DE69328765T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Messung und Klassifizierung allgemein noppenartigen Körper in Faserproben - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung
• Diese Erfindung betrifft das Gebiet der Messung und Klassierung von einzelnen textilen Teilchen in einer Faserprobe und insbesondere eine Vorrichtung und Verfahren zur Messung und Klassierung nissenartiger Teilchen in einer Faserprobe, insbesondere in einer Hochgeschwindigkeitsprüfanlage.
Querverweis zu verwandten Anmeldungen
• Diese Anmeldung ist eine Fortsetzung eines Teils von US Patent Nr. 5,469,253 mit dem Titel: "Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung mehrerer Eigenschaften von einzelnen Textilproben mit automatischer Zufuhr" sowie des US Patentes Nr. 5,270,787 (= WO91/14169) mit dem Titel "Elektrooptische Verfahren und Vorrichtungen für Hochgeschwindigkeits-Mehrfachmessung von einzelnen Teilchen in Faser- und anderen Proben", dessen Offenbarung hiermit einbezogen wird.
Umfeld der Erfindung
• Das dieser Erfindung vorausgehende Instrument wird von der Zellweger Uster Inc. hergestellt und ist unter dem Namen AFIS Automatisches Faser Inspektionssystem) bekannt. Dieses Instrument teilt Fasern und Nissen einem ersten und Schalenteile einem anderen Luftstrom zu, unter Benützung einer Vorrichtung, die aus dem US-Patent Nr. 4,512,060 bekannt ist. Schalenteile sind als Fremdmaterial definiert, das eine Grösse von mehr als 50 um hat. Manchmal wird dieses Fremdmaterial als Schmutz- und Schalenteile bezeichnet, aber wir werden hier einfachheitshalber den Begriff "Schalenteile" verwenden. Mit dem Vorgänger AFIS war es notwendig, drei gleiche Proben von Textilmaterial separat zu prüfen, um Angaben über Fasern, Nissen und Schalenteile zu erhalten. Eine Prüfung einer eigenen Probe des Textilmaterials war für jede Art Teilchen notwendig. Obwohl AFIS zu jener Zeit die besten Daten von automatischen und schnellen Textilprüfgeräten lieferte, gab es einen Bedarf für bessere Daten und höhere Geschwindigkeit. Ein verbesserter Sensor wurde entdeckt und im obengenannten US-Patent Nr. 5,270,787 (= WO91/14169), welches den am nächsten liegenden Stand der Technik in diesem Fall angibt, veröffentlicht und das Gerät, mit dem verbesserten Sensor, das ebenfalls als AFIS bekannt ist, wird von Zellweger Uster Inc. hergestellt. Um Klarheit und Einheitlichkeit mit den Referenzen zu schaffen, soll das erste Gerät AFIS-0 und das Gerät mit dem verbesserten Sensor AFIS-1 genannt werden.
• Die vorliegende Erfindung ist eine weitere Verbesserung von AFIS-1 und betrifft hauptsächlich die Prüfgeschwindigkeit. Man hat zuerst entdeckt, dass der verbesserte Sensor des AFIS-1 Daten liefert, die es ermöglichen, im Wesentlichen gleichzeitig Messungen von verschiedenen Grössen an derselben Probe textilen Materials zu machen. Mit "im Wesentlichen gleichzeitig" verstehen wir, dass Daten über Nissen, Fasern und Schalenteile aus der Prüfung einer einzigen Probe textilen Materials erhalten werden und dabei im Wesentlichen alle Nissen und Schalenteile gemessen und eine aussagekräftige Probe des textilen Materials detektiert und ausgemessen wird. Deshalb kann dank der Verbesserung darauf verzichtet werden, drei verschiedene Prüfungen an üblicherweise 3-5 Kopien dreier verschiedener Proben durchzuführen um Daten über Nissen, 4 Schalenteile und Fasern zu gewinnen. Es wurde auch erkannt, dass solche Daten auf Wunsch auch mit nur einem Sensor erhalten werden könnten. Die oben erwähnten Fortschritte in der Prüfgeschwindigkeit werden durch eine neue Prüfschaltung ermöglicht, die eine hybride analog und digital arbeitende Schaltung gemäss der vorzugsweisen Ausführung ist. Die Prüfgeschwindigkeit konnte im Vergleich zu AFIS-0 und AFIS-1 um einen Faktor drei erhöht werden.
• Mit dem Auf kommen der Behandlung bei hohen Geschwindigkeiten, ist es notwendig, eine genaue und schnelle Kennzeichnung der Teilchen in einer Probe durchführen zu können. Obwohl die bekannte Zählung von einzelnen Schalenteilen und Fasern sowie Angaben über ihre Grösse manchmal genügen, werden auch detailliertere Angaben über Nissen und Schalenteile gefordert.
• Nissen in Textilien aus Fasern werden allgemein als kleine Klumpen oder Verknotungen von Fasern bezeichnet. Sie sind einer von drei wichtigen Bestandteilen der Stapelfaser. Aber, die Nissen können wieder in drei Kategorien unterteilt werden, nämlich mechanisch erzeugte Nissen, Schalenteil-Nissen und glänzende (oder unreife) Nissen. Eine mechanisch erzeugte Nisse wird während dem Öffnen, Entkörnen und Kardieren der Baumwolle erzeugt und kann Durchmesser von 0.1 mm bis 5 mm aufweisen. Sie bestehen aus eng geknüpfter Baumwolle oder aus künstlichen Fasern mit einem Kern und einem langen Faserschwanz, der während der Verarbeitung nicht geöffnet werden kann. Schalenteil-Nissen oder Schalenteil-Fragmente bestehen aus einer Ansammlung von Fasern, die mit einer Schale des Baumwollsamens verbunden bleiben. Bei Lichte besehen, erscheinen sie als kleine, an einem dunklen Kern befestigte Faserbüschel. Eine glänzende Nisse oder eine schwer färbbare Nisse besteht aus einer Ansammlung von sehr unreifen oder toten Baumwollfasern. Sie werden am Baumwollsamen gebildet, wenn ein Teil oder der ganze Samen eine Belastung erfährt, die den Reifeprozess der Fasern stoppt. Die daraus entstehenden Fasern sind sehr dünn und schwach mit geringer seitlicher Steifigkeit und können leicht feste und dichtbepackte Klumpen mit parallelen Fasern bilden. Diese sehr unreifen Fasern können Farben nicht richtig absorbieren und ergeben weisse Flecken und Entfärbungen im fertigen Gewebe. Diese glänzenden Nissen können an der Schale des Samens anhaften.
• Davon ausgehend ist es nun leicht, die Bedeutung der Klassierung der Nissen in diese Kategorien zu verstehen. Mechanisch erzeugte Nissen deuten auf eine agressive Verarbeitung durch die Maschinen hin. Deshalb wird eine genaue Zählung dazu verwendet um die Einstellung der Maschinen zu verbessern oder sogar um diese zu überholen. Die Unterscheidung von Polyester als häufigste künstliche Faser und Baumwollnissen ist wichtig, weil sie oft getrennt voneinander verarbeitet werden und im Band im Streckwerk vermischt werden.
• Fragmente von Samenschalen stammen von der Baumwollpflanze. Deren Anzahl wird durch die Art der Entkörnung, der Reinigung und durch die Baumwollart beeinflusst. Fragmente von Samenschalen sind insofern unangenehm, als sie eine Hauptursache für Garnfehler sind. Die Zahl solcher Teilchen pro Gewichtseinheit gibt dem Pflanzer nützliche Hinweise über die Zähigkeit zwischen dem Samen und der Faser, dem Entkörner solche über die Wirkung des Samenausscheiduhgsprozesses und dem Betreiber über die Qualität des Rohmaterials.
• Die Zahl glänzender Nissen ermöglicht Voraussagen über die Färbbarkeit der verarbeiteten und versponnenen Baumwolle. Insbesondere ergibt die Zahl dieser glänzenden Nissen pro Gramm eine Voraussage über die Qualität der Erscheinung des fertigen und gefärbten Gewebes und erlaubt es dem qualitätsbewussten Spinner das Material mit der besten Qualität der anspruchsvollsten Anwendung zuzuweisen.
• Die Menge und die Qualität von Schalenteilen in einer Faserprobe ist für die Textilhersteller aus vergleichbaren, wie oben erläuterten Gründen wichtig. Schalenteile in der Baumwolle kommen in erster Linie bei mechanischem Pflücken vor, können als faserig oder nicht-faserig klassiert werden und können weiter Unterklassen für faserige Rinde, faseriges Gras oder Laub, flockiges Gras oder Laub, dicke Schalenteile (Samenschalenfragmente mit Rinde), Staub oder Faserfragmente zugewiesen werden. Die Klassierung der Schalenteile in einer Probe macht Probleme in der Vorverarbeitung erkennbar, ermöglicht Korrekturen bei der Verarbeitung und hilft die Qualität des Endproduktes (meistens Garn) aus den Fasern vorauszusagen.
• Deshalb ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Eigenschaften von Teilchen in einer Probe textilen Materials zu schaffen, die es erlaubt, zwischen Teilchen wie Fasern, verschiedenen Arten von Nissen zu unterscheiden und die viel mehr und detaillierte Angaben über die Rohmaterialien dem Pflanzer und Entkörner von Baumwolle oder dem Fadenspinner bis schliesslich zur Weberei vermittelt.
Zusammenfassung der Erfindung
• Eine vorzugsweise Ausführung der vorliegenden Erfindung betrifft die obengenannten Umstände. In einer vorzugsweisen Ausführung ist eine Vorrichtung zur Messung von Eigenschaften von Teilchen in einer Probe textilen Materials gegeben, wobei die Probe mindestens Nissen enthält, und die Vorrichtung eine Zuführvorrichtung für die Proben verwendet. Das textile Material könnte durch eine Person, die das Material in Proben aufteilt, oder durch eine automatische Vorrichtung zugeführt werden. Von der Zuführvorrichtung geht die textile Probe an einen Prozessor, der die Teilchen trennt und vereinzelt, um einzelne Teilchen zur Prüfung abzugeben. Am Ausgang des Prozessors werden die vereinzelten Teilchen an einen Transport- Luftstrom abgegeben. Der Transport-Luftstrom führt dann die vereinzelten Teilchen einem Sensor zu, der mindestens eine Eigenschaft des vereinzelten Teilchens erfasst und charakteristische Signale abgibt, die den erfassten Eigenschaften entsprechen.
• In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält der Sensor eine erste Lichtquelle, die Licht erzeugt und in einem ersten Lichtstrahl auf Teilchen richtet, die im Sensor erfasst werden sollen. Eine zweite Lichtquelle erzeugt und richtet Licht in einem zweiten Lichtstrahl, der ebenso auf die Teilchen im Sensor auftrifft. Ein Abschattungssensor liegt im ersten Lichtstrahl und ist so gerichtet, dass die Teilchen, die erfasst werden sollen, zwischen der ersten Lichtquelle und dem Abschattungssensor hindurch gehen. Der Abschattungssensor erfasst die Abschattung des Lichts und erzeugt ein Signal, das der Lichtabschattung entspricht, die durch das Teilchen im Sensor verursacht wird. Der Sensor weist zudem einen Sensor für vorwärtsgestreutes Licht auf, der vorwärtsgestreutes Licht erhält, das durch das Teilchen gestreut wird, das den ersten und den zweiten Lichtstrahl durchquert. Der Sensor für vorwärtsgestreutes Licht erzeugt ein Signal, das dem erfassten, vom Teilchen vorwärtsgestreuten Licht entspricht. In dieser Ausführung umfasst die Auswerteeinheit auch eine Unter-Einheit, die das Abschattungssignal mit dem vorwärtsgestreuten Signal vergleicht, und die bestimmt, ob die Signale einer Nisse entsprechen und die weiter die Signale entsprechend verschiedenen Arten von Nissen klassiert.
• In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die erste Lichtquelle eine Infrarotlichtquelle und die zweite Lichtquelle eine Ultraviolettlichtquelle. In dieser 4 Ausführung hat der Sensor für vorwärtsgestreutes Licht auch verschiedene Bestandteile. Ein erster Sensor für vorwärtsgestreutes Licht ist so angeordnet und angepasst, dass er auf vorwärtsgestreutes Licht aus der ersten Infrarotlichtquelle anspricht. Ein zweiter Sensor für vorwärtsgestreutes Licht ist so angeordnet, dass er einen Teil des durch das Teilchen vorwärtsgestreuten Lichtes aus der Ultraviolettlichtquelle erhält und ist so angepasst, dass er auf blaues Licht anspricht, das wegen der Fluoreszierung des Teilchens ausgesendet wird, wenn das Teilchen den ultravioletten Lichtstrahl durchquert. In dieser Ausführung untersucht die Unter-Einheit das Licht-Abschattungssignal, das gestreute Lichtsignal und das Fluoreszenzlichtsignal und bestimmt mindestens teilweise aus diesen Signalen ob ein bestimmtes Signal einer Nisse entspricht und klassiert die Signalteile die verschiedenen Nissenarten entsprechen.
• Eine zusätzliche Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen des Typs eines einzelnen nissenartigen Teilchens. Zuerst wird ein Erfassungsraum bereitgestellt, ein Ultraviolettlichtstrahl erzeugt und durch den Erfassungsraum gerichtet. Auf einer Seite des Erfassungsraumes wird ein Fluoreszenzdetektor angeordnet, so dass mindestens ein Teil des Lichts, das durch ein fluoreszierendes Objekt erzeugt wird, wenn es den Ultraviolettlichtstrahl durchquert, auf den Fluoreszenzdetektor fällt. Ein Luftstrom wird erzeugt und durch den Erfassungsraum gerichtet, so dass er den Ultraviolettlichtstrahl durchquert. Teilchen die erfasst werden sollen, werden dann in den Luftstrom gegeben und ein Fluoreszenzsignal, das jeglicher Fluoreszenz entspricht, die vom Teilchen ausgeht, wird im Fluoreszenzdetektor erzeugt. Das Fluoreszenzsignal wird dann mit einer Schwelle verglichen und wenn das Signal grösser ist als die Schwelle, wird das Teilchen als Polyesternisse klassiert. Ist das Fluoreszenzsignal kleiner als die Schwelle, so wird das Teilchen als nicht-polyesterartig klassiert.
• Eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung ergibt ein Verfahren zur Bestimmung der Reife und Art von einzelnen textilen Teilchen. Ein Erfassungsraum wird vorgesehen und ein erster Lichtstrahl wird erzeugt und durch den Erfassungsraum gerichtet. Erste und zweite Abschattungssensoren werden auf einer Seite des Erfassungsraumes nebeneinander und gegenüber dem ersten Lichtstrahl so angeordnet, dass der erste Lichtstrahl auf den Abschattungssensor fällt. Ein Sensor für vorwärtsgestreutes Licht ist so auf einer Seite des Erfassungsraumes angeordnet, dass mindestens ein Teil jeden Lichtes, das durch ein Objekt, das durch den ersten Lichtstrahl geht, vorwärtsgestreut wird, auf diesen Sensor fällt. Der nächste Schritt im Verfahren ist die Erzeugung und Ausrichtung eines Luftstromes durch den Erfassungsraum so, dass er durch den ersten Lichtstrahl geht und zwischen dem ersten Lichtstrahl und dem ersten und zweiten Abschattungssensor liegt. Ein zu erfassendes Teilchen wird dann in den Luftstrom eingeführt und charakteristische Signale, die Eigenschaften der Teilchen entsprechen, werden im ersten und im zweiten Abschattungssensor und und im Streulichtsensor erzeugt, wenn das Teilchen durch den Lichtstrahl geht. Dann wird ein Verhältnis von charakteristischen Signalen aus dem Spitzenwert des Signales im Sensor für vorwärtsgestreutes Licht und dem Spitzenwert des Signales in einem der beiden Abschattungsensoren gebildet und mit einer ersten Schwelle verglichen. Ist das Verhältnis kleiner oder gleich der ersten Schwelle, so wird das Teilchen als unreif klassiert und wenn das Verhältnis grösser als die erste Schwelle ist, so wird das Teilchen als reif klassiert. Eine weitere Ausführung des Verfahrens umfasst weitere Schritte um ein Geschwindigkeitssignal aus den charakteristischen Signalen zu erzeugen, das der Geschwindigkeit des Teilchens entspricht und um die Geschwindigkeit mit einer vorgegebenen zweiten Schwelle zu vergleichen. Ist die Geschwindigkeit grösser als die zweite Schwelle, so wird das Teilchen als Nisse klassiert. Ist die Geschwindigkeit kleiner als die zweite Schwelle, so wird das Teilchen als Teil einer Samenschale klassiert. So kann mit diesen weiteren Schritten das reife oder unreife Teilchen weiter als Teil einer Samenschale oder Nisse bestimmt und entsprechend klassiert werden.
• Eine weitere Ausführung des Verfahrens umfasst weiter einen Schritt um die Grösse der Teilchen zu erfassen, was dadurch geschieht, dass der Durchmesser des Kerns des Teilchens aus mindestens einem der charakteristischen Signale und einer ersten Konstanten und die Länge des Teilchens aus mindestens einem der charakteristischen Signale und einer zweiten Konstanten berechnet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Die vorliegende Erfindung wird am besten verstanden 4 werden, wenn die nachfolgenden genauen Beschreibungen von vorzugsweisen Ausführungen zusammen mit den Figuren beachtet werden, wobei:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Faserprüfgerätes als vorzugsweise Ausführung der vorliegenden Erfindung,
• Fig. 2a, 2b und 2c Abbildungen von drei Klassen von Nissen,
• Fig. 3A einen weiteren Sensor,
• Fig. 3B den Sensor gemäss Fig. 3A, wie er mit der Datenerfassungseinheit verbunden ist,
• Fig. 4 Grafiken von Signalverläufen, die durch die verschiedenen Nissen erzeugt werden, wenn sie den Sensor gemäss Fig. 3 durchqueren,
• Fig. 5 ein Flussdiagramm eines Nissenklassierprogramms,
• Fig. 6 ein Kuchendiagramm mit den Klassen der Nissen,
• Fig. 7 ein Kuchendiagramm mit den Klassen der Schalenteile,
• Fig. 8 eine Abbildung verschiedener Schalenteiltypen, und
• Fig. 9A, 9B und 9C Flussdiagramme eines Programmes zur Klassierung von Schalenteilen zeigen.
Ausführliche Beschreibung
• Wir beziehen uns nun auf die Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen. Fig. 1 zeigt eine Aussenansicht des Textilprüfgerätes 10, das eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Textilprüfgerät 10 weist ein Hauptgehäuse 12 mit einer automatischen Drehbühne 14 auf, die auf dem Gehäuse 12 angeordnet ist, um Textilmaterialproben aufzunehmen. Ein Zuführkopf 16 erstreckt sich von der Drehbühne 14 in das Prüfgerät 10 zum Laden der Textilproben.
• Der Betrieb des Prüfgerätes 10 wird von einem Rechner 18 gesteuert, mit dem eine Bedienperson über einen Bildschirm 20 und eine Tastatur 22 kommunizieren kann. Gemäss der vorzugsweisen Ausführung wird das Prüfgerät 10 dazu verwendet, textiles Prüfmaterial zu prüfen und insbesondere Eigenschaften von textilen Fasern, Nissen und Schalenteilen zu messen. Das Prüfgerät 10 könnte aber ebenso für Teilchen mit einer Grösse und einem Gewicht verwendet werden, das zu den genannten textilen Teilchen vergleichbar ist.
• Im oben beschriebenen System wurden die Teilchen grob als Fasern, Nissen oder Schalenteile klassiert. Nachfolgend sind zwei Varianten des Systems beschrieben. Eine die Schalenteile weiter unterscheidet und eine andere die Nissen unterscheidet. Diese Systemvarianten können je nach den Bedürfnissen der betreffenden Anwendung einzeln oder zusammen verwendet werden.
• Bevor das Programm zur weiteren Klassierung von Nissen beschrieben wird, soll nun anhand der Fig. 2 ein besseres Verständnis der Natur von textilen Nissen vermittelt werden. Wie bereits erwähnt, können Nissen allgemein in mehrere Kategorien unterteilt werden wie mechanisch erzeugte Nissen, glänzende Nissen und Samenschalenteile. Wie in Fig. 2 gezeigt, bestehen Samenschalennissen 400 allgemein aus einem Teil eines Baumwollsamens 402 dem Baumwollfasern 404 anhaften. Eine mechanisch erzeugte Nisse 406 besteht normalerweise aus einem Kern aus verwickelten Fasern 408 mit einem weniger dichten Schweif nachgezogener Fasern 410. Schliesslich besteht eine glänzende Nisse 412 aus einem enggewickelten Kern 414 aus unreifen Fasern 414 mit einem weniger dichten Schweif nachgezogener Fasern 416. Samenschalenteile können weiter unterteilt werden in reife und unreife Teile. Mechanisch erzeugte Nissen können auch in Polyesternissen unterteilt werden, die unter ultraviolettem Licht fluoreszieren und anderen die das nicht tun.
• Ein anderer elektro-optischer Sensor 418 und eine Elektronik 161 zur Datenaufnahme sind in Fig. 3A und 3B gezeigt. Die andere Ausführung gibt weitere Angaben über Nissen und Schalenteile um sie weiter zu charakterisieren. Der andere elektro-optische Sensor 418 besteht aus zwei Strahlungsquellen; einer Infrarotquelle 420 mit einer Wellenlänge von etwa 880 nm 4 und einer Ultraviolettquelle 422 mit einer Wellenlänge von etwa 370 nm. Diese Quellen strahlen durch den Spalt 424 zwischen zwei einander gegenüberliegenden Düsen 106 und 110 in der Flusszelle 104 und bilden einen IR-Strahl 426 und einen UV- Strahl 428. Die IR-Quelle 420 wird von einem Satz Abschattungsdetektoren 430, 432 empfangen um die Grösse und die Geschwindigkeit des Teilchens zu messen, das den Strahl 426 wie bereits erwähnt durchquert. Ein zweites Detektor-System 434, das hinter der Abbildungslinse 436 liegt, sammelt die Strahlung, die vom Teilchen in einem Winkel zwischen 30º und 50º gestreut wird. Dieses System 434 umfasst einen Strahlteiler 438 und zwei Detektoren 440 und 442. Der Strahlteiler 438 richtet etwa die Hälfte der Strahlung auf einen Fluoreszenzdetektor 442, der auf blaues sichtbares Licht anspricht (etwa 400 nm-480 nm). Die übrige Hälfte der Strahlung wird auf den IR-Detektor 440 gerichtet, der auf nahes infrarotes Licht (etwa 880 nm) anspricht. Der Detektor 442 spricht auf die Fluoreszenz (blaues Licht) beim Durchgang von Polyester durch den UV-Strahl 428 an. Alle anderen gewöhnlichen textilen Materialien wie Baumwolle und Rayon floureszieren im UV-Licht nicht wesentlich. Der Detektor 440 für nahes infrarotes Licht spricht auf Licht mit 880 nm an, das vom Teilchen gestreut wird. Diese IR-Streuung gibt Informationen über Eigenschaften der Oberfläche der Teilchen ab.
• Fig. 3B zeigt die Verbindung zwischen dem Sensor 418 der Fig. 3A und der Elektronik 161-G zur Datenaufnahme. Die Signale aus den beiden Abschattungskanälen VE1 und VE2 werden durch die Datenerfassungsschaltung (DAB) 161-G verarbeitet um die Geschwindigkeit der Teilchen anzugeben. Die Geschwindigkeit des Teilchens ist bei der Klassierung von faserigen Nissen besonders wichtig, da sie von der Masse des Teilchens abhängt. Ein Teilchen mit einer grösseren Masse wie eine Samenschalennisse beschleunigt im Flussstrom 112 im verjüngenden Abschnitt der Düse 106 nicht so stark wie ein leichteres Teilchen und wird deshalb im Messraum eine geringere Geschwindigkeit haben.
• Der erste Abschattungskanal VE1 wird so weiter verarbeitet, dass man den Spitzenwert des Signals (PE), das Integral des Signalverlaufes oberhalb des Schwellwertes (AE) und die Dauer des Signalverlaufes oberhalb des Schwellwertes (AE) erhält. Entsprechend wird der Streukanal VS vom Infrarot- Streusensor 440 so verarbeitet, dass PS, AS und TFS angezeigt werden. Das Signal VUV vom Fluoreszenzdetektor 442 wird einem Schwellwertvergleicher 444 zugeführt, dessen Schwelle so gesetzt ist, dass der Detektor auf jeden signifikanten Teil an blauer, sichtbarer Strahlung oberhalb des elektronischen Rauschens des Systems anspricht und das vom Schwellwertvergleicher 444 abgegebene Signal wird dem Bus 213 zugeführt. Die typischen Signalverläufe für eine Nisse, eine glänzende Nisse und eine Samenschalennisse werden in Fig. 4 mit den Parametern der Signalverläufe gezeigt. Mit diesen Signalverläufen im Kopf kann das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Klassierung von Nissen am besten verstanden werden.
• Nissen werden mit dem Verfahren klassiert, das in Fig. 5 in Form eines Flussdiagramms dargestellt ist. Wie in Fig. 6 gezeigt, besteht der Zweck des Klassierverfahrens darin, Nissen Gruppen zuzuweisen, wie mechanich erzeugte Nissen, glänzende Nissen und Samenschalenteilnissen. Diese Klassierung kann weiter verfeinert werden, wie dies in Fig. 6 gezeigt, und 4 nachfolgend beschrieben wird.
• Das Programm (welches im Rechner 18 abläuft) wartet, wie im Block 446 angegeben, bis ein Signal in einem der Kanäle erscheint. Dann beginnt eine Reihe von drei Sichtungsprüfungen die bestimmen sollen, ob das Ereignis in eine der Nissen- Kategorien fällt. Verlaufen alle Prüfungen am Ereignis negativ, so geht das Verfahren zum Klassierprogramm für Schalenteile über, das nachfolgend beschrieben ist. In der ersten Prüfung muss der Wert von TFE klein genug sein um die Möglichkeit auszuschliessen, dass ein grosser Klumpen aus Fasern gezählt wird und das Programm prüft ob TFE kleiner als X ist. Der Parameter X im Block 448 hängt vom Durchfluss ab und wird normalerweise so gewählt, dass Signale, die länger als 30 usec dauern beim Gebrauch eines AFIS-Gerätes ausgeschlossen werden. Zweitens muss der Spitzenwert des Signals grösser als 21.3 V sein, wie im Block 450 angegeben. Dies bestimmt die kleinste Fasergruppe die man als Nisse bezeichnet. Drittens muss das Signal im Streukanal genügend Angaben enthalten, wie das mit dem Verhältnis PS/PE bestimmt wird um, wie im Block 452 angegeben, verarbeitet zu werden. Man geht davon aus, dass jedes Signal mit einem Verhältnis kleiner 0.5 wahrscheinlich nicht aus Fasern besteht; z. B. sind solche Signale üblicherweise Schalenteilen zu verdanken und werden für die Zwecke der Nissenklassierung vernachlässigt aber als mögliche Schalenteile weiter untersucht.
• Im Block 454 wird der W-Kanal(Ausgang des Vergleichers 444) geprüft, um zu sehen, ob das Ereignis eine Polyesternisse war, wie aus dem Signal im W-Kanal mit einem Spitzenwert grösser als die Schwellwertspannung (VUT) bestimmt wurde. Wenn ja, dann wird die Grösse der Polyesternisse wie in den Blöcken 456 und 458 gezeigt berechnet. Findet man kein Signal im W- Kanal, dann prüft das Programm das Verhältnis von PS zu PE nochmals wie in Block 460 angegeben um festzustellen ob das Ereignis glänzend (unreif) oder reif war. Ist das Verhältnis kleiner oder gleich 0.75, dann war das Ereignis einer unreifen Samenschalennisse oder einer glänzenden Nisse zu verdanken und die Geschwindigkeitsprüfung bestimmt, wie im Block 462 angegeben, welcher Art Teilchen das Ereignis zuzuschreiben war. Ist die Geschwindigkeit grösser als Y, so klassiert und zeigt das Programm das Ereignis als glänzende Nisse wie im Block 466 angegeben an. Ist die Geschwindigkeit kleiner als Y, so klassiert und zeigt das Programm das Ereignis als unreife Samenschalennisse wie im Block 468 angegeben an.
• Die Variable Y der Blöcke 462 und 464 ist ein Kalibrierparameter, der von der Flussrate abhängt (ausgedrückt in Metern pro Sekunde (m/s)) und der für bestimmte Systemflussparameter optimiert ist. Für ein System, das mit etwa 1.84 dm³/s (3.9 CFM) betrieben wird, beträgt dieser Wert typischerweise 60 m/s. Wenn dann das Teilchen entweder als Samenschalennisse oder als glänzende Nisse klassiert ist, so wird seine Grösse wie in den Blöcken 456 und 458 angegeben bestimmt. Es versteht sich, dass eigene Algorithmen zur Grössenbestimmung für die verschiedenen Nissen-Unterklassen verwendet werden können.
• Ebenso ist die benützte Geschwindigkeit in diesem Programm vorzugsweise die mittlere Geschwindigkeit welche aus dem Mittelwert von TB und TE und Division des wirklichen Abstandes zwischen den Detektoren 430 und 432 in Fig. 3A durch den Mittelwert erhalten wird. Andere Berechnungen und Messungen der Geschwindigkeit können ebenso verwendet werden wie eine Geschwindigkeitsberechnung, die sich nur auf TB, nur auf TE oder auf eine Zeit abstützt, die durch die Beschleunigung korrigiert wurde, wie das in der US 5,410,401 mit dem Titel "Verfahren und Vorrichtung zur mechanisch und elektrisch korrigierten Vorführung von Teilchen in einem Fluidfluss", angemeldet am 31. Dezember 1992, beschrieben ist. Der Wert Y muss abhängig von der Durchflussrate des Systems und der Art mit der die Geschwindigkeit berechnet wird, kalibriert werden. Wegen der Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen mechanischen Nissen und reifen Samenschalennissen kann jede der obengenannten Geschwindigkeitsberechnungen verwendet werden, um diese beiden Arten von Nissen zu unterscheiden und zu klassieren.
• Falls gemäss Block 460 das Verhältnis von PS zu PE nicht kleiner oder gleich 0.75 ist, so ist das Ereignis einem reifen Teilchen zu verdanken und das Ereignis wird wie in Block 464 angegeben geprüft um festzustellen ob eine reife Samenschalennisse vorhanden war. Ist die Geschwindigkeit kleiner als Y, so wird erkannt, dass eine reife Samenschalennisse vorhanden ist und das Ereignis wird als reife Samenschalennisse angezeigt und klassiert wie in Block 470 angegeben und dann die Grösse bestimmt. Ist die Geschwindigkeit grösser als Y, so war kein Samenschalennissenteil vorhanden und 4 das Ereignis wird als reife Nisse gemäss Block 472 gezählt und dessen Grösse bestimmt.
• Das Programm zur Bestimmung der Grösse gemäss Block 456 und 458 wandelt den Spitzenwert im Abschattungskanal PE in eine physikalische Grösse mit der Kalibrierkonstante K1 (Mikron/Volt) um. Die Länge der Nisse wird in dieser Ausführung vorzugsweise durch Multiplikation von TFE mit dem Kalibrierparameter K2 bestimmt, der der Geschwindigkeit entspricht, die durch die Abschattungsdetektoren 430 und 432 bestimmt wird, wie bereits beschrieben.
• Statistische Angaben wie die Standardabweichung der Durchmesser, die Anzahl Ereignisse pro Gewichtseinheit in jeder Klasse und ein Histogramm für die Grösse und Häufigkeit können dann durch den Rechner 18 (Fig. 1) ausgehend von den Klassierungen berechnet werden.
• Es ist zu beachten, dass Nissen mit dem oben beschriebenen System und Verfahren weiter klassiert werden können. Beispielsweise können klebrige Nissen oder "Stellen" in Baumwollfasern gefunden werden, die in typischer Weise durch den Zucker von Insekten verursacht werden, die mit der Baumwolle geerntet werden. Diese klebrigen Nissen können Verklebungen in den Verarbeitungsmaschinen bewirken und so ein Problem bilden. Um klebrige Nissen im obenbeschriebenen System zu erkennen, wird vorzugsweise der Infrarotstrahl benutzt um die bestimmte Infrarotfrequenz von vermutetem Zucker in der Baumwolle zu treffen und Absorption durch Wasser zu vermeiden. Wenn eine klebrige Nisse im Sensor 418 eintrifft, so wird sie den Infrarotstrahl stark absorbieren, was in den Abschattungssensoren 430 und 432 erkannt wird. Wenn eine Nisse einmal durch die obengenannten Verfahren erkannt wurde, so kann sie weiter als klebrige Nisse oder Stelle klassiert werden indem bestimmt wird, ob die Absorption von infrarotem Licht, das für Zucker spezifisch ist, eine vorgegebene Schwelle überschreitet, was durch Kalibrierung für ein bestimmtes System erreicht wird und für verschiedene Arten von Baumwolle aus verschiedenen geografischen Regionen variieren wird.
• Nachdem nun das System zur weiteren Klassierung von Nissen beschrieben wurde, soll nun das System zur weiteren Klassierung von Schalenteilen beschrieben werden. Doch bevor dieses System beschrieben wird, soll ein besseres Verständnis von Schalenteilen, insbesondere Baumwoll-Schalenteilen vermittelt werden und zwar durch Hinweise auf die Fig. 7 und 8, die ein Kuchendiagramm und Darstellungen von verschiedenen Schalenteilarten zeigen. Wie in Fig. 7 gezeigt, können Schalenteile in zwei grosse Klassen oder Kategorien unterteilt werden nämlich faserige und andere. Die Kategorie der "anderen" ist nicht notwendigerweise ohne Fasern. Zum Beispiel werden Faserfragmente wegen der geringen Länge als "andere" klassiert.
• Doch soll beachtet werden, dass Schalenteile gemäss deren physikalischen Eigenschaften klassiert werden. Allgemein werden Schalenteile als faserig bezeichnet, wenn sie einen Formfaktor von 3 oder grösser aufweisen.
• Im Hinblick auf die Fig. 7 und 8 ist zu beachten, dass Rinde und Laub oder Gras mit einem Formfaktor grösser als 3 als faserig klassiert wird. Flockige Schalenteile mit einem Formfaktor kleiner als 3 werden als "andere" Schalenteile aufgefasst und entsprechend werden auch dicke Schalenteile, Staub und Faserteile mit einem Formfaktor kleiner als 3 als "andere" Schalenteile betrachtet. Dicke Schalenteile, wie in Fig. 8 dargestellt, sind typischerweise dicke Samenschalenfragmente mit wenigen Fasern daran oder Teile von Rinde. Allgemein sind dicke Schalenteile solche mit einer Geometrie die der einer Kugel oder eines Würfels nahekommen. Die genaue Definition von dicken Schalenteilen hängt von gewählten Parametern im nachfolgend beschriebenen Klassierprogramm ab.
• In Fig. 9A ist ein Flussdiagramm zur Klassierung von Schalenteilen dargestellt. Das Programm beginnt in einem mit "T" bezeichneten Kreis und es ist gemäss Fig. 5 zu beachten, dass das Nissenprogramm so gestaltet ist, dass es die Steuerung an drei verschiedenen Stellen im Programm dem Schalenteilprogramm überlässt. So sind das Nissen- Unterklassierungsprogramm und das Schalenteile- Unterklassierungsprogramm so gestaltet, dass sie, wenn gewünscht, zusammen ablaufen können. Es ist klar, dass das Schalenteileprogramm unabhängig ablaufen könnte und dies wäre dann vorzuziehen, wenn man weiss, dass in einem bestimmten oder getrennten phyikalischen Sensorsystem nur Schalenteile erfasst werden.
• In einem ersten Schritt bei der weiteren Klassierung von Schalenteilen, der im Block 470 angegeben ist, wird die Geschwindigkeit des Ereignisses berechnet. In dieser besonderen Ausführung wird die Geschwindigkeit (S) vorzugsweise durch Bildung eines Mittelwertes aus TB und TE [(TB + TB)/2] und Division einer Konstante (DCONST) durch diesen Mittelwert berechnet. Natürlich ist DCONST der wirkliche Abstand zwischen den Abschattungssensoren 430 und 432 wie in der Fig. 3A gezeigt. Wenn der Strahl, beispielsweise der Strahl 426, der auf die Sensoren, beispielsweise die Sensoren 430 und 432 auftrifft, konvergiert oder divergiert, so wird DCONST entsprechend korrigiert um die Verkleinerung oder Vergrösserung auszugleichen, die durch den konvergierenden oder divergierenden Strahl bewirkt wird.
• Wie im Block 472 angegeben, besteht der nächste Schritt darin, die Länge des Ereignisses oder Teilchens mit der Formel L = S X TFE zu berechnen, wobei TFE die Zeit, die das Teilchen braucht, um an einem der Abschattungssensoren vorbeizugehen, L die Länge und S die Geschwindigkeit ist. Beim Entscheidungsschritt 474 wird die Länge mit einer minimalen Länge LMIN verglichen. Falls L nicht grösser als LMIN ist, geht das Programm zum Punkt U mit dem Bezugszeichen 476 weiter und wird zu einem anderen Abschnitt des Programms, der nachfolgend beschrieben wird, verschoben. Ist L grösser als LMIN, so geht das Programm zum Block 478 und berechnet den Formfaktor (AR) der der Länge (L) geteilt durch den mittleren Durchmesser (DAV) entspricht, wobei DAV mit der Formel DAV = AE/TFE berechnet wird. Geht man zum Entscheidungsschritt 480 weiter, so wird das Ereignis als eine Flocke aufgefasst, sofern der Formfaktor AR nicht grösser als ARMIN ist und das Programm geht zum Punkt "V" weiter, der mit 482 bezeichnet ist. Ist AR grösser als ARMIN, so geht das Programm zum Entscheidungsschritt 484 weiter. Wie vorgängig behandelt, gilt, gemäss allgemeiner Vereinbarung in der Industrie, ein Teilchen als faserig wenn es einen Formfaktor grösser als 3 hat. So wird in der vorzugsweisen Ausführung ARMIN mit 3 gewählt. Obwohl es je nach Anwendung wünschbar sein kann, den Wert von ARMIN für den Entscheidungsschritt 480 zu verändern. Zum Beispiel können für gewisse Anwendungen die industriellen Standardwerte Teilchen mit Formfaktoren grösser als 10 als faserig definieren.
• Beim Entscheidungsschritt 484 vergleicht das Programm DAV mit einer Minimumschwelle (DMIN). Ist DAV nicht grösser als DMIN, so geht das Programm zum Block 486 weiter und verwirft die Daten als solche, die durch eine Faser erzeugt wurden. Ist DAV grösser als DMIN, so geht das Programm zum Entscheidungsschritt 488 weiter und bestimmt, ob die Geschwindigkeit grösser ist als ein gewähltes Rindengeschwindigkeitsmaximum (SBM). Ist S grösser als SBM, so klassiert das Programm die Schalenteile als faserig und gibt die Länge und den Durchmesser der Schalenteile an. Vorzugsweise wird der Durchmesser des Schalenteils als DAV mal eine Konstante K3 angegeben. K3 ist eine Kalibrierkonstante, die 4 experimentell bestimmt wird. Ist S nicht grösser als SBM, so klassiert das Programm das Schalenteil als Rindenschalenteil und gibt die Länge und den Durchmesser an, wiederum als K3 multipliziert mit DAV, wie im Block 492 angegeben.
• Kehrt man zum Entscheidungsschritt 474 zurück, so ist in Erinnerung zu rufen, dass falls L nicht grösser als LMIN ist, das Programm zum Punkt U übergeht, der die Sub-Routine, wie in Fig. 9B dargestellt, bildet. Gemäss Fig. 9B vergleicht der erste Entscheidungsschritt 494 die Spitzenspannung (PE) mit einem Schwellwert (PKDUST). Ist PE grösser als PKDUST, so geht das Programm zum Entscheidungsschritt 496, wo die Geschwindigkeit mit der Konstanten (SSCFM)(Samenschalenteilgeschwindigkeitsmax.) verglichen wird. Ist S. wie im Block 497 angegeben grösser als SSCFM, so klassiert das Programm das Ereignis als flockiges Schalenteil und gibt den Durchmesser des Schalenteils als K4 multipliziert mit der Quadratwurzel von PE an. Ist S nicht grösser als SSCFM, dann geht das Programm zum Block 498 weiter und klassiert das Ereignis als dickes Schalenteil und gibt den Durchmesser mit K4 multipliziert mit der Quadratwurzel von PE an. K4 ist eine Kalibrierkonstante und die Konstante PKDUST wird so gewählt, dass PE grösser als PKDUST ist, wenn ein Teilchen einen Duchmesser hat, der grösser als 500 Mikron ist.
• Zurück zum Entscheidungsschritt 494, falls PE nicht grösser als PKDUST ist, so geht das Programm zum Entscheidungsschritt 500 weiter und bestimmt, ob die Geschwindigkeit (S) grösser als eine Konstante (SDUST) ist. Wenn ja, dann klassiert das Programm das Ereignis als Faserfragment und gibt die Anzahl Faserfragmente, wie im Block 502 angegeben, an. Wenn nein, dann klassiert das Programm das Ereignis als Staub und gibt den Durchmesser als K4 multipliziert mit der Quadratwurzel von PE, wie im Block 504 angegeben, an.
• Bezüglich den Fig. 9A und 9C ist daran zu erinnern, dass falls AR nicht grösser als eine Konstante (ARMIN) ist, das Programm zum Punkt 482 überwechselt, wo eine andere Sub-Routine V begonnen wird. Diese beginnt mit dem Schritt S06, wo die Geschwindigkeit mit einer Konstanten (SSCFM) verglichen wird. Wenn ja, klassiert das Programm das Ereignis als flockiges Schalenteil und gibt den Durchmesser als K5 multipliziert mit PE an. Wenn nein, klassiert das Programm das Ereignis als dickes Schalenteil und gibt den Durchmesser wieder als K5 multipliziert mit PE an.
• Nachdem nun die Arbeitsweise des Programms zur Klassierung der Schalenteile beschrieben wurde, sollen einige weitere Einzelheiten angegeben werden, die für bestimmte Anwendungen der Erfindung besonders sind. Diese Einzelheiten sollten als Beispiele und nicht als Beschränkungen aufgefasst werden.
• Beispielsweise werden die Kalibrierparameter K1, K3-K5 experimentell bestimmt, indem Teilchen in das System eingeführt werden. Diese Parameter (K1, K3-K5) können Konstanten oder Kurven sein. In der vorzugweisen Ausführung ist K4 eine Kurve, die im Rechner 18 als Tabelle (PE) mit gewählten Spitzen- Abschattungswerten (PE) und zugeordneten Durchmessern gespeichert ist. Wenn PE erfasst wird, wird der Durchmesser gefunden, indem die Tabelle benützt und wo nötig interpoliert wird.
• Im Entscheidungsschritt 474 wurde die Länge des Ereignisses mit LMIN geprüft. Vorzugsweise beträgt LMIN 1 mm aber andere Abmessungen könnten gewählt werden. Die Philosophie für die Wahl dieser Abmessung ist die, dass in dieser besonderen Anwendung, Schalenteile mit einer Länge von weniger als 1 mm als "andere" Schalenteile gelten. Es sind nicht faserige Schalenteile.
• Für den Entscheidungsschritt 480 ist es wie bereits erwähnt vorteilhaft, ARMIN gleich 3 zu nehmen. Dieser Entscheidungsschritt bedeutet somit, dass Schalenteile einen Formfaktor von 3 haben müssen, um als faserig klassiert zu werden. Sonst werden sie als "andere" klassiert. Im Schritt 484 wird der Durchmesser der Schalenteile mit DMIN verglichen. DMIN beträgt vorzugsweise 120 um was 12 Volt in der oben beschriebenen AFIS-Schaltung entspricht. Der tiefere Grund für diese Prüfung liegt darin, dass sichergestellt werden soll, dass Fasern bisher nicht als Schalenteile klassiert wurden. Ist DAV nicht grösser als 120 um, so werden die Daten als solche von Fasern, die möglicherweise nicht zu Schalenteilen gehören, ausgeschieden. Die Geschwindigkeitsprüfung gemäss Schritt 488 unterscheidet zwischen zwei Arten von faserigen Schalenteilen. Gras und Laubschalen, die als faserige Schalenteile klassiert werden, bewegen sich in einem beschleunigenden Luftstrom schneller als Rindenschalenteile (die auch faserig sind) weil Gras und Laubschalen weniger dicht sind und üblicherweise eine kleinere Masse haben. Dementsprechend bewegt sich Rinde mit geringerer Geschwindigkeit als Gras und Laub wegen der Masse und der Dichte.
• Die Entscheidung gemäss dem Entscheidungsschritt 494 geschieht ausschliesslich aufgrund der Abmessung. Ist das Ereignis kleiner als 500 Mikron, was einer Grenze gemäss dem Industriestandard entspricht, so klassiert es das Programm als Staub oder Faserfragment. Für den Entscheidungsschritt 500 wird SDUST vorzugsweise zu 64 Meter pro Sekunde gewählt. Diese Konstante ist stark von der Flussgeschwindigkeit des Gases oder der Luft in dem betreffenden System abhängig, weil sehr kleine Teilchen wie Staub und Faserfragmente sich etwa mit der Flussgeschwindigkeit des Luftstromes bewegen.
• In den Entscheidungsschritten 496 und 506 findet wieder eine Klassierung aufgrund der Geschwindigkeit statt. Für diese besondere Anwendung wird SSCFM mit 30 Metern pro Sekunde gewählt und bewirkt die Trennung von flockigen und dicken Schalenteilen. In diesem Fall haben flockige Schalenteile eine grössere Oberfläche pro Gewichtseinheit als dicke Schalenteile und bewegen sich in einem beschleunigenden Luftstrom deshalb schneller. Der aktuelle Wert für SSCFM sollte dadurch bestimmt werden, dass man eine Kalibrierung vornimmt, indem man bekannte flockige und bekannte dicke Schalenteile einführt und deren Geschwindigkeit beobachtet. Wie bereits erwähnt, sollen diese bestimmten Werte als Beispiele aufgefasst werden und es ist klar, dass sie sich mit den Luftstromgeschwindigkeiten, Düsenanordnungen, Sensorsystemen, Verstärkersystemen usw. ändern.
• Es ist zu beachten, dass die oben angegebenen Werte für Systeme gelten, die demjenigen von Fig. 3A entsprechen. Wenn andere Werte für die Verstärkung oder andere Komponenten verwendet werden, so sollten diese Werte angepasst werden um dem geänderten System zu entsprechen. Eine Art diese Werte für ein neues System zu bestimmen würde darin bestehen, eine Serie bekannter Teilchen in den Sensorteil einzuführen und die Werte für die charakteristischen Parameter zu bestimmen. Dann könnten diese Werte dem Rechner zugeführt werden um sie im Klassierprogramm mit unbekannten Proben zur Prüfung zu verwenden. Es ist ferner zu beachten, dass der Sensor gemäss Fig. 3A zusätzlich eine UV-Lichtquelle 422, einen Strahlteiler 438, einen Fluoreszenzdetektor 442 und die zugehörige Elektronik aufweist. Die übrigen Teile arbeiten etwa wie vorgehend beschrieben.
• Während verschiedene Ausführungen der Erfindung in der vorausgehenden genauen Beschreibung beschrieben wurden, ist das so zu verstehen, dass die Erfindung zahlreiche Änderungen, Modifikationen, und Substitutionen von Teilen erfahren kann, ohne dass dabei vom Schutzbereich der Erfindung, wie er in den beiligenden Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Messung von Eigenschaften von Teilchen in einer Probe textilen Materials, die mindestens Fasern enthält, mit

Zuführmitteln (16) zum Zuführen einer Probe textilen Materials,

Verarbeitungsmitteln mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Eingang zum Aufnehmen der Probe textilen Materials von den Zuführmitteln ausgebildet und angeordnet ist und die Verarbeitungsmittel zum Verarbeiten einer Probe, zum Ausgeben der Teilchen eines nach dem anderen, zum Vereinzeln der Teilchen, so daß einzelne Teilchen vorliegen, und zur Abgabe der Teilchen an den Ausgang in vereinzelten Zustand ausgebildet und angeordnet sind, Sensormitteln (418) zum Erfassen der Eigenschaften der Teilchen,

Transportmitteln mit einem Luftstrom zum Fördern der Teilchen im Luftstrom von den Verarbeitungsmitteln zu den und durch die Sensormittel,

Mittel zur Untersuchung zur Aufnahme von Signalen von den Sensormitteln,

einer ersten Lichtquelle (420) zur Erzeugung und Ausrichtung von Licht auf die Teilchen in einem ersten Lichtstrahl (426) in den Sensormitteln im Luftstrom,

einem ersten Abschattungssensor (430) im Sensor (418) und neben dem Luftstrom im Sensor angeordnet, um Störungen des Lichts im Sensor, die durch Teilchen verursacht sind, die den ersten Lichtstrahl durchqueren, der ein erstes Abschattungssignal (VE1) erzeugt, das der Abschattung entspricht, die durch das Teilchen im Sensor (430) verursacht ist,

einem zweiten Abschattungssensor (432), der neben dem Luftstrom im Sensor und neben dem ersten Abschattungssensor (430) im Vergleich zum Luftstrom stromabwärts vom ersten Abschattungssensor angeordnet ist, wobei der zweite Abschattungssensor (432) zum Erfassen von Störungen des Lichts, die durch Teilchen im Sensor verursacht sind, die den ersten Lichtstrahl durchqueren, vorgesehen ist und ein zweites Abschattungssignal (VE2) erzeugt, das der Abschattung entspricht, die durch das Teilchen im Sensor (430) verursacht ist,

gekennzeichnet durch

eine zweite Lichtquelle (422) zur Erzeugung und Ausrichtung von ultraviolettem Licht (UV) auf die Teilchen längs einem zweiten Lichtstrahl (428) im Luftstrom in den Sensormitteln,

Mittel (434) zum Sammeln und Ausrichten von Licht, zum Erfassen von Licht, das von den Teilchen vorwärtsgestreut wird, wenn diese den ersten und den zweiten Lichtstrahl der ersten und der zweiten Lichtquelle durchqueren, und zum Ausrichten des Lichts auf einen ersten gewünschten Strahl,

Strahlteilermittel (438), welche im Lichtstrahl angeordnet sind, der durch die Mittel zum Sammeln und Ausrichten (434) gerichtet ist, und welche einen Teil des Lichts, das durch diese Mittel zum Sammeln und Ausrichten gerichtet ist, auf dem ersten gewünschten Strahl belassen und den anderen Teil auf einen zweiten Strahl leiten,

Sensormittel (440) für vorwärtsgestreutes Licht, die in diesem ersten gewünschten Strahl angeordnet und zum Ansprechen auf vorwärtsgestreutes Licht aus der ersten Lichtquelle und zur Erzeugung eines Vorwärtsstreusignales (VS) entsprechend dem vorwärtsgestreuten Licht ausgebildet sind,

Fluoreszenz-Sensor-Mittel (442) in dem zweiten gewünschten Strahl angeordnet, die auf vorwärtsgestreutes Licht ansprechen, das durch das Teilchen im Strahl der zweiten Lichtquelle (422) ausgesendet wird, wobei das ausgesendete Licht durch die Fluoreszenz des Teilchens entsteht, und wobei der Fluoreszenz-Sensor auf vorwärtsgestreutes Licht aus der ersten Lichtquelle zum Erzeugen eines Fluoreszenzsignals, das dem erhaltenen Licht entspricht, nicht anspricht,

Mittel (18) zum Untersuchen, die das erste (VE 1) und das zweite (VE2) Abschattungssignal erhalten, wobei das vorwärtsgestreute Signal und das Fluoreszenzsignal als charakteristische Signale gelten, die die charakteristischen Signale untersuchen, um Segmente darin zu finden, die einer Faser, einem Schalenteil oder einer Nisse entsprechen, wobei die Mittel zum Untersuchen zum Vergleichen eines ausgewählten ersten Abschattungssignals, zweiten Abschattungssignals oder eines vorwärtsgestreuten Signales mit einem vorgegebenen Schwellwert ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Untersuchung als Rechner mit einem digital arbeitenden Signalprozessor ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lichtquelle eine Infrarotquelle ist.

4. Verfahren zur Messung von Eigenschaften von Teilchen in einer Probe textilen Materials, die mindestens Fasern enthält, bei dem

eine Probe textilen Materials zugeführt wird,

die Probe verarbeitet und vereinzelte Teilchen erzeugt werden,

die Teilchen im Luftstrom zu den und durch die Sensormittel gefördert werden,

mindestens eine Eigenschaft eines Teils an jedem Teilchen erfaßt und charakteristische Signale erzeugt werden,

indem Licht erzeugt und in einem ersten Strahl gerichtet wird, so daß es auf die Teilchen trifft, Störungen des Lichts, die durch Teilchen im ersten Lichtstrahl (426) verursacht sind, erfaßt und ein erstes Abschattungssignal (VE1) erzeugt wird, das der Abschattung durch die Teilchen entspricht,

Störungen des Lichts, die durch Teilchen im ersten Lichtstrahl verursacht werden, erfaßt und ein zweites Abschattungssignal (VE2) erzeugt wird, das der Abschattung durch das Teilchen entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß

ultraviolettes Licht (UV) erzeugt und auf einen zweiten Lichtstrahl gerichtet wird, so daß es auf die Teilchen trifft,

die Teilchen durch den ersten und den zweiten Lichtstrahl gefördert werden,

Licht, das von den Teilchen vorwärtsgestreut wird, wenn diese den ersten und den zweiten Lichtstrahl durchqueren, gesammelt und auf einen ersten gewünschten Strahl geleitet wird, ein Teil des Lichts, auf dem ersten gewünschten Strahl belassen und der andere Teil auf einen zweiten gewünschten Strahl geleitet wird, ein Vorwärtsstreusignal (VS) entsprechend dem erhaltenen vorwärtsgestreuten Licht von den Teilchen im ersten und zweiten Lichtstrahl erzeugt wird,

Licht als Resultat der Fluoreszenz des Teilchens ausgesendet wird, um ein Fluoreszenzsignal (VUV) zu erzeugen, das empfangenem Licht entspricht,

die Signale untersucht werden, indem ein ausgewähltes erstes Abschattungssignal (VE1), ein zweites Abschattungssignal (VE2) und das vorwärtsgestreute Signal (VS) mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird,

falls eines der gewählten Signale den Schwellwert überschreitet, das erste oder zweite Abschattungssignal mit dem vorwärtsgestreuten Signal verglichen wird,

ein Nissenerkennungssignal erzeugt wird, wenn das gewählte Signal den Schwellwert und das Verhältnis zwischen dem vorwärtsgestreuten Signal und einem der Abschattungssignale einen vorgegebenen Verhältniswert überschreitet und weiter Signale erkannt und einer von verschiedenen Nissenarten aufgrund von Werten der charakteristischen Signale und vorhandenem oder nicht vorhandenem Fluoreszenzsignal zugeordnet werden,

ein Schalenteilerkennungssignal erzeugt wird, wenn eines der Abschattungssignale den Schwellwert überschreitet und das Verhältnis des vorwärtsgestreuten Signals zu einem der Abschattungssignale das vorgesehene Verhältnis nicht überschreitet,

wenn das gewählte Abschattungssignal den Schwellwert nicht übersteigt, die Amplitude dieses Abschattungssignals mit der Dauer dieses Abschattungssignals verglichen wird und teilweise aus einem solchen Vergleich bestimmt wird, ob dieses Teilchen eine Faser oder ein Schalenteil ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluoreszenzsignal mit einer Schwelle verglichen und das Teilchen als Polyesternisse klassiert wird, wenn das Fluoreszenzsignal größer ist als die Schwelle.