DE4123935A1 - Automatic, non-contact filament prodn. test - continuously monitors double diffraction and phase difference using laser appts. - Google Patents

Automatic, non-contact filament prodn. test - continuously monitors double diffraction and phase difference using laser appts.

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DE4123935A1
DE4123935A1 DE19914123935 DE4123935A DE4123935A1 DE 4123935 A1 DE4123935 A1 DE 4123935A1 DE 19914123935 DE19914123935 DE 19914123935 DE 4123935 A DE4123935 A DE 4123935A DE 4123935 A1 DE4123935 A1 DE 4123935A1
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Klaus-Juergen Nagel
Joachim Bergner
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Abstract

A non-contact test procedure automatically measures the double diffraction of a filament by phase difference. The cross-section and the phase difference are both measured at the same time. Modulated dispersed rays of white light at an angle of 10 to 40 deg. are brought to a min. intensity by a revolving solar compensator. The cross-section is coordinated with a monochromatic light source pref. a laser, without modulation, and measured as a proportion of the diffraction pattern formed by the lines of a charge coupled device. The appts. is also claimed. USE - To automatically supervise during prodn., or in the laboratory, the melt, filament or drawn and orientated yarn from polyamide, polyester or polyolefin.

Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren und eine Vor­ richtung zur automatischen und berührungslosen Messung der Doppelbrechung von Fäden mit beliebigen Gangunter­ schieden und deren Durchmesser.The invention relates to a test method and a Vor Direction for automatic and non-contact measurement the birefringence of threads with any gangue divorced and their diameter.

Nach dem Prüfverfahren und der Vorrichtung können alle Fäden aus organischen oder anorganischen Polymeren im schmelzeflüssigen oder festen Zustand untersucht werden.After the test procedure and the device all can Threads of organic or inorganic polymers in molten or solid state are examined.

Aus der Sz-PS 3 42 768 ist bekannt, daß man den Gangunter­ schied von bewegten oder ruhenden Fäden mit einer Prüf­ anordnung in Verbindung ähnlich einem Senarmont-Kompen­ sator berührungslos ermitteln kann. Abweichend von der Senarmont-Methode wird bei der DE-AS 10 97 167 das unter einem Winkel von 10 bis 20 Grad zum einfallenden Strahl gestreute Licht gemessen, wobei es dabei notwendig ist, daß ständig ein schwarzer Hintergrund vorhanden sein muß, um ein Lichtintensitäts-Minimum als Indikator für die objektive Einstellung des drehbaren Analysators zu er­ zeugen.From the Sz-PS 3 42 768 it is known that the Gangunter separated from moving or resting threads with a test arrangement in conjunction similar to a Senarmont Kompen sensor can determine without contact. Deviating from the Senarmont method is described in DE-AS 10 97 167 under an angle of 10 to 20 degrees to the incident beam scattered light, it being necessary to that there must always be a black background, to a light intensity minimum as an indicator of the objective setting of the rotatable analyzer to it witness.

Nachteilig ist bei den nach der DE-AS 10 97 167 und Sz-PS 3 42 768 bekannten Verfahren, daß damit nur der Gang­ unterschied der zu prüfenden Fäden ermittelt werden kann, während keine Aussage zum Durchmesser möglich ist. Aus dem vorliegenden Prüfergebnis lassen sich somit keine Rückschlüsse auf die Orientierung, die Doppelbrechung und den Durchmesser der Fäden ziehen, so daß es nicht möglich ist, sofort und schnell den technologischen Prozeß zu regeln. Fäden mit Gangunterschieden von größer als einer verwende­ ten Wellenlänge können grundsätzlich nicht gemessen werden. A disadvantage is in the according to DE-AS 10 97 167 and Sz-PS 3 42 768 known method that thus only the gear difference of the threads to be tested can be determined while no statement about the diameter is possible. From the present test result can thus no Conclusions on the orientation, the birefringence and pull the diameter of the threads so that it is not possible is to fix the technological process immediately and quickly. Use threads with gait differences greater than one th wavelength can not be measured.  

Verfahren zur automatischen Durchmesserbestimmung sind bekannt. So wird bei sehr feinen Fäden mit einem Durch­ messer 200 Mikrometer nach der Fraunhoferschen Beu­ gung und bei sehr dicken Fäden nach der Laser-Scanning oder der Schattenmethode gearbeitet (DD-PS 1 15 200 und Schwerdtner, A. u. a. Optoelektronische Meßverfahren zur Durchmesserbestimmung von Fäden, Formeln, Faserstoffen, Fertigwaren (1988) 2, Seiten 24-30).Methods for automatic diameter determination are known. So is very fine threads with a through 200 micrometers after the Fraunhofer Beu and very thick threads after laser scanning or the shadow method worked (DD-PS 1 15 200 and Schwerdtner, A. et al., Optoelectronic Measuring method for determining the diameter of threads, formulas, Fibers, finished goods (1988) 2, pages 24-30).

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterentwicklung der be­ rührungslosen Lichtintensitätsmessung zu einem Verfahren mit zugehöriger Vorrichtung, die in der Lage ist, schnell und zuverlässig sowie automatisch die Doppelbrechungser­ mittlung bei Fäden mit beliebigen Gangunterschieden und deren Durchmesser möglich zu machen. Es soll dabei uner­ heblich sein, ob sich der zu prüfende Einzelfaden oder das Fadenbündel in Ruhe oder Bewegung befinden oder beim Spinn- oder Reckprozeß ihre Orientierung und/oder ihren Durchmesser ändern.The object of the invention is the further development of be non-contact light intensity measurement to a process with associated device that is capable of fast and reliably and automatically the birefringence mediation in threads with any gait differences and to make their diameter possible. It should be uner be whether the individual thread to be tested or the bundle of fibers are in rest or motion or when Spinning or stretching process their orientation and / or their Change diameter.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß man für die Doppelbrechungsmessung weißes und für die Durch­ messerbestimmung monochromatisches Licht benutzt. Hierbei wird das Prüfverfahren so durchgeführt, daß an derselben Fadenstelle gleichzeitig der Gangunterschied und der Durchmesser ermittelt werden, wobei zur Gangunter­ schiedsmessung das unter einem Winkel von 10 bis 40 Grad zum einfallenden Strahl gestreute Licht einer modulierten, weißen Lichtquelle durch Drehen eines Soleilkompensators auf das absolute Lichtintensitätsminimum erfaßt wird, wogegen die Durchmesserbestimmung mit einer monochromatischen Lichtquelle, vorzugsweise einem Laser, im Gleichlicht durch­ geführt wird und man in bekannter Weise dessen in Richtung des einfallenden Laserstrahles hinter dem Faden erzeugtes Beugungsbild mit der CCD-Zeile abtastet, den Abstand der Beugungsminima als umgekehrt es Maß für die Durchmesserbe­ stimmung ausnutzt und den Quotienten aus beiden Meßgrößen bildet. According to the invention the object is achieved in that one for the birefringence measurement white and for the through knife measurement monochromatic light used. Here, the test method is performed so that the same thread point at the same time the path difference and the diameter are determined, wherein the gear lower the measurement at an angle of 10 to 40 degrees to the incident beam scattered light of a modulated, White light source by turning a Soleilkompensators is detected to the absolute light intensity minimum, whereas the diameter determination with a monochromatic Light source, preferably a laser, in the steady light by is guided and in a known manner in the direction the incident laser beam generated behind the thread Diffraction pattern with the CCD line scans the distance of the Diffraction minima as inversely it measure the diameter mood and the quotient of both measured variables forms.  

Zur Durchführung des Prüfverfahrens wird eine Vorrichtung eingesetzt, bei der eine modulierbare weiße Lichtquelle, der eine Optik, eine quaderförmige Rechteckblende, deren Höhe gleich der einzustellenden Integrationslänge ist und deren Breite mindestens dem Lageschwankungsbereich des Fadens entspricht, und ein Polarisator nachgeschaltet sind, zu dem zu messenden Faden so angeordnet ist, daß in einem Winkel von 10 bis 40 Grad zum einfallenden Strahl über eine Rechteckblende mit anschließendem Soleilkompen­ sator und Analysator der Photoempfänger das vom Faden ge­ streute Licht erhält und der zugeordnete Resonanzverstär­ ker mit Tendenzerkennungseinheit, der auf die Modulations­ frequenz abgestimmt ist, mit dem Schrittmotor zum Antrieb des Soleilkompensators gekoppelt ist und daß der mit dem Soleilkompensator ebenfalls verbundene Winkelkodierer mit der Recheneinheit gekoppelt ist, die wiederum über den Komparator mit der CCD-Zeile mit integriertem Taktgenera­ tor so verbunden ist, daß das vom Faden über die Optik erzeugte Beugungsbild von der CCD-Zeile erfaßbar wird, wobei der Laser mit der Optik spiegelsymmetrisch zur Optik mit der CCD-Zeile angeordnet ist.To carry out the test method is a device used in which a modulatable white light source, the one optics, a cuboid rectangular cover, whose Height is equal to the integration length to be set and whose width at least the Lageschwankungsbereich of the thread, and a polarizer downstream are arranged to the thread to be measured so that at an angle of 10 to 40 degrees to the incident beam via a rectangular panel with subsequent brine compen sator and analyzer of the photoreceiver from the filament scattered receives light and the associated resonance amplifier ker with tendency recognition unit, which focuses on the modulation Frequency is matched, with the stepper motor to the drive is coupled to the Soleilkompensators and that with the Soleilkompensator also connected angle encoder with coupled to the arithmetic unit, in turn, via the Comparator with the CCD line with integrated clock generator Tor is connected so that the thread on the optics generated diffraction image from the CCD line is detected, the laser with the optics mirror-symmetrical to the optics is arranged with the CCD line.

Sinnvoll ist es auch, die weiße Lichtquelle mit Gleich­ licht und den Laser mit Wechsellicht zu speisen.It is also useful, the white light source with the same to feed light and the laser with alternating light.

Ferner kann es von Vorteil sein, wenn die modulierbare weiße Lichtquelle über ein Lichtleitkabel auf den Faden wirkt, wobei der Gesamtquerschnitt des Lichtleitkabels insgesamt ein Rechteck bildet.Furthermore, it may be advantageous if the modulatable white light source over a fiber optic cable on the thread acts, the total cross-section of the fiber optic cable Overall, a rectangle forms.

Das Prüfverfahren und die Vorrichtung sind für die Über­ wachung des Spinnprozesses von monofilen oder polyfilen Fäden oder während des Reckprozesses von monofilen Fäden geeignet, um Vorgänge in diesen technologischen Stufen zu untersuchen, Fehlerquellen beim Fadenbildungsprozeß aufzudecken und den Prozeß zu regeln, damit eine konstante Orientierung, d. h. eine konstante Doppelbrechung oder ein konstanter Durchmesser beim Herstellungsprozeß von endlosen Fäden erzielt wird.The test method and the device are for the over Monitoring the spinning process of monofilaments or polyfiles Threads or during the stretching process of monofilament threads suitable to processes in these technological stages to investigate, sources of error in the thread formation process uncover and fix the process for a constant  Orientation, d. H. a constant birefringence or a constant diameter in the manufacturing process of endless threads is achieved.

Die Anwendung des aufgezeigten Verfahrens und der Vor­ richtung ist besonders in der Chemiefaserindustrie zur Herstellung von Fäden aus Polyamiden, Polyestern und Polyolefinen geeignet.The application of the indicated method and the Vor direction is especially in the chemical fiber industry Production of threads from polyamides, polyesters and Polyolefins suitable.

Die Erfindung soll an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be closer to two embodiments be explained.

In der dazugehörigen Figur wird die Anordnung der Vor­ richtungselemente dargestellt.In the accompanying figure, the arrangement of Vor direction elements shown.

Zur Gangunterschiedsmessung ist eine modulierbare weiße Lichtquelle 1 erforderlich, der eine Optik 2, eine qua­ derförmige Rechteckblende 3, deren Höhe gleich der einzu­ stellenden Integrationslänge entspricht und deren Breite im Lageschwankungsbereich des Fadens oder der Fäden 5 liegt, und ein Polarisator 4 nachgeschaltet sind.For retardation measurement, a modulatable white light source 1 is required, which is an optic 2 , a qua derförmige rectangular aperture 3 , whose height is equal to einzu einzuenden integration length and whose width is in the Lageschwankungsbereich of the thread or threads 5 , and a polarizer 4 are connected downstream.

In einem Winkel von 10 bis 40 Grad zum einfallenden Strahl erhält der Photoempfänger 9 über eine Rechteckblende 6 mit anschließendem Soleilkompensator 7 und Analysator 8 das vom Faden 5 gestreute Licht.At an angle of 10 to 40 degrees to the incident beam receives the photoreceptor 9 via a rectangular aperture 6 with subsequent Soleilkompensator 7 and analyzer 8 scattered by the thread 5 light.

Dem Photoempfänger 9 ist der Resonanzverstärker 10 mit Tendenzerkennungseinheit zugeordnet. Der Resonanzver­ stärker 10 ist auf die Modulationsfrequenz abgestimmt und mit dem Schrittmotor 11 zum Antrieb des Soleilkompensa­ tors 7 verbunden. Der Soleilkompensator 7 ist gleich­ zeitig mit einem Winkelkodierer 12 mechanisch verbunden, der an die Recheneinheit 18 elektrisch angeschlossen ist. The photoreceiver 9 is associated with the resonance amplifier 10 with tendency detection unit. The Resonanzver stronger 10 is tuned to the modulation frequency and connected to the stepper motor 11 for driving the Soleilkompensa sector 7 . The Soleilkompensator 7 is simultaneously connected to an angle encoder 12 mechanically connected to the computing unit 18 is electrically connected.

Zur Durchmesserbestimmung ist der Laser 13 mit der Optik 14 notwendig. Spiegelsymmetrisch zum Faden 5 ist eine weitere Optik 15 mit CCD-Zeile 16 und Komparator 17 ange­ ordnet, der ebenfalls mit der Recheneinheit 18 verbunden ist.To determine the diameter of the laser 13 with the optics 14 is necessary. Mirror-symmetrical to the thread 5 is a further optics 15 with CCD line 16 and comparator 17 is arranged, which is also connected to the arithmetic unit 18 .

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

Ein ungereckter und glänzender Polyamidfaden mit einem Durchmesser von 152 Mikrometer und einem Gangunterschied von 185 nm soll gemessen werden. Beim verwendeten Soleil­ kompensator 7 entsprechen dem Gangunterschied von 100 nm genau 360 Winkelgrade. Die Modulationsfrequenz der Xenon­ lampe 1 beträgt 50 Hz. Die Spalt breite der Rechteckblende liegt bei 15 mm. Der Ablenkwinkel beträgt 35 Grad. Nach Einbringen des Fadens 5 in die in der Figur angegebenen Position dreht der Schrittmotor 11 den Soleilkompensator 7 bis zum ersten relativen Lichtintensitätsminimum, das bei R1=161 nm liegt (Photostrom I=58 nA). Den nächsten Minima sind folgende Werte zugeordnet:An unstretched and shiny polyamide thread with a diameter of 152 microns and a path difference of 185 nm should be measured. When used Soleil compensator 7 correspond to the path difference of 100 nm exactly 360 degrees. The modulation frequency of the xenon lamp 1 is 50 Hz. The gap width of the rectangular aperture is 15 mm. The deflection angle is 35 degrees. After inserting the thread 5 into the position indicated in the figure, the stepping motor 11 rotates the sole-compensator 7 to the first relative light intensity minimum, which is at R1 = 161 nm (photocurrent I = 58 nA). The following values are assigned to the next minima:

R2 =  777 nm (I =  75 nA),
R3 = 1522 nm (I = 100 nA) und
R4 = 2205 nm (I = 107 nA).R2 = 777 nm (I = 75 nA),
R3 = 1522 nm (I = 100 nA) and
R4 = 2205 nm (I = 107 nA).

Die Tendenzerkennungseinheit im Resonanzverstärker 10 steuert den Schrittmotor 11 zum ersten Minimum zurück, das in diesem Beispiel gleich zum absoluten Lichtinten­ sitätsminimum wird. Der Winkelkodierer 12 meldet den dem Gangunterschied von 161 nm entsprechenden Winkel von 144,9 Grad an die Recheneinheit 18 weiter.The tendency detection unit in the resonance amplifier 10 controls the stepping motor 11 back to the first minimum, which in this example becomes equal to the absolute light intensity minimum. The angle encoder 12 reports the angle of 144.9 degrees corresponding to the path difference of 161 nm to the arithmetic unit 18 .

Gleichzeitig wird durch die Fraunhofersche Beugung am Faden 5 mit der vom Helium-Neon-Laser 13 stammenden Strahlung der doppelte Winkelabstand der Lichtintensitätsminima in der CCD-Zeile 16 mit dem Taktgenerator und dem Komparator 17 jeweils links und rechts des Hauptmaximums von 0,48 Grad ermittelt. Dieser Winkelabstand wird an die Rechenein­ heit 18 gemeldet, die aus dem Gangunterschied R1 und dem zum halben Winkelabstand, d. h. von 0,24 Grad, ge­ hörenden Durchmesser von 152 Mikrometer die Doppel­ brechung von 0,00106 ermittelt.At the same time, the Fraunhofer diffraction on the filament 5 with the radiation originating from the helium-neon laser 13 determines twice the angular separation of the light intensity minima in the CCD line 16 with the clock generator and the comparator 17 on the left and right of the main maximum of 0.48 degrees , This angular distance is reported to the Rechenein unit 18 , which determines the double refraction of 0.00106 from the path difference R1 and the half-angular distance, ie of 0.24 degrees, ge hearing diameter of 152 microns.

Die wegen des Ablenkwinkels von 35 Grad notwendige Kor­ rektur auf Grund des kleineren wirksamen Durchmessers ergibt dann die Doppelbrechung von 0,00122.The necessary because of the deflection angle of 35 degrees Kor due to the smaller effective diameter then gives the birefringence of 0.00122.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Mit der gleichen Anordnung wie im Ausführungsbeispiel 1 soll ein ungereckter und mattierter Polyamidfaden mit einem Durchmesser von 94 Mikrometer und einem Gangunter­ schied von 1222 nm gemessen werden. Die zu den verschie­ denen relativen Lichtintensitätsminima gehörenden Gong­ unterschiede und Photoströme ergeben sich wie folgt:With the same arrangement as in the embodiment 1 should an unstretched and matted polyamide thread with a diameter of 94 microns and a gangway can be measured from 1222 nm. The to the various gongs associated with relative light intensity minima Differences and photocurrents are as follows:

R1 = 166 nmR1 = 166 nm I = 69 nm (Maß für die Intensität)I = 69 nm (measure of intensity) R2 = 800 nmR2 = 800 nm I = 79 nmI = 79 nm R3 = 1609 nmR3 = 1609 nm I = 86 nmI = 86 nm R4 = 2327 nmR4 = 2327 nm I = 88 nmI = 88 nm R5 = 3042 nmR5 = 3042 nm I = 90 nmI = 90 nm

Der zum absoluten Lichtintensitätsminimum gehörende Gang­ unterschied R1 entspricht nicht dem wirklichen Gangun­ terschied von 1222 nm.The absolute difference in light intensity difference R 1 does not correspond to the true Gangun difference of 1222 nm.

Ursache sind die zusätzlichen Eigenminima des Soleilkom­ pensators 7, deren Intensität mit dem Gangunterschied zu­ nimmt. Diese Eigenminima müssen vom Faden überkompensiert werden. Im Ausführungsbeispiel 1 lag der zu ermittelnde Gangunterschied im Bereich des absoluten Lichtintensitäts­ minimums des Soleilkompensators (R1 - Soleil = 185 nm mit I = 61 nA). Cause are the additional eigenminima of the Soleilkom pensators 7 , whose intensity increases with the path difference. These eigenminima must be overcompensated by the thread. In exemplary embodiment 1, the path difference to be determined was in the range of the absolute light intensity minimum of the sole-compensator (R1-soleil = 185 nm with I = 61 nA).

Im vorliegenden Beispiel müssen die Eigenminima des Sol­ eilkompensators überkompensiert werden. Aus Versuchen ergab sich für Polyamid - und Polyesterfäden ein einfach zu handhabendes Kriterium:In the present example, the intrinsic minima of sol eompensators are overcompensated. From experiments The result was a simple one for polyamide and polyester threads to be handled criterion:

d. h. die Anzahl N der Faden pro Länge L muß mindestens in der Größenordnung von 0,5 mm-1 liegen. Das bedeutet bei einer Spaltbreite von L=2 mm, daß ein Faden bereits genügt, aber bei 15 mm Spaltbreite sind mindestens 8 Fäden zur Oberkompensation erforderlich.ie the number N of yarns per length L must be at least of the order of 0.5 mm -1 . This means at a gap width of L = 2 mm, that one thread is sufficient, but at 15 mm gap width at least 8 threads are required for overcompensation.

Die Ergebnisse für beide Spaltbreiten werden nachfolgend angegeben:The results for both slit widths are below stated:

Bei der kleinen Spaltbreite (2 mm) liegt das absolute Lichtintensitätsminimum bei R2 und bei der größeren Spalt­ breite (15 mm) bei R3 und ergibt in beiden Fällen die richtige Größenordnung des Gangunterschiedes. Die Doppelbrechung liegt dann auch in der richtigen Größenordnung von 0,013. Die Korrektur des Durchmessers ist bei der hier vorliegen­ den Mattierung nicht notwendig.The small gap width (2 mm) is the absolute Light intensity minimum at R2 and at the larger gap width (15 mm) at R3 and results in both cases correct magnitude of the path difference. The birefringence is also in the right place Order of magnitude of 0.013. The correction of the diameter is present here Matting not necessary.

Übersicht über verwendete BezugszeichenOverview of reference numbers used

 1 modulierbare weiße Lichtquelle
 2 Optik
 3 quaderförmige Rechteckblende
 4 Polarisator
 5 Faden
 6 quaderförmige Rechteckblende
 7 Soleilkompensator
 8 Analysator
 9 Photoempfänger
10 Resoanzverstärker mit Tendenzerkennungseinheit
11 Schrittmotor
12 Winkelkodierer
13 Laser
14 Optik
15 Optik
16 CCD-Zeile mit Taktgenerator
17 Komparator
18 Recheneinheit für die Quotientenbildung und Anzeige 1 modulable white light source
2 optics
3 cuboid rectangular cover
4 polarizer
5 threads
6 cuboid rectangular cover
7 brine compensator
8 analyzer
9 photoreceivers
10 resonance amplifiers with trend recognition unit
11 stepper motor
12 angle encoders
13 lasers
14 optics
15 optics
16 CCD line with clock generator
17 comparator
18 arithmetic unit for the quotient formation and display

Claims (5)

1. Prüfverfahren zur automatischen und berührungslosen Messung der Doppelbrechung von Fäden mit beliebigen Gangunterschieden, gekennzeichnet dadurch, daß an derselben Fadenstelle gleichzeitig der Gangunterschied und der Durchmesser ermittelt werden, wobei zur Gang­ unterschiedsmessung das unter einem Winkel von 10 bis 40 Grad zum einfallenden Strahl gestreute Licht einer modulierten, weißen Lichtquelle durch Drehen eines Soleilkompensators auf das absolute Lichtintensitäts­ minimum erfaßt wird, wogegen die Durchmesserbestimmung mit einer monochromatischen Lichtquelle, vorzugsweise einem Laser, im Gleichlicht durchgeführt wird und man in bekannter Weise dessen in Richtung des einfallenden Laserstrahles hinter dem Faden erzeugtes Beugungsbild mit der CCD-Zeile abtastet, den Abstand der Beugungs­ minima als umgekehrtes Maß für die Durchmesserbestimmung ausnutzt und den Quotienten aus beiden Meßgrößen bildet.1. Test method for automatic and non-contact measurement of the birefringence of threads with arbitrary differences in course, characterized in that at the same thread location simultaneously the path difference and the diameter are determined, the gear difference measurement scattered at an angle of 10 to 40 degrees to the incident beam light a modulated, white light source is detected by rotating a Soleilkompensators to the absolute minimum light intensity, while the diameter determination with a monochromatic light source, preferably a laser, is carried out in the same direction and in a known manner with the incident in the direction of the incident laser beam behind the yarn generated diffraction pattern the CCD line scans, the distance of the diffraction minima exploits as a reverse measure of the diameter determination and forms the quotient of both measured variables. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Prüfverfahrens zur automatischen und berührungslosen Messung der Doppel­ brechung von Fäden mit beliebigen Gangunterschieden, gekennzeichnet dadurch, daß eine modulierbare weiße Lichtquelle (1), der eine Optik (2), eine quaderförmige Rechteckblende (3), deren Höhe gleich der einzustellen­ den Integrationslänge ist und deren Breite mindestens dem Lageschwankungsbereich des Fadens (5) entspricht und ein Polarisator (4) nachgeschaltet sind, zu dem zu messenden Faden (5) so angeordnet ist, daß in einem Winkel von 10 bis 40 Grad zum einfallenden Strahl über eine Rechteckblende (6) mit anschließendem Soleilkompen­ sator (7) und Analysator (8) der Photoempfänger (9) das vom Faden (5) gestreute Licht erhält und der zugeordnete Resonanzverstärker (10) mit Tendenzerkennungseinheit, der auf die Modulationsfrequenz abgestimmt ist, mit dem Schrittmotor (11) zum Antrieb des Soleilkompen­ sators (7) gekoppelt ist und daß der mit dem Soleil­ kompensator (7) ebenfalls verbundene Winkelkodierer (12) mit der Recheneinheit (18) gekoppelt ist, die wiederum über den Komparator (17) mit der CCD-Zeile (16) mit integriertem Taktgenerator so verbunden ist, daß das vom Faden (5) über die Optik (15) erzeugte Beu­ gungsbild von der CCD-Zeile (16) erfaßbar wird, wobei der Laser (13) mit der Optik (14) spiegelsymmetrisch zur Optik (15) mit CCD-Zeile (16) angeordnet ist.2. Apparatus for carrying out the test method for automatic and non-contact measurement of the double refraction of threads with arbitrary gait differences, characterized in that a modulatable white light source ( 1 ), the optics ( 2 ), a cuboid rectangular cover ( 3 ) whose height is the same is to set the integration length and the width of which corresponds at least to the Lageschwankungsbereich of the thread ( 5 ) and a polarizer ( 4 ) are connected to the thread to be measured ( 5 ) is arranged so that at an angle of 10 to 40 degrees to the incident beam a rectangular aperture ( 6 ) followed by Soleilkompen capacitor ( 7 ) and analyzer ( 8 ) of the photoreceiver ( 9 ) from the thread ( 5 ) scattered light and the associated resonance amplifier ( 10 ) with tendency detection unit, which is tuned to the modulation frequency with the stepper motor ( 11 ) is coupled to drive the Soleilkompen sators ( 7 ) and that of with the Soleil compensator ( 7 ) also connected angle encoder ( 12 ) to the arithmetic unit ( 18 ) is coupled, which in turn via the comparator ( 17 ) with the CCD line ( 16 ) with integrated clock generator is connected so that from the thread ( 5 ) via the optics ( 15 ) generated Beu supply image of the CCD line ( 16 ) can be detected, wherein the laser ( 13 ) with the optics ( 14 ) is arranged mirror-symmetrically to the optical system ( 15 ) with CCD line ( 16 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die weiße Lichtquelle mit Gleichlicht und der Laser mit Wechsellicht arbeiten.3. Apparatus according to claim 2, characterized by, that the white light source with constant light and the Laser work with alternating light. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß bei Gleich- oder Wechsellichtbetrieb für beide Lichtquellen vor dem Photoempfänger ein Paßfilter angeordnet wird, dessen obere Wellenlängengrenze unter­ halb der roten Laserwellenlänge liegt.4. Apparatus according to claim 2, characterized by, that in DC or alternating light operation for both Light sources in front of the photoreceptor a pass filter is arranged whose upper wavelength limit below is half the red laser wavelength. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die modulierbare weiße Lichtquelle über Lichtleit­ kabel auf den Faden wirkt, wobei der Gesamtquerschnitt des Lichtleitkabels insgesamt ein Rechteck bildet.5. Apparatus according to claim 2, characterized by, that the modulatable white light source via Lichtleit cable acts on the thread, the total cross section the optical cable overall forms a rectangle.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004051247B3 (en) * 2004-10-20 2006-04-06 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Fast measurement of high path differences of birefringent media with and without false colors by simultaneous combination of the multicolor Senarmont method with discrete Fourier analysis
DE102006062157A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-26 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Birefringent and transparent optical media/probe retardation measuring and optical axis orientation position detecting method, involves aborting rotation of measuring system after reaching light intensity minimum, where system is measurable

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1097167B (en) * 1953-11-03 1961-01-12 Ici Ltd Optical polarization process to regulate the uniformity of the properties of melt-spun threads during spinning
DE1900924A1 (en) * 1968-01-12 1969-07-31 British Scient Instr Res Assoc Method and device for determining the fiber thickness
GB2066458A (en) * 1979-12-18 1981-07-08 Ici Ltd Method and Apparatus for Measuring the Optical Retardation of Synthetic Filaments or Film
DE3152680C2 (en) * 1981-01-15 1986-04-10 Ašot Georgievič Barnaul Osipov Optical measuring device for transverse measurement of translucent and partially translucent thread-like products
DE3706056A1 (en) * 1986-06-10 1988-05-11 Baeckmann Reinhard Process for generating and detecting optical spectra and a switching and sensor system, in particular for sewing and textiles automation
SU1413490A1 (en) * 1986-07-20 1988-07-30 Предприятие П/Я Р-6681 Method of measuring double refraction in semiconductors
SU1469390A1 (en) * 1987-04-09 1989-03-30 Институт кристаллографии им.А.В.Шубникова Photoeldectric method of measuring birefringence in optically transparent materials
DD286895A5 (en) * 1989-08-01 1991-02-07 Inst Kosmosforschung ARRANGEMENT FOR EVALUATING A TRANSLATION PICTURE IN THE DIAMETER DETERMINATION OF SCREWED FIBERS OR WIRES

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1097167B (en) * 1953-11-03 1961-01-12 Ici Ltd Optical polarization process to regulate the uniformity of the properties of melt-spun threads during spinning
DE1900924A1 (en) * 1968-01-12 1969-07-31 British Scient Instr Res Assoc Method and device for determining the fiber thickness
GB2066458A (en) * 1979-12-18 1981-07-08 Ici Ltd Method and Apparatus for Measuring the Optical Retardation of Synthetic Filaments or Film
DE3152680C2 (en) * 1981-01-15 1986-04-10 Ašot Georgievič Barnaul Osipov Optical measuring device for transverse measurement of translucent and partially translucent thread-like products
DE3706056A1 (en) * 1986-06-10 1988-05-11 Baeckmann Reinhard Process for generating and detecting optical spectra and a switching and sensor system, in particular for sewing and textiles automation
SU1413490A1 (en) * 1986-07-20 1988-07-30 Предприятие П/Я Р-6681 Method of measuring double refraction in semiconductors
SU1469390A1 (en) * 1987-04-09 1989-03-30 Институт кристаллографии им.А.В.Шубникова Photoeldectric method of measuring birefringence in optically transparent materials
DD286895A5 (en) * 1989-08-01 1991-02-07 Inst Kosmosforschung ARRANGEMENT FOR EVALUATING A TRANSLATION PICTURE IN THE DIAMETER DETERMINATION OF SCREWED FIBERS OR WIRES

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004051247B3 (en) * 2004-10-20 2006-04-06 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Fast measurement of high path differences of birefringent media with and without false colors by simultaneous combination of the multicolor Senarmont method with discrete Fourier analysis
DE102006062157A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-26 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Birefringent and transparent optical media/probe retardation measuring and optical axis orientation position detecting method, involves aborting rotation of measuring system after reaching light intensity minimum, where system is measurable
DE102006062157B4 (en) * 2006-12-22 2008-09-04 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Simultaneous measurement of high path differences and the rotation of the optical axis of birefringent media

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