor or a microwave sensor is used. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gefilterten Signale wenigstens zweier Sensoren zum Zwecke der Regulierung eines Prozesses und/oder zur Erfassung von Qualitätsdaten des Faserverbandes kombiniert werden.Method according to one or more of preceding claims, characterized in that the filtered signals of at least two sensors for the purpose of regulating a process and / or for collecting quality data of the fiber structure are combined. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Phasenunterschied in den Signalen wenigstens zweier Sensoren ausgeglichen wird.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that a phase difference in the signals at least two sensors is compensated. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messsignalen eines ersten Sensors ein niederfrequenter Bereich zur Erfassung der langwelligen Bandmasseschwankungen sowie aus den Messsignalen eines zweiten Sensors ein hochfrequenter bzw. breitbandiger Bereich zur Erfassung der kurzwelligen bzw. der kurz- und langwelligen Bandmasseschwankungen herausgefiltert wird.Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that from the measurement signals of a first sensor a low-frequency range for detecting the long-wave band mass fluctuations and from the measurement signals of a second sensor, a high-frequency or broadband range for detecting the shortwave or the short- and long-wave tape mass fluctuations is filtered out. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als erster Sensor ein schmalbandiger, insbesondere ein mechanischer Sensor und/oder als zweiter Sensor ein breitbandiger, insbesondere ein mechanischer Sensor mit geringerer bewegter Masse als der erste Sensor, ein pneumatischer, ein kapazitiver, ein optischer, ein akustischer, ein radioaktiver Sensor oder ein Mikrowellensensor verwendet wird.Method according to claim 13, characterized in that in that the first sensor is a narrow-band, in particular a mechanical one Sensor and / or as a second sensor a broadband, in particular a mechanical sensor with a lower moving mass than the first Sensor, pneumatic, capacitive, optical, acoustic radioactive sensor or a microwave sensor is used. Vorrichtung zum Messen der Bandmasse und/oder der Bandmasseschwankungen eines laufenden Faserverbandes, insbesondere nach dem Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit – einem Messumformer (10; 30) und – mehreren Sensoren (11, 12; 31, 32) mit zumindest teilweise unterschiedlichen Übertragungsfunktionen, dadurch gekennzeichnet, dass der Messumformer (10; 30) derart ausgebildet ist, dass er aus dem Messsignal wenigstens eines Sensors (11, 12; 31, 32) einen definierten Frequenzbereich herausfiltert und bei der Verarbeitung der Signale wenigstens eines weiteren Sensors heranzieht.Device for measuring the strip mass and / or the strip mass fluctuations of a running fiber structure, in particular according to the method according to one or more of the preceding claims, comprising - a measuring transducer ( 10 ; 30 ) and - several sensors ( 11 . 12 ; 31 . 32 ) with at least partially different transfer functions, characterized in that the transmitter ( 10 ; 30 ) is designed in such a way that it derives from the measuring signal of at least one sensor ( 11 . 12 ; 31 . 32 ) filters out a defined frequency range and in the processing of the signals at least one further sensor uses. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Messumformer (10; 30) derart ausgebildet ist, dass er zur Ermittlung der Bandmasseschwankungen den zu erfassenden Frequenzbereich in mehrere Intervalle aufteilt und diese Frequenzintervalle aus den Signalen unterschiedlicher Sensoren herausfiltert.Device according to claim 15, characterized in that the transmitter ( 10 ; 30 ) is designed such that it divides the frequency range to be detected into several intervals for the purpose of determining the band-mass fluctuations and filters out these frequency intervals from the signals of different sensors. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Messumformer (10; 30) wenigstens einen Tiefpass (16, 17), einen Hochpass (15), einen Sperrpass und/oder einen Bandpass (18) zur Filterung der Messsignale aufweist.Apparatus according to claim 15 or 16, characterized in that the transmitter ( 10 ; 30 ) at least one low pass ( 16 . 17 ), a high pass ( 15 ), a blocking passport and / or a bandpass ( 18 ) for filtering the measurement signals. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Messumformer (10; 30) Mittel zur Kalibrierung wenigstens eines Sensors, zur Auswertung, zur Zeitkorrektur, zur Messfehlerkorrektur, zum Kombinieren und/oder zur Weiterleitung der gefilterten Messsignale der mindestens zwei Sensoren (11, 12; 31, 32) aufweist.Device according to one or more of claims 15 to 17, characterized in that the transmitter ( 10 ; 30 ) Means for calibrating at least one sensor, for evaluating, for time correction, for measuring error correction, for combining and / or for forwarding the filtered measuring signals of the at least two sensors ( 11 . 12 ; 31 . 32 ) having. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Messumformer (10; 30) zur Phasenkorrektur der gefilterten Messsignale wenigstens zweier Sensoren mindestens einen Phasenschieber, insbesondere einen Allpass (19), aufweist.Device according to one or more of claims 15 to 18, characterized in that the transmitter ( 10 ; 30 ) for phase correction of the filtered measuring signals of at least two sensors at least one phase shifter, in particular an allpass ( 19 ), having. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Messumformer (10; 30) einen Rechner, insbesondere einen Mikroprozessor (14; 34), zur Kalibrierung wenigstens eines Sensors und/oder zur Auswertung und/oder zur Zeitkorrektur und/oder Messfehlerkorrektur und/oder Kombinierung und/oder Weiterleitung der Messsignale aufweist.Device according to one or more of claims 15 to 19, characterized in that the transmitter ( 10 ; 30 ) a computer, in particular a microprocessor ( 14 ; 34 ), for calibrating at least one sensor and / or for evaluation and / or for time correction and / or measurement error correction and / or combination and / or forwarding of the measurement signals. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Messumformer (10; 30) die Messsignale eines ersten Sensors (11; 31) zur Erfassung der langwelligen Bandmasseschwankungen sowie die Messsignale eines zweiten Sensors (12; 32) zur Erfassung der kurzwelligen oder der kurz- und langwelligen Bandmasseschwankungen herausfiltert.Device according to one or more of claims 15 to 20, characterized in that the transmitter ( 10 ; 30 ) the measuring signals of a first sensor ( 11 ; 31 ) for detecting the long-wave band mass fluctuations and the measurement signals of a second sensor ( 12 ; 32 ) filters out for the detection of short-wave or short-wave and long-wave tape mass fluctuations. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (11; 31) ein schmalbandiger, insbesondere ein mechanischer Sensor (11; 31) und der zweite Sensor (12; 32) ein breitbandiger, insbesondere ein mechanischer Sensor (11; 31) mit geringerer bewegter Masse als der erste Sensor (11; 31), ein pneumatischer, ein kapazitiver, ein optischer, ein akustischer, ein radioaktiver Sensor oder ein Mikrowellensensor ist.Apparatus according to claim 21, characterized in that the first sensor ( 11 ; 31 ) a narrow-band, in particular a mechanical sensor ( 11 ; 31 ) and the second sensor ( 12 ; 32 ) a broadband, in particular a mechanical sensor ( 11 ; 31 ) with less moving mass than the first sensor ( 11 ; 31 ), a pneumatic, a capacitive, an optical, an acoustic, a radioactive sensor or a microwave sensor. Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere eine Karde, Strecke, Kämmmaschine oder eine Mehrstufenmaschine, mit – wenigstens einem offenen oder geschlossenen Regelkreis, der wenigstens eine Messvorrichtung (1; 3), eine Reguliereinheit (5) und wenigstens ein Streckwerk (2) zum Verstrecken eines laufenden Faserverbandes (FV) umfasst und zur Ausregulierung von Bandmasseschwankungen des Faserverbandes (FV) ausgebildet ist und/oder – einer Bandüberwachungseinheit, die wenigstens eine Messvorrichtung (1; 3) und eine Auswerteeinheit (6) umfasst und zur Berechnung, Anzeige und/oder Speicherung von Qualitätsdaten des laufenden Faserverbandes (FV) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnereivorbereitungsmaschine wenigstens eine Messvorrichtung (1; 3) nach einem der Ansprüche 15 bis 22 umfasst.Spinning preparation machine, in particular a carding machine, track, combing machine or a multistage machine, having - at least one open or closed loop, the at least one measuring device ( 1 ; 3 ), a regulating unit ( 5 ) and at least one drafting system ( 2 ) for stretching a running fiber structure (FV) and is designed for balancing out variations in the band mass of the fiber structure (FV) and / or - a band monitoring unit comprising at least one measuring device ( 1 ; 3 ) and an evaluation unit ( 6 ) and for the calculation, display and / or storage of quality data of the current fiber structure (FV) is formed, characterized in that the Spinnereivorbe at least one measuring device ( 1 ; 3 ) according to any one of claims 15 to 22. Spinnereivorbereitungsmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Messvorrichtung (1) am Eingang der Spinnereivorbereitungsmaschine bzw. am Eingang einer Bearbeitungsstufe der Spinnereivorbereitungsmaschine und/oder wenigstens eine Messvorrichtung (3) am Ausgang der Spinnereivorbereitungsmaschine bzw. am Ausgang der Bearbeitungsstufe der Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet ist.Spinning preparation machine according to claim 23, characterized in that at least one measuring device ( 1 ) at the entrance of the spinning preparation machine or at the entrance of a processing stage of the spinning preparation machine and / or at least one measuring device ( 3 ) is arranged at the output of the spinning preparation machine or at the output of the processing stage of the spinning preparation machine. Spinnereivorbereitungsmaschine nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Rückführung bzw. Vorwärtskopplung von Signalen einer Messvorrichtung (3 bzw. 1) zum Zwecke der Heranziehung bei der Verarbeitung, insbesondere bei der Regelung der Verstärkung, von Signalen wenigstens eines Sensors einer im Spinnereivorbereitungsprozess vorgelagerten bzw. nachgelagerten Messvorrichtung (1 bzw. 3) in wenigstens einem Frequenzbereich ausgebildet ist.Spinning preparation machine according to claim 23 or 24, characterized in that it is used for the feedback or forward coupling of signals of a measuring device ( 3 respectively. 1 ) for the purpose of being used during the processing, in particular in the regulation of the amplification, of signals of at least one sensor of a measuring device upstream or downstream of the spinning preparation process ( 1 respectively. 3 ) is formed in at least one frequency range.
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