PL179078B1 - Uklad fotooptycznego urzadzenia do okreslania parametrów wlókna, zwlaszcza przedzy PL - Google Patents

Uklad fotooptycznego urzadzenia do okreslania parametrów wlókna, zwlaszcza przedzy PL

Info

Publication number
PL179078B1
PL179078B1 PL95317018A PL31701895A PL179078B1 PL 179078 B1 PL179078 B1 PL 179078B1 PL 95317018 A PL95317018 A PL 95317018A PL 31701895 A PL31701895 A PL 31701895A PL 179078 B1 PL179078 B1 PL 179078B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
yarn
light
color
measurement
fiber
Prior art date
Application number
PL95317018A
Other languages
English (en)
Other versions
PL317018A1 (en
Inventor
William Humphries
Christopher J Cantrall
Barry V Holcombe
Graham J Higgerson
Roger N Caffin
Original Assignee
Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation
Commw Scient Ind Res Org
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=3779906&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL179078(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation, Commw Scient Ind Res Org filed Critical Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation
Publication of PL317018A1 publication Critical patent/PL317018A1/xx
Publication of PL179078B1 publication Critical patent/PL179078B1/pl

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
    • G01B11/10—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving
    • G01B11/105—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving using photoelectric detection means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8914—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the material examined
    • G01N21/8915—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the material examined non-woven textile material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/36—Textiles
    • G01N33/365—Filiform textiles, e.g. yarns

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

1 1. Uklad fotooptycznego urzadzenia do okresla- nia parametrów wlókna, zwlaszcza przedzy, zawie- rajace dwie pary prowadnic przedzy w przestrzeni pomiarowej, co najmniej jedno zródlo swiatla skiero- wane na przedze, co najmniej jeden fotodetektor od- bierajacy odbita od przedzy wiazke swiatla, przy czym pomiedzy fotodetektorem a przedza jest umieszczony co najmniej jeden filtr optyczny, a wyjscie fotodete- ktora jest polaczone z wejsciem zespolu przetwarza- nia danych, z którym sa równiez polaczone wejscia wzmacniacza sumujacego oraz zródlo napiecia wzor- cowego, zas wyjscie wzmacniacza sumujacego jest polaczone z zespolem przetwarzania sygnalów, które- go wyjscia poprzez dyskryminator róznicowy sa polaczone z urzadzeniem zewnetrznym, a za przedza jest usytuowane tlo stanowiace ograniczenie prze- strzeni pomiarowej, znamienny tym, ze z wyjsciami fotodetektorów (108, 1 0 9 , 110), polaczone sa wejscia czasowych filtrów (114, 115, 116), a ich wyjscia sa polaczone z wejsciami zespolu (125) przetwarzania danych, zas korzystnie absorbujace swiatlo tlo (100) jest tlem czarnym. F IG 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ fotooptycznego urządzenia do określania parametrów włókna, zwłaszcza przędzy.
Z opisu patentowego DE 3 706 056 znane jest urządzenie do pomiaru koloru tkanin, które oświetla sprawdzaną tkaninę dwiema wiązkami światła o różnym zakresie widma.
Z opisu patentowego SU 086 371 znane jest urządzenie do wykrywania zanieczyszczeń w przędzy bawełnianej z wykorzystaniem światła odbitego od badanego przedmiotu i następnie przepuszczanego przez rozdzielacz i filtry do odbiorników, w których mierzony jest stosunek intensywności tych dwóch sygnałów.
Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie układu fotooptycznego urządzenia do określania parametrów włókna, zwłaszcza przędzy, który jest łatwy w obsłudze, niezawodny i umożliwia pomiar parametrów różnego rodzaju, takich jak przykładowo średnica lub kolor.
Układ fotooptycznego urządzenia do określania parametrów włókna, zwłaszcza przędzy zawierające dwie pary prowadnic przędzy w przestrzeni pomiarowej, co najmniej jedno źródło światła skierowane na przędzę, co najmniej jeden fotodetektor odbierający odbitą od przędzy wiązkę światła, przy czym pomiędzy fotodetektorem a przędząjest umieszczony co najmniej jeden filtr optyczny, a wyjście fotodetektora jest połączone z wejściem zespołu przetwarzania danych, z którym są również połączone wejścia wzmacniacza sumującego oraz źródło napięcia wzorcowego, zaś wyjście wzmacniacza sumującego jest połączone z zespołem przetwarzania sygnałów, którego wyjścia poprzez dyskryminator różnicowy są połączone z urządzeniem zewnętrznym, a za przędząjest usytuowane tło stanowiące ograniczenie przestrzeni pomiarowej, według wynalazku, charakteryzująsię tym, że z wyjściami fotodetektorów, połączone są wejścia czasowych filtrów, a ich wyjścia sąpołączone z wejściami zespołu przetwarzania danych, zaś korzystnie absorbujące światło tło jest tłem czarnym.
Korzystnie, absorbujące światło tło jest tłem czarnym matowym.
179 078
Korzystnie, absorbujące światło tło jest tłem płaskim czarnym.
Korzystnie, absorbujące światło tło jest płaskim matowym czarnym tłem.
Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu fotooptycznego urządzenia do określania zmiany średnicy i zmiany koloru przędzy, fig. 2 przedstawia schemat blokowy innego układu fotooptycznego urządzenia do określania zmiany średnicy i zmiany koloru przędzy, fig. 3 przedstawia wykres sygnału, zmierzonego na wyjściu układu z fig. 1, fig. 4 przedstawia wykres sygnału, zmierzonego na wyjściu układu po filtrowaniu w czasie, fig. 5,6 i 7 przedstawiają wykresy sygnałów, zmierzonych na wyjściach fotodetektorów układu z fig. 1 odpowiednio, fig. 5a, 6a i 7a przedstawiająnieskalowane wykresy, pokazujące, jaką część sygnału, zakresy widmowe barwy czerwonej, niebieskiej i zielonej wnoszą do całkowitego sygnału, przedstawionego na fig. 3 lub 4, zaś figury 8, 9 i 10 przedstawiają wykresy sygnałów, zmierzonych na wyjściu detektora (które przenoszą sygnał odpowiadający czasowej sekwencji energii odbitego światła) w doświadczeniu, w którym użyto konfigurację z fig. 2, pokazując sekwencję zmian koloru odpowiednio w czerwonej, żółtej i niebieskiej przędzy.
Przedmiot badany może być płynny lub stały lub mieć inną formę materii. Zwykle przedmiot jest przędzą 101. Przykładami przedmiotów są przedmioty mineralne, takie jak diamenty i inne kryształy, organiczne i nieorganiczne domieszki, przedmioty włókniste, przedmioty o przypadkowych kształtach, przedmioty sferyczne lub przedmioty cylindryczne. Zwykle przedmioty są przedmiotami włóknistymi, obejmującymi tkane lub skręcone przedmioty włókniste. Przedmioty włókniste mogą być włóknami syntetycznymi lub włóknami naturalnymi, szczególnie włóknami farbowanymi, wyrobami tekstylnymi, takimi jak skrętka, włókno lub przędza. Włókna lub skrętki mogą być włóknami lub skrętkami światłowodowymi, włóknami lub skrętkami jutowymi, włóknami lub skrętkami nylonowymi, włóknami lub skrętkami poliestrowymi, włóknami lub skrętkami z alpaki, włóknami lub skrętkami z jedwabiu, włóknami lub skrętkami z lnu lub celulozy (włącznie z papierem, makulaturą, łodygami kukurydzy, trzciną cukrową, wiórami drewnianymi, wytłokami z trzciny cukrowej, kawałkami drewna), sznurkiem, zregenerowanymi włóknami lub skrętkami, takimi jak wiskoza, sztuczny jedwab, jedwab miedziowy i acetat celulozy, włókna lub skrętki z sizalu, węglowe włókna lub skrętki, włókna lub skrętki ze stali nierdzewnej, włóknisty materiał roślinny, włókna lub skrętki z poliolefin, takich jak polietyleny i polipropyleny, stalowe włókna lub skrętki, borowe włókna lub skrętki, miedziane włókna lub skrętki, mosiężne włókna lub skrętki, włókna lub skrętki z innego metalu, teflonowe włókna lub skrętki, dakronowe włókna lub skrętki, mylarowe włókna lub skrętki, aluminiowe włókna lub skrętki, włókna lub skrętki ze stopów aluminium, poliamidowe włókna lub skrętki, poliakrylowe włókna lub skrętki lub absorbujące włókna lub skrętki, taki jak nylon 66, poliakrylonitryl albo alkohol poliwinylowy i absorbujące rodzaje włókien poliestrowych lub poliakrylowych, włókna lub skrętki z roślin jadalnych, takich jak włókna lub skrętki pszeniczne lub włókna lub skrętki z roślin niejadalnych, takich jak miazga drewniana lub włókna lub skrętki zwierzęce, takie jak włókna lub skrętki z mięsa, wełniane włókna lub skrętki, takie jak włókna lub skrętki z wełny owiec, włosów, na przykład z włosów ludzkich, sierści kóz, sierści bydła, pióra, przędze 101, zawierające przędze wełniane i bawełniane (w szczególności z farbowanej wełny, sierści królików, z sierści kangurów, z mohairu i bawełny), sznurek, drut, włókna lub skrętki optyczne i inne.
Parametrjest zwykle wybrany z grupy, składającej się ze średnicy włókna, różnicy między średnicąwłókna i średnicą włókna wzorcowego, stosunku aktualnej średnicy włókna do bieżącej średniej wartości średnicy włókna, koloru włókna, różnicy między kolorem włókna a kolorem włókna wzorcowego, stosunku bieżącego koloru włókna do bieżącej średniej wartości koloru włókna, średnicy przędzy, różnicy między średnicą przędzy 101 a średnicą przędzy wzorcowej, koloru przędzy 101, stosunku bieżącego koloru przędzy 101 do bieżącej wartości średniej koloru przędzy 101 i różnicy między kolorem przędzy 101 a kolorem przędzy wzorcowej.
Parametrem jest także na przykład kształt, powierzchnia, skład chemiczny, liczba części, grubość, szerokość, absorpcyjność, odbijalność światła, fluorescencja, faktura powierzchni lub
179 078 inne szczegóły powierzchni lub szorstkość powierzchni lub zmiana w dowolnym z powyższych parametrów.
Źródło światła 120, 202,203, 204 może być spójne, częściowo spójne i może wytwarzać promieniowanie ultrafioletowe, światło widzialne, promieniowanie podczerwone lub daleką podczerwień. Ogólnie, źródło światła 120, 202, 203, 204 jest wielobarwne i emituje światło o przynajmniej dwóch długościach fali w zakresie od dalekiego ultrafioletu do dalekiej podczerwieni. Alternatywnie, przynajmniej dwa różne wąskopasmowe źródła światła 120,202,203,204 mogą być użyte, przy czym każde wąskopasmowe źródło światła 120, 202, 203, 204 emituje światło o długości w zakresie od dalekiego ultrafioletu do dalekiej podczerwieni, przy czym długości fal emitowane przez jedno źródło są inne niż długości fal emitowane przez drugie źródło.
Przykładami źródeł światła 120, 202, 203, 204 są źródła żarowe, takie jak źródła z włóknem wolframowym, lampy ciśnieniowe, takie jak lampy halogenowe, włącznie z lampami na parach sodu lub jodu, lampy wyładowcze, takie jak łukowa lampa ksenonowa lub łukowa lampa rtęciowa, źródła światła na ciele stałym, takie jak, diody superpromieniste, diody emitujące światło (LEDy), diody laserowe, elektroluminescencyjne źródła światła, lasery z podwojoną częstotliwością laserowe źródła światła, włącznie z laserami na gazach szlachetnych, takimi jak laser argonowy, laser argonowo-kryptonowy, laser neonowy, laser helowo-neonowy, laser ksenonowy i laser kryptonowy, laser na tlenku węgla lub na dwutlenku węgla, lasery najonach metali, takie jak lasery najonach kadmu, cynku, rtęci lub selenu, lasery na soli ołowiu, lasery na parach metalu, takie jak laser na parach miedzi lub laser na parach złota, lasery azotowe, lasery rubinowe, lasery jodowe, lasery na szkle neodymowym i lasery Nd-YAG, lasery barwnikowe, takie jak laser barwnikowy, wykorzystujący rhodamine 640, Kiton Red 620 lub rhodamine 590 i laser na domieszkowanym włóknie światłowodowym.
Źródło światło może być punktowym źródłem światła. Źródło światła może zawierać światłowód, którego koniec może działać efektywnie jako źródło punktowe.
Zwykle używana jest do pomiarów wiązka światła z zakresu długości fal 390 nm do 800 nm. Wiązka światła pomiarowego zawiera przynajmniej dwie długości światła (zwykle 2-5 różnych zakresów widma) albo jednocześnie, albo sekwencyjnie. Na przykład, wiązka światła pomiarowego może być białym światłem lub szeropasmowym światłem lub światłem, mającym kilka różnych zakresów widma. Zwykle, światło mające przynajmniej trzy zakresy widma (wiązki światła pomiarowego zwykle są dostarczane przez pojedyncze źródło światła lub liczne źródła światła), zwykle trzy różne zakresy widma, wybrane z grupy, składającej się z zakresu widmowego barwy czerwonej, pomarańczowej, zielonej, żółtej purpurowej i niebieskiej, najczęściej zakresu widmowego barwy czerwonej, zielonej i niebieskiej.
Wiązka światła może być skolimowana, rozbieżna lub zbieżna. Światłowody mogą zawierać elementy ze szkła lub z tworzywa sztucznego lub kombinację tych materiałów. Światłowód może być jednomodowy lub wielomodowy. Światłowód może być wykonany w postaci wiązki włókien. Części światłowodów źródła i czujnika światła mogą być częściami tego samego światłowodu.
Wyjściowe światło pomiarowe może mieć modulowaną intensywność (włącznie z modulacją intensywności, zależną od przestrzeni lub czasu, tak jak impulsy intensywności lub przebicia zależne lub nie od czasu), modulowaną amplitudę, długość fali lub częstotliwość, fazę, polaryzację, długość fali, kierunek propagacji.
Jeśli mierzonym parametremjest średnica, mierzoną funkcjąjest zmiana amplitudy całego widma w wyjściowym świetle pomiarowym. Jeśli mierzonym pierwszym parametrem jest kolor, mierzoną funkcjąjest zmiana w rozkładzie widma. Pewne korzystne formy urządzenia według wynalazku opierają się na fakcie, że mierzona wartość parametru przedmiotu jest najczęściej taka jaka jest pożądana lub mieści się w zakresie pożądanych wartości, tak że częstotliwość dla nieakceptowalnych wartości parametru nie różni się znacznie od średniej wartości parametru. Na przykład, kiedy jest mierzona średnica włókna, skrętki, przędzy itp., większa część materiału włóknistego ma pożądaną średnicę i kolor, zaś średnica większej części każdego włókna ma pożądaną wartość lub mieści się w akceptowalnym zakresie wartości. Środki dla określania war179 078 tości pierwszego parametru zwykle obejmującyfrowe i/lub analogowe przetwarzanie. Środki dla umieszczania mogą zawierać urządzenie do pomiaru czasu i/lub licznik.
Urządzenie według wynalazku określa wartość parametru przez porównanie ze znanym wzorcem lub przez pomiary względne.
Przedmiot ma zwykle pewnąliczbę mierzalnych parametrów pn, gdzien= 1,2, ...i, ...k, ...j. Weźmy, na przykład przypadek, gdzie trzeba mierzyć, czy są zmiany w przynajmniej jednym parametrze pn. Dla parametru pn intensywność światła Ir dla danej długości fali lub zakresu widma λη, odbitego od 0 w miejscu x wzdłuż jego długości, jest funkcjąFn, zależną od 0 i x:
W = Fn (0, x) (1.1)
W przypadku gdy nie ma zmian w pn wzdłuż długości x przedmiotu 0, mamy:
= 0 (1.2)
Jeśli średnią z funkcji F wzdłuż długości oznaczymy przez Fi nie ma zmian w pn, uzyskujemy zależność:
Fn(0, x) - Ir(Xn) = 0 (1.3)
Zatem, jeśli nie ma zmian w pn·
W / Fn (0, x) = 1 (1.4)
Jeśli są zmiany w pn· £[WI*0 (1.5)
Fn(0, x) - I^J * 0 (1.6)
Ir(Xn)/Fn(0,x) * 1 (1.7)
Jeśli przedmiot 0 jest przesuwny przez pomieszczenie pomiarowe, zmienna t, oznaczająca czas, może zastąpić zmienną x, dla określenia pozycji przedmiotu.
Z wyrażeń 1.2 -1.7 widoczne jest, że można zastosować test lub testy warunkowe, jeśli jest to na tym etapie potrzebne, dla określenia zmian w konkretnym parametrze pn, mianowicie Apn, jak na przykład test, czy wartość Apn mieści się w pożądanym zakresie. Taki test można przeprowadzić poprzez porównanie Ir (λη) dla danego pomiaru z wartością wzorcową, którą może być korzystnie bieżąca wartość średnia, wyliczona z bieżących pomiarów. Alternatywnie, wartość wzorcowa może być średnią przestrzenną lub stałą wartością wzorcową.
Stosowanie bieżącej wartości średniej w oparciu o chwilowe pomiary ma wiele zalet, mianowicie:
Jeden układ czujnika otrzymuje sygnały dla ustalenia chwilowej lub punktowej wartości odniesienia i pomiaru. Nie ma potrzeby, żeby podwójne układy realizowały przetwarzanie i pomiar parametrów;
Sygnał wzorcowy, wytwarzany z bieżącej średniej będzie przystosowywał się do normalnych wartości parametrów badanego przedmiotu.
179 078
Parametr pn może być kombinacją czynników dla kilku różnych długości fal lub zakresów widma, zatem:
P„ = Σ k,, W (1.8)
J=1 gdzie czynniki kn, j są specyficzne dla danego parametru. Oznaczmy średnią wartość pn przez pn.
Przez porównanie pn z pn można wykonać test (testy) warunkowe dla upewnienia się, że Apn jest w pożądanym zakresie wartości.
Szczególnie korzystnym sposobem określenia wartości średniej z F(0,x) jest pomiar Ir(Xn)dla n przedmiotów O(pj)... O(pn) lub dla jednego przedmiotu O(p,) na odpowiednio dużej długości przedmiotu.
Szczególny przykład wykonania niniejszego wynalazku dostarcza urządzenie dla uzyskania pewnej liczby sygnałów z przedmiotu, na przykład włókna. Sygnały są wytwarzane przez oświetlenie włókna i pomiar odbitej energii w danym zakresie widma widzialnego. Sygnały te są wytwarzane przy użyciu źródeł światła 120,202,203,204 o różnych długościach fali, włączanych okresowo w różnych momentach czasu lub w znanej sekwencji i pomiar sygnałów pojedynczym czujnikiem. Taki sposób daje wartości sygnału zależne od czasu, zawierające odpowiednią informację. Zależny od czasu sygnał jest następnie okresowo mierzony i rejestrowany w odpowiednich momentach czasu dla uzyskania równoległej formy danych.
Alternatywnym sposobem jest oświetlanie przedmiotu, na przykład włókna białym światłem lub światłem zawierającym kilka długości fal, z jednego lub kilku źródeł światła 120, 202,203,204 i pomiar energii różnych długości fal odbitych od przedmiotu, przy użyciu licznych czujników z odpowiednimi filtrami, ustawionymi przed każdym czujnikiem. Sposób ten daje odpowiednią informację w równoległej postaci.
Dla równoległej formy sygnału można zauważyć następującą zależność. Niech B1, B2,..., Bn reprezentują energię światła, zmierzoną w widzialnych zakresach widma 1 do n. Średnica włókna jest proporcjonalna do sumy energii zmierzonej dla każdego zakresu widma, jeśli kolor jest stały lub gdy nie ma znacznych zmian koloru w całym przedmiocie:
n (Średnica) Odbijalność włókna a · Σ Bj (1.9)
J=1
Całkując równanie 1.9 po znacznej powierzchni (lub okresie czasu fi ... t2) włókna, można uzyskać średnią wartość dla włókna, która będzie odniesiona do „normalnej” średnicy włókna. Dzieląc tę normalną (średnią) wartość przez wartość bieżącą (1.9), uzyskamy sygnał, który jest niezależny od intesywności oświetlenia i średnicy włókna (1.10). Jeśli mierzona bieżąca powierzchnia ma „normalną” średnicę, wówczas stosunek ten jest bliski jedności i jest stabilny. Jeśli nastąpi odchylenie od wartości „normalnej”, stosunek ten będzie różnił się od jedności o wielkość proporcjonalną do wielkości zmiany średnicy.
Zmiana odbijalności (średnicy) a
J=1 ' (Tb t -t i
Vl2 fi J=1 dt (1.10)
Przez porównanie tej zmiany z ustaloną wartością wzorcową można wytworzyć sygnał wyjściowy, który będzie wskazywał, czy wystąpiła nieprawidłowość.
179 078
W praktycznym przykładzie wykonania jest stosowana skończona liczba zakresów widma. W szczególnym zastosowaniu, wymagana czułość na pomiar błędu koloru będzie określała liczbę zakresów widma (tj. im wyższa jest wymagana rozdzielczość koloru, tym więcej różnych zakresów widma trzeba mierzyć).
Przez porównanie proporcjonalnej energii w każdym zakresie widma z energią w innych zakresach widma, można uzyskać „cechy charakterystyczne” danego koloru. Poniższa zależność podaje przykład tego dla układu trzech zakresów widma:
kolor
B2 B3
B3
Całkując równanie 1.11 po znacznej powierzchni (okresie czasu t1... t2) włókna, można uzyskać wartość „normalnego” koloru włókna. Dzieląc tę normalną wartość przez wartość bieżącą można uzyskać sygnał, który jest niezależny od intensywności oświetlenia i od średnicy włókna. Jeśli mierzona bieżąca powierzchnia ma „normalny” kolor, wówczas stosunekjest bliski jedności i jest stabilny. Jeśli nastąpi zmiana koloru, wówczas stosunek będzie różnił się od jedności o wielkość proporcjonalną do wielkości zmiany koloru:
n (Średnica) Odbijalność włókna a · ΣΒ, (1-12)
J=1
Przez porównanie tej zmiany z ustaloną wartością wzorcową można wytworzyć sygnał wyjściowy, który będzie wskazywał, czy nastąpił błąd koloru.
Inny sposób analizy sygnałów przeznaczonych do analizy koloru, podlega na badaniu stosunku energii w każdym zakresie widma do średniej lub scałkowanej całkowitej energii odbitej, oznaczonej przez BR,. W układzie wykorzystującym n zakresów widma możemy otrzymać n sygnałów znormalizowanych, które mogą być porównane z wartością wzorcową, uzyskaną z bieżącej średniej po czasie lub przestrzeni. Dla układu wykorzystującego n zakresów widma można użyć następującego równania dla Br,:
BR, a
B
(1.13)
Po wyliczeniu każdego stosunku, można wykonać porównania z wartością wzorcową, która może być wartością stałą lub ustalaną częścią uzyskanej średniej. Sygnały wyjściowe z tych komparatorów sąłączone ze sobą, tak aby zmiana w dowolnym jednym lub kilku zakresach widma wytworzyła sygnał cyfrowy, który może zostać przesłany do innego urządzenia.
Kiedy mierzone są średnica i kolor włókna, każdy z uzyskanych sygnałów z czujnika ma w sobie następujące składniki:
temperatura, kolor i intensywność padającego światła (składnik niepożądany), kąt padającego światła (składnik niepożądany), średnica badanego włókna, kolor badanego włókna.
Sygnały są przetwarzane w taki sposób, żeby wyeliminować niepożądane składniki sygnałów i średnicy.
Technika przetwarzania pozwala wykonać bardziej niezawodną konstrukcję układu. Wykonując analizy spektralne, otrzymujemy możliwość uzyskania większej czułości, a zatem dokładniejsze wykrywanie błędów koloru. Urządzenie według wynalazku zawiera korzystnie
179 078 elementy umożliwiające poznanie cech charakterystycznych koloru i/lub średnicy włókna i przystawanie do wolnych zmian w stosunku do normalnego koloru i/lub średnicy.
Szczególne przykłady wykonania urządzenia według niniejszego wynalazku mogą określać, czy bieżąca część włókna, znajdująca się wewnątrz urządzenia, mieści się w tolerancji w stosunku do następujących parametrów niefarbowanego włókna lub farbowanego włókna takich jak średnica włókna dla określenia zmian gładkości lub liniowej gęstości lub obecność włókna, lub innego materiału, który nie zaabsorbował barwnika lub jest ofarbowany lub zaplamiony na inny kolor niż kolor włókna niefarbowanego i jako taki jest uznawany za domieszkę.
Urządzenie pracuje niezależnie od koloru użytego barwnika. Kiedy zostanie stwierdzone, że parametry włókna są poza tolerancją, zwykle przesyłany jest sygnał do innego urządzenia, który powoduje podjęcie przez to urządzenie odpowiednich działań. Zwykle tolerancja jest zmienna i może być ustalana przy pomocy zewnętrznych środków.
Urządzenie według niniejszego wynalazku może określać, czy dana część włókna/przędzy zawiera inaczej zabarwione domieszki i/lub obce ciała we włóknie lub przędzy, włącznie z inaczej zabarwionymi obcymi włóknami oraz inaczej zabarwione włókna lub przędzę we włóknie i przędzy, włącznie z inaczej zabarwionymi obcymi włóknami lub obcą przędzą.
W urządzeniu funkcje ΙΓ(λ) są skonstruowane tak, że sąpoziomami energii odbitej od przędzy w każdym badanym zakresie widma. Sygnały sąsumowane dla wytworzenia sygnału proporcjonalnego do średnicy mierzonego włókna. Poprzez zastosowanie filtru dolnoprzepustowego, który w przybliżeniu działa jak skończona całki, wytwarzany jest sygnał proporcjonalny do bieżącej średniej wartości parametru badanego włókna. Jeśli przyjmiemy, że włókno ma zwykle poprawny kolor, bieżąca średnia daje poprawną średnicę. Dzieląc uzyskanąw ten sposób średnicę przez aktualnie zmierzoną wartość średnicy, można zmierzyć zmiany średnicy lub liniowej gęstości.
Stosując funkcję ΙΓ(λ)η i porównując proporcjonalny wkład do sumy, uzyskuje się miarę intensywności w każdym zakresie widma. Pomiar ten jest niezależny od średnicy. Stosując filtr dolnoprzepustowy, który działa w przybliżeniu jak całka skończona, może być uzyskany sygnał proporcjonalny do bieżącej średniej wartości proporcjonalnego wkładu każdego zakresu widma. Jeśli założymy, że włókno ma zwykle właściwy kolor, ta bieżąca średnia daje właściwy kolor. Dzieląc uzyskany w ten sposób kolor przez aktualnie zmierzoną wartość koloru, można wyliczyć wielkość zmiany koloru.
Przez logiczne porównanie zmian aktualnie zmierzonych średnicy i koloru z wyliczonymi średnimi wartościami średnicy i koloru, można zmierzyć wielkość zmian koloru lub średnicy.
Na figurze 1 przedstawiony jest układ do określania zmian średnicy i zmian koloru przędzy 101. Układ ten zawiera absorbujące światło tło 100, mające płaską, czarną powierzchnię lub płaską, matową, czamąpowierzchnię dlajednorodnego absorbowania padającego na nie światła. Prowadnice 150 i 151 przędzy 101 sąsiad^ze sobą, ale są oddalone od prowadnic 152 i 153 o odległości, odpowiadającej długości przestrzeni pomiarowej. Oba zestawy prowadnic 150, 151, 152,153 przędzy 101 sąumieszczone blisko tła 100 dla umieszczenia i prowadzenia przędzy 101 w taki sposób, że kiedy przędza 101 przechodzi między nimi w kierunku równoległym do tła 100, odległość między przędzą 101 atłem 100 jest stała. Źródło światła 120 jest umieszczone tak,aby kierować wiązkę światła pomiarowego przez przestrzeń pomiarową dla oddziaływania z przędzą 101 i wytworzenia wyjściowego światła pomiarowego, odbitego od przędzy 101.
Szerokopasmowe źródło światła 120 jest zwykle żarówką z włóknem wolframowym. Filtry optyczne 102,103 i 104 sąumieszczone względem źródła 120 w ten sposób, aby filtrować pod względem zakresu widma wyjściowe światło pomiarowe, odbite w przestrzeni pomiarowej po oddziaływaniu z przędzą 101 na trzy różne zakresy 105, 106 i 107 widma odpowiednio. Na przykład filtr optyczny 102 może przepuszczać światło o długościach fal z zakresu 400-500 nm, filtr optyczny 103 może przepuszczać zakres 500-650 nm, zaś filtr optyczny 104 może przepuszczać zakres 650-800 nm.
179 078
Fotodetektory 108,109 i 110 są umieszczone za filtrami optycznymi 102,103 i 104 odpowiednio dla pomiaru różnych zakresów 105,106 i 107 widma pomiarowego i dla wytworzenia sygnałów, które są funkcjami przynajmniej średnicy przędzy 101 i koloru przędzy 101.
Układ do określania parametrów sygnałów z fotodetektorów 108,109 i 110, które są funkcjami średnicy przędzy 101 i koloru przędzy 101, zawiera czasowe filtry 114,115 i 116, które są połączone z fotodetektorami 108, 109 i 110 przewodami 111,112i 113, zespół 125 przetwarzania sygnałów, który jest połączony z fotodetektorami 108, 109 i 110 przewodami 111 i 111a, 112 i 112a 113 i 113a oraz z czasowymi filtrami 114,115, łlóprzewodami 117,118,119, wzmacniacz sumujący 123, który jest połączony z fotodetektorami 108, 109 i 110 przewodami 111, 111a i 111b, 112,112a i 112b oraz 113,113a i 113b odpowiednio z przewodem wyjściowym 124, źródło 121 napięcia wzorcowego, które jest połączone ze wzmacniaczem sumującym 123 przewodem
122, dyskryminator różnicowy 126, który ma przewody wyjściowe 129 i 130 i któryjest połączony z zespołem 125 przetwarzania sygnałów przewodami 127 i 128. Przewód wyjściowy 124 jest połączony z zespołem 125 przetwarzania sygnałów przewodem 124a. Filtry czasowe 114,115 i 116 sąpołączone z zespołem 125 przetwarzania sygnałów przewodami 117,118 i 119 odpowiednio. Przewody 117, 118 i 119, przewody 112, 112a i 112b i przewody 113,113a i 113b odpowiednio przenoszą sygnały elektryczne, proporcjonalne do energii, powstałej z fotodetekcji zakresów widma 105,106 i 107. Przewody 117,118i 119 odpowiednio przenoszą sygnały elektryczne odpowiadające bieżącej średniej energii zakresów widma 105,106 i 107. Przewód 122 przenosi sygnał napięcia wzorcowego ze źródła 121 napięcia wzorcowego do wzmacniacza sumującego
123. Przewody 124 i 124a przenoszą sygnał elektryczny, proporcjonalny do średnicy przędzy 101. Przewód 127 przenosi sygnał elektryczny odpowiadający zmianom koloru w przędzy 101. Przewód 128 przenosi sygnał elektryczny odpowiadający zmianom średnicy w przędzy 101. Przewód 129 przenosi cyfrowy sygnał elektryczny, który wskazuje na to, czy zmierzone zmiany koloru przędzy 101 są akceptowalne, czy nie. Przewód 130 przenosi cyfrowy sygnał elektryczny, który wskazuje, czy zmierzone zmiany średnicy przędzy 101 sąakseptowalne, czy nie. Cyfrowe sygnały elektryczne są przesyłane do urządzenia 131, które jest urządzeniem zewnętrznym, służącym do usuwania zanieczyszczeń lub próbek z błędnym kolorem.
W praktyce, przędza 101 jest prowadzona w stanie napiętym przez prowadnice 150 i 151 oraz 152 i 153 przędzy 101 w kierunku równoległym do tła 100 tak, że odległość między przędzą 101 a tłem 100 jest stała. Podczas pomiaru, źródło światła 120, filtry światła 120, filtry optyczne 102,103 i 104 i fotodetektory 108,109 i 110 sąw stałej pozycji w stosunku do tła 100. Szerokopasmowe światło (np. 400-800 nm), emitowane ze źródła 120 jest kierowane na przędzę 101. Zwykle w czasie pomiaru przędza 101 jest przesuwana tak, że pomiar jest realizowany stopniowo wzdłuż jej osi. Większość energii światła ze źródła 120 jest absorbowana przez tło 100. Mała część energii światła ze źródła 120 oddziaływuje z włóknem 101 i jest odbijana w kierunku pasmowych filtrów optycznych 102, 103 i 104. Filtr optyczny 102 przepuszcza światło z zakresu 400-500 nm, filtr optyczny 103 przepuszcza światło z zakresu 500-650 nm, zaś filtr optyczny 104 przepuszcza światło z zakresu 650-800 nm.
Fotodetektory 108, 109 i 110 odpowiednio wytwarzają sygnały elektryczne, które są proporcjonalne do energii odbitej przez przędzę 101 w odpowiednich zakresach widma. Te trzy sygnały są wysyłane do wzmacniacza sumującego 123 przewodami: 111, 111a i 111b, 112, 112a i 112b oraz 113,113a i 113b. Trzy sygnały i sygnał wzorcowy ze źródła 121 napięcia wzorcowego, przenoszonego przewodem 122 sąsumowane przez wzmacniacz sumujący 123 dla wytworzenia sygnału elektrycznego, proporcjonalnego do mierzonej średnicy przędzy 101, zgodnie z równaniem 1.9, który jest wyprowadzony na przewody 124 i 124a. Trzy sygnały przechodzą również do czasowych filtrów 114,115 116 przewodami 111,112 i 113 odpowiednio. Czasowe filtry 114, 115, 116 działają w przybliżeniu tak, jak całka skończona, użyta w mianowniku równania 1.10. Każdy z czasowych filtrów 114,115,116 wytwarza sygnał, odpowiadający bieżącej średniej wartości energii, odbitej od przędzy 101 w odpowiednich zakresach widma. Ostatnie sygnały są przenoszone odpowiednio przewodami 117,118i 119 do zespołu 125 przetwarzania sygnałów.
179 078
Zespół 125 przetwarzania sygnałówj est zbudowany ze wzmacniaczy operacyjnych i dzielników analogowych i wykonuje funkcje opisane przez równania 1.10,1.11 i 1.12. Alternatywnie, zespół 125 przetwarzania sygnałów może być dołączony dla wykonywania funkcji opisanych przez równania 1.10,1.12 i 1.13. Zespół 125 przetwarzania sygnałów pobiera sygnały wejściowe z przewodów 111 i 111a, 112i 112a oraz 113 i 113 a i sygnały bieżących wartości średnich z przewodów 117, 118 i 119 i łączy je z sygnałem z przewodów 124 dla wytworzenia sygnałów wyjściowych na przewodach 127 i 128, które są odpowiednio proporcjonalne do różnicy między wartościami bieżącą a średniąkoloru (przewód 127) i średnicy (przewód 128). Przetwarzanie dla wytworzenia różnicy między wartością bieżącą a średnią wartością średnicy jest zrealizowane zgodnie z równaniem 1.10 dla wytworzenia sygnału zmian średnicy, któryjest wyprowadzony na przewód 128. Przetwarzanie dla wytworzenia różnicy między wartościami bieżącą a średniąkoloru jest realizowane zgodnie z równaniem 1.12 lub 1.13 dla wytworzenia sygnału zmian koloru, który jest wyprowadzony na przewód 127.
Dyskryminator różnicowy 126 składa się ze wzmacniaczy operacyjnych i komparatorów i źródeł sygnałów wzorcowych i wykonuje test opisany przez równania 1.3 do 1.7. Dyskryminator różnicowy 126, który przetwarza sygnały z przewodów 127 i 128 przez porównanie z sygnałami wzorcowymi, wyprowadza cyfrowy sygnał elektryczny, który wskazuje, czy zmierzone zmiany koloru przędzy 101 są akceptowalne, czy nie na przewód 129 i wyprowadza cyfrowy sygnał elektryczny, który wskazuje, czy zmierzone zmiany średnicy przędzy 101 są akceptowalne, czy nie na przewód 130. Cyfrowe sygnały elektryczne sąprzesyłane do zewnętrznego urządzenia 131.
Na figurze 2 przedstawiony jest układ do określania zmiany średnicy i zmiany koloru przędzy 201.
Układ ten zawiera absorbujące światło tło 200, które ma płaską, czarną powierzchnię dla jednorodnego absorbowania padającego na nią światła. Górne prowadnice przędzy 250 i 251 sąsiadują ze sobą, i są umieszczone od dolnych prowadnic 252 i 253 w odległości, określającej długość przestrzeni pomiarowej. Oba zestawy prowadnic przędzy 250 i 251 oraz 252 i 253 są umieszczone blisko tła 200 dla umieszczenia i prowadzenia przędzy 201 w taki sposób, że kiedy przędza 201 przesuwa się między nimi, porusza się w kierunku w zasadzie równoległym do tła 200, w wyniku czego odległość między przędzą201 a tłem 200jest stała. Źródło światła 220jest umieszczone tak, aby kierować pomiarowąwiązkę światła do przestrzeni pomiarowej dla oddziaływania z przędzą 201, a zatem dla wytwarzania światła pomiarowego, odbitego od przędzy 201.
Źródła światła 202,203 i 204 są zwykle diodami emitującymi światło z różną dominującą długością fali w widzialnym zakresie widma. Szerokość ich widma emisyjnego jest taka, że pokrywają widzialne widmo z minimalnym przekryciem. Źródła światła 202,203,204 są zapalane sekwencyjnie przez układ sekwencyjny 206, sterowany oscylatorem 207 połączonym z układem sekwencyjnym 206 przewodem 208. Przewód 209 łączy układ sekwencyjny 206 z układem demodulującym 220.
Detektor 205 jest umieszczony względem źródeł światła 202,203 i 204 tak, że odbite wyjściowe światło pomiarowe z przestrzeni pomiarowej po oddziaływaniu z przędza 201 jest przetwarzane na sygnał elektryczny, przenoszony przewodem 213. Przewód 213 łączy układy próbkujące 210, 211 i 212. Układy próbkujące 210, 211 i 212 są sterowane przewodami odpowiednio 215,217 i 219. Układy próbkujące 210, 211 i 212 utrzymują odebrany sygnał na przewodach 214,216 i 218 odpowiednio. Układ demodulujący 220 steruje układami próbkującymi 210, 211 i 212 poprzez przewody 215,217i219 odpowiednio. Układ demodulujący 220 łączy się przewodami wyjściowymi 225,221 i 222 z filtrami dolnoprzepustowymi 223,224 i 236 odpowiednio. Układ demodulujący 220 łączy się również wyjściowymi przewodami 225a, 221a i 222a z zespołem 229 przetwarzania sygnałów. Zespół 229 przetwarzania sygnałów odbiera sygnały z przewodów 225a, 221 a i 222a z układu demodulującego 220. Zespół 229 przetwarzania sygnałów odbiera sygnały z przewodów 226,227 i 228 z dolnoprzepustowych filtrów 223, 224 i 236 odpowiednio. Zespół 229 przetwarzania sygnałów podaje sygnał wyjściowy na przewody 230 i 231 do dyskryminatora 232. Dyskryminator 232 odbiera sygnały z przewodów 230 i 231 z zespołu 229 przetwarzania sygnałów.
179 078
Urządzenie zewnętrzne 235 odbiera sygnał z przewodów 233 i 234 z dyskryminatora 232 i sygnał z przewodu 233 z zespołu przetwarzania sygnałów odpowiednio.
W praktyce, przędza 201 jest prowadzona w stanie napiętym przez prowadnice przędzy 250 i 251 oraz 252 i 253 w kierunku w zasadzie równoległym do tła 200 tak, że odległość między przędzą 201 a tłem 200 jest w zasadzie stała. Podczas pomiaru, źródła światła 202,203 i 204 sekwencyjnie oświetlają przędzę 201 światłem z różnych zakresów widma widzialnego. Podczas pomiaru, źródła 202,203 i 204 i detektor 205 sąna stałych pozycjach w stosunku do tła 200. Zwykle podczas pomiaru przędza 201 jest przesuwana tak, że pomiar jest wykonywany stopniowo wzdłuż jej osi. Większość energii światła ze źródeł światła 202,203 i 204 jest absorbowana przez tło 200. Mała część energii światła ze źródeł 202,203 i 204 oddziałowuje z przędzą 201 i jest odbijana do detektora 205.
Zwykle osylator 207 generuje częstotliwość dostatecznie dużą w stosunku do prędkości osiowego ruchu przędzy 201, aby próbki odbitego światła z każdego zakresu widma pochodziły z przekrywających się rejonów przędzy 201. Układ sekwencyjny 206 jest zbudowany z licznika i detektora dla uzyskania trzech dyskretnych sygnałów wyjściowych, które wzajemnie się wykluczają w czasie. Sygnały wyjściowe zwykle sterują trzema przełącznikami dla sekwencyjnego zapalania źródeł światła 202, 203 i 204. Ponieważ oświetlenie przędzy 201 ze źródeł światła 202, 203 i 204jest sekwencyjne, więc tylko jedno źródło 202,203,204 jest włączone przez określony czas, zanim następne źródło 202,203,204 zostanie włączone. Detektor 205 przetwarza serie odbitych sygnałów różniących się zakresem widma i czasem występowania na serie sygnałów elektrycznych, rozdzielone w czasie, podawane na przewód 213. Układy próbkujące 210,211 i 212 próbkują serie elektrycznych sygnałów rozdzielonych w czasie i zapisują sygnał proporcjonalny do energii odbitego światła w danym zakresie widma. Sygnały dla każdego zakresu widma są dostępne na przewodach 214,216 i 218. Układ demodulujący 220, sterowany sygnałem synchronizującym z przewodu 209, steruje układami próbkującymi 210,211 i 212 poprzez przewody 215, 217 i 219 odpowiednio. Układ demodulujący 220 również zawiera wzmacniacze operacyjne dla kompensacji sygnału i czułości dla różnych części widzialnego widma. Sygnały wyjściowe układu demodulującego 220, proporcjonalne do energii w każdym zakresie widma odbitej od przędzy 201, są przesyłane do filtrów dolnoprzepustowych 223,224 i 236 odpowiednio przewodami 225, 221 i 222. Sygnały te są również przesyłane do zespołu 229 przetwarzania sygnałów przewodami: 225a, 221a i 222a.
Filtry dolnoprzepustowe 223,224 i 236 działająw przybliżeniu jak całka skończona, użyta w mianowniku równania 1.13. Zespół 229 przetwarzania sygnałów jest zbudowany ze wzmacniaczy operacyjnych i analogowych dzielników i wykonuje funkcje opisane przez równania 1.9, 1.10, 1.11 i 1.12. Alternatywnie, zespół 229 przetwarzania sygnałów może być dołączony dla wykonywania funkcji opisanych przez równania 1.9, 1.10, 1.12 i 1.13. Sygnały proporcjonalne do wartości parametrów określających kolor i średnicę są przesyłane z zespołu 229 przetwarzania sygnałów do układu dyskryminatora 232 przewodami: 230 i 231.
Różnicowy dyskryminator 232 składa się ze wzmacniaczy operacyjnych, komparatorów i źródeł napięć wzorcowych, połączonych i wykonuje test opisany przez równania 1.3 do 1.7. Różnicowy dyskryminator 232, który przetwarza sygnały z przewodów 230 i 231 przez porównanie z wzorcami, wytwarza cyfrowy sygnał elektryczny na 233, który sygnalizuje, czy zmierzone zmiany koloru przędzy 201 sąakceptowalne, czy nie i cyfrowy sygnał elektryczny na przewodzie 234, który wskazuje, czy zmierzone zmiany średnicy przędzy 201 sąakceptowalne, czy nie. Cyfrowe sygnały elektryczne są przesyłane do zewnętrznego urządzenia 235 dla wywołania odpowiednich działań.
Przeprowadzono doświadczenie, wykorzystując układ z fig. 1 dla białej przędzy 101 (przędzy wykonanej z naturalnych włókien wełnianych) ze zmianami średnicy w różnych miejscach wzdłuż przędzy 101 i mającej włókna o różnych, nie białych kolorach, wplecione w białąprzędzę 101 w różnych miejscach wzdłuż przędzy 101. Figura 3 przedstawia wykres sygnału z przewodu 124 (urządzenia z fig. 1), który odpowiada sumie zarejestrowanej energii odbitego światła. Figura 4 przedstawia wykres sygnału z przewodu 124 (urządzenia z fig. 1) po filtrowaniu czaso12
179 078 wym, który odpowiada sumie energii odebranego światła odbitego. Figury 5,6 i 7 przedstawiają wykresy sygnałówz przewodów 111,112 i 113 (urządzenia z fig. 1) odpowiednio. Zwykle sygnały te odpowiadają odebranej energii światła po filtrowaniu spektralnym dla uzyskania sygnałów odpowiadających odebranemu zakresowi widmowemu barwy czerwonej, zielonej i niebieskiej odpowiednio. Figury 5a, 6a i 7a przedstawiają nieskalowane wykresy, przedstawiające część sygnału, jaką każdy z odebranych zakresów widma wnosi do całkowitego sygnału, przedstawionego na fig. 3 lub 4. Przez porównanie proporcjonalnej energii w każdym zakresie widma w danym miejscu przędzy 101, gdzie biała przędza 101 jest mierzona z energiąw innych zakresach, w tym samym miejscu, można uzyskać „cechy charakterystyczne” białego koloru. Przykład tego został dany w równaniu 1.11. Przez całkowanie równania 1.11 po znacznym obszarze (okresie czasu ^.... t2) włókna, można uzyskać wartość „normalnego” koloru włókna. Dzieląc tę normalną wartość przez aktualnąwartość, można uzyskać sygnał, który jest niezależny od intensywności oświetlenia i średnicy włókna. Jeśli w aktualnie mierzonym miejscu jest „normalny” biały kolor, wówczas stosunek ten jest bliski jakości i jest stabilny. Jeśli występuje zmiana koloru, stosunek ten różni się od jedności o wielkość proporcjonalną do wielkości zmiany koloru.
Przez porównanie tej zmiany z ustawialnym wzorcem, można wytworzyć sygnał, który będzie wskazywał, czy wystąpił błąd koloru.
Przeprowadzono doświadczenie z użyciem układu z fig. 2 na czerwonej, żółtej i niebieskiej przędzy 201 odpowiednio. Figury 8, 9 i 10 przedstawiają wykresy sygnałów z przewodu 213 (który przenosi sygnał odpowiadający czasowej sekwencji energii odbitego światła), pokazujące sekwencję zmian koloru w czerwonej, żółtej i niebieskiej przędzy, odpowiednio.
Fig.2
179 078
oSsotefniuns ezoeiuoeujzM θζ AmoiosFAm łeu6Ag
179 078
Przefiltrowany całkowity sygnał odbity
£7\ ćć/_7 ijoAmosbzo MOJłiy 2 AmoiosFAm jeuBAg
179 078
f/l cu] feuoMiazo A/vueq luAmoilipjm 3IS0JÓ|EZ M EJ0P|9ł9p0ł0j Z AMOlOSfAM [euBAg
179 078
fellOMJBZO
Amjbq ιυλΜΟίυρίΜ bisbjójbz μ oBsotefnuins ezobiuobiuzm aż oBsMoiosfAM nfeuBAs op oBomosbzo njłiy. z oBBMopsfAM njBuBAs ópunsois
179 078
Nieprzetworzone dane z zakresu widmowego ω
c _o <D
N (O
JQ
o:
£
B
Ό '(Λ
O ot a>
T3
O
[/\ lciJ feuo|9iz AMjeq luAmoujpim eisaj>jez m ejopfsłapojoj z AmoiosFAm jeuBAs
179 078
oBsotefniuns ezoeiuoeuuzM θζ oSsmoiosFAm njBuSAs Op f9U0|9IZ XMJeq luAMOllipiM 9IS9J>JBZ m oBgmosbzo rujiy z oBaMopsiAM nfeuBAs >j9unso}g
179 078
Ε £
ο
Ε σ
£ <ρ ω
ω
C0
Ν £
ω c
C0
Ό ω
£Ζ
Ο
Ν ίΟ ω
Ν i_
Ol (D 'θ’ ω
<ρ ο
C (Π
JO
Ν ^8
0;
Οι ‘Ο
-ω _ο
75) ο
Τ3
Ο [/\ kuj fei^soiqaiu AMjeq ωλΜΟίιιρίΜ 9is9J>jez m ejoppjGpołOj z AmoiosFAm feuBAs
179 078 ro
-Ω o
σ>
Φ £
o
E g
£
W
Φ
1_
Zć ro
N
N ro
E ω
o c
ro
Q
Φ
C2 ro <s ro w
φ
C2
Ξζ ω
Φ jo .52 'c
oBsofeiniuns bzobiuobluzm bz o6bmoios(Am n|Bu6As op iai>|S8!qBiu AMJBq iuAmoujpim bissj>|bz m oBbmosbzo ru;|ij z oBbmoiosIAm njBu6As >punso}s
179 078
Przędza czerwona
o δ) o . ¢) 8 ę> n (r> ci
~V—
D
( _ ω E i ω ϊί Φ ji c (
C N-^ “55 φ £ l's ϊ> ł o {E ro £ ro C N -0 -Q “55
Ά---' ł /2Si Interwał w zakresie widmowym barwy '
ir
i -
czerwonej zielonej niebieskiej [ Λ J θ-*°ΡΙθίθρ z AmoiosFAm jeuBAg
179 078
Przędza żółta
czerwonej zielonej niebieskiej
179 078
Przędza niebieska
179 078
FIG. /
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.
Cena 4,00 zł.

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Układ fotooptycznego urządzenia do określania parametrów włókna, zwłaszcza przędzy, zawierające dwie pary prowadnic przędzy w przestrzeni pomiarowej, co najmniej jedno źródło światła skierowane na przędzę, co najmniej jeden fotodetektor odbierający odbitą od przędzy wiązkę światła, przy czym pomiędzy fotodetektorem a przędząjest umieszczony co najmniej jeden filtr optyczny, a wyjście fotodetektorajest połączone z wejściem zespołu przetwarzania danych, z którym są również połączone wejścia wzmacniacza sumującego oraz źródło napięcia wzorcowego, zaś wyjście wzmacniacza sumującego jest połączone z zespołem przetwarzania sygnałów, którego wyjścia poprzez dyskryminator różnicowy są połączone z urządzeniem zewnętrznym, a za przędzą jest usytuowane tło stanowiące ograniczenie przestrzeni pomiarowej, znamienny tym, że z wyjściami fotodetektorów (108, 109, 110), połączone są wejścia czasowych filtrów (114,115,116), a ich wyjścia sąpołączone z wejściami zespołu (125) przetwarzania danych, zaś korzystnie absorbujące światło tło (100) jest tłem czarnym.
  2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że absorbujące światło tło (100) jest tłem czarnym matowym.
  3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że absorbujące światło tło (100) jest tłem płaskim czarnym.
  4. 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że absorbujące światło tło (100) jest tłem płaskim matowym czarnym tłem.
PL95317018A 1994-04-27 1995-04-27 Uklad fotooptycznego urzadzenia do okreslania parametrów wlókna, zwlaszcza przedzy PL PL179078B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPM5330A AUPM533094A0 (en) 1994-04-27 1994-04-27 Methods and apparatus for determining a first parameter(s) of an object
PCT/AU1995/000250 WO1995029396A1 (en) 1994-04-27 1995-04-27 Methods and apparatus for determining a first parameter(s) of an object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL317018A1 PL317018A1 (en) 1997-03-03
PL179078B1 true PL179078B1 (pl) 2000-07-31

Family

ID=3779906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL95317018A PL179078B1 (pl) 1994-04-27 1995-04-27 Uklad fotooptycznego urzadzenia do okreslania parametrów wlókna, zwlaszcza przedzy PL

Country Status (14)

Country Link
US (2) US5915279A (pl)
EP (1) EP0746756B1 (pl)
JP (1) JPH10505407A (pl)
KR (1) KR100366133B1 (pl)
CN (1) CN1121611C (pl)
AT (1) ATE250220T1 (pl)
AU (1) AUPM533094A0 (pl)
CA (1) CA2189048A1 (pl)
CZ (1) CZ294114B6 (pl)
DE (1) DE69531776T2 (pl)
IN (1) IN182927B (pl)
PL (1) PL179078B1 (pl)
TW (1) TW281702B (pl)
WO (1) WO1995029396A1 (pl)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPM533094A0 (en) * 1994-04-27 1994-05-19 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Methods and apparatus for determining a first parameter(s) of an object
BE1010882A5 (nl) * 1997-01-28 1999-02-02 Barco Nv Een detector van vreemde vezels en vreemde materialen gebaseerd op een absorptiemeting van licht en overeenkomstige detectiemethode.
DE19823695A1 (de) 1998-05-27 1999-12-02 Voith Sulzer Papiertech Patent Verfahren und Meßgerät zur quantitativen Erfassung von Inhaltsstoffen
US6040905A (en) * 1998-08-05 2000-03-21 Zellweger Uster, Inc. Fiber color grading system
CN100387974C (zh) * 1999-05-29 2008-05-14 乌斯特技术股份公司 用于鉴别纵向移动的纤维粘合织物中夹杂物的方法和装置
US7554586B1 (en) 1999-10-20 2009-06-30 Rochester Institute Of Technology System and method for scene image acquisition and spectral estimation using a wide-band multi-channel image capture
DE19955292A1 (de) * 1999-11-17 2001-05-23 Truetzschler Gmbh & Co Kg Vorrichtung an einer Faserverarbeitungseinrichtung, z. B. Spinnereivorbereitungsmaschine oder -anlage, zum Erkennen und Verarbeiten von Verunreinigungen
DE10009131A1 (de) 2000-02-26 2001-08-30 Schlafhorst & Co W Verfahren und Vorrichtung zur optischen Detektion von Verunreinigungen, insbesondere Fremdfasern, in längsbewegten Garn
US6473190B1 (en) * 2000-03-13 2002-10-29 Bayer Corporation Optical volume sensor
EP1290440B1 (de) * 2000-05-31 2012-06-06 Uster Technologies AG Verfahren und vorrichtung zur erkennung von fremdstoffen in einem längsbewegten fadenförmigen produkt
CA2329294C (en) * 2000-12-21 2007-01-02 Pulp And Paper Research Institute Of Canada Method and apparatus for measuring fibre properties
DE50213638D1 (de) 2001-07-12 2009-08-06 Uster Technologies Ag Verfahren zur erkennung von fremdstoffen in einem textilen material
US6697155B2 (en) 2002-04-09 2004-02-24 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Multispectral active remote sensing without narrowband optical filters
DE10358487B3 (de) * 2003-12-13 2005-05-25 Csb-System Ag Verfahren zum Ermitteln der Qualität und Quantitäten eines Schlachttierkörpers
JP2006071589A (ja) * 2004-09-06 2006-03-16 Univ Kansai 色測定装置及び光源装置
EP1856510A1 (de) * 2005-02-24 2007-11-21 Uster Technologies AG Vorrichtung und verfahren zum optischen abtasten eines länglichen textilen materials
WO2007012936A2 (en) * 2005-07-26 2007-02-01 Premier Evolvics Pvt. Ltd. Detecting and categorising foreign substances in a strand-like textile material
JP2007212423A (ja) * 2006-01-16 2007-08-23 Murata Mach Ltd 異物検出装置および繊維機械および異物検出方法
US20080151261A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Jon Jacob Kaminer Process and apparatus for online detection of surface irregularity in threadlines
EP1986005B1 (de) * 2007-04-26 2010-01-13 Gebrüder Loepfe AG Frequenzabhängige Fehlstellenermittlung in einem Garn oder Garnvorgänger
DE102007028637A1 (de) * 2007-06-21 2008-12-24 Schott Ag Verfahren zur dreidimensionalen Charakterisierung von optischen Materialien
DE102007037652A1 (de) * 2007-08-09 2009-02-19 OCé PRINTING SYSTEMS GMBH Vorrichtung und Verfahren zum messtechnischen Erfassen einer Farbe eines Objekts
KR100891842B1 (ko) * 2007-08-28 2009-04-07 주식회사 포스코 원형 선재 광학결함 검출장치 및 방법
US7657129B2 (en) * 2007-09-04 2010-02-02 Lockheed Martin Corporation Optical focal plane data coupler
US8199319B2 (en) * 2009-06-29 2012-06-12 Uster Technologies Ag Fiber property measurement
CH701772A1 (de) 2009-09-07 2011-03-15 Uster Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zur optischen Abtastung eines bewegten Textilmaterials.
JP5231679B2 (ja) * 2010-03-02 2013-07-10 ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー ケラチン繊維の損傷評価方法
JP5636785B2 (ja) * 2010-07-23 2014-12-10 村田機械株式会社 繊維条体測定装置及び糸巻取機
IT1403669B1 (it) * 2011-02-01 2013-10-31 Dv S R L Metodo e apparecchiatura per il riconoscimento di fibre tessili, in particolare fibre pregiate come il kashmir
US9173269B2 (en) * 2011-05-15 2015-10-27 Lighting Science Group Corporation Lighting system for accentuating regions of a layer and associated methods
DE102012102576A1 (de) * 2012-03-26 2013-09-26 Maschinenfabrik Rieter Ag Verfahren zur Garnüberwachung
DE102012216866A1 (de) * 2012-09-20 2014-03-20 Voith Patent Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von Eigenschaften und/oder Inhaltsstoffen einer Suspension
TWI598580B (zh) * 2013-05-03 2017-09-11 政美應用股份有限公司 Led晶圓檢測裝置及其方法
GB201401564D0 (en) * 2014-01-30 2014-03-19 Proton Products Ltd A high speed magnetic oscillating device
ITPO20150002A1 (it) * 2015-02-06 2016-08-06 Ecafil Best Spa Ind Filati Sistema e metodo di controllo e programmazione della produzione di un gomitolo
US9855004B2 (en) 2015-02-26 2018-01-02 Empire Technology Development Llc Devices and methods for measuring hair condition
CN107407628B (zh) * 2015-03-24 2020-05-08 乌斯特技术股份公司 基于led的纤维性能测量
JP6566756B2 (ja) * 2015-07-15 2019-08-28 株式会社豊田自動織機 織機における緯糸検出装置
US10918747B2 (en) 2015-07-30 2021-02-16 Vital Vio, Inc. Disinfecting lighting device
CN106353288A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 常州正易晟网络科技有限公司 基于荧光分析的制成品化学残留检测装置和检测方法
DE102016121662A1 (de) * 2016-11-11 2018-05-17 Saurer Germany Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Beurteilung der Qualität eines längsbewegten strangförmigen Gutes
US20180185533A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Vital Vio, Inc. Control systems for disinfecting light systems and methods of regulating operations of disinfecting light systems
JP6597696B2 (ja) * 2017-03-29 2019-10-30 Ｊｆｅスチール株式会社 鋼板形状計測装置及び鋼板形状矯正装置
EP3662283B1 (en) 2017-09-14 2025-07-02 Uster Technologies AG Fiber blend identification and/or ratio measurement
US10187948B1 (en) * 2018-05-31 2019-01-22 Pixart Imaging Inc. Light control circuit and optical encoder system
US12194168B2 (en) 2018-12-19 2025-01-14 Vyv, Inc. Lighting and dissipation device
US11639897B2 (en) * 2019-03-29 2023-05-02 Vyv, Inc. Contamination load sensing device
IT201900004861A1 (it) * 2019-04-01 2020-10-01 Univ Degli Studi Di Pavia Sistema per la determinazione delle caratteristiche superficiali e meccaniche di strutture filamentose, in particolare annessi cutanei, strutture ad essi associate, fibre naturali o sintetiche e loro aggregati
WO2021030748A1 (en) 2019-08-15 2021-02-18 Vital Vio, Inc. Devices configured to disinfect interiors
US11878084B2 (en) 2019-09-20 2024-01-23 Vyv, Inc. Disinfecting light emitting subcomponent
CN115003876A (zh) * 2020-01-31 2022-09-02 马福特克有限公司 纤维直径测定装置、无机纤维片材的制造装置、纤维直径测定方法及无机纤维片材的制造方法
CN114018843B (zh) * 2022-01-05 2022-04-08 北京新煜达石油勘探开发有限公司 基于光谱数据评价地层烃源物性的方法、装置、电子设备及介质
CN115508350B (zh) * 2022-08-23 2025-02-28 苏州大学 一种宽波段相位物体、4f光学非线性测量系统及测量方法
CN115854897A (zh) * 2022-12-27 2023-03-28 东莞诺丹舜蒲胶辊有限公司 胶辊激光智能检测方法、装置、设备及介质
CN118746557B (zh) * 2024-07-11 2025-02-11 东莞城市学院 基于多光谱成像的屏蔽罩缺陷检测系统

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4330062A (en) * 1978-06-21 1982-05-18 Sunkist Growers, Inc. Method and apparatus for measuring the surface color of an article
JPS56160139A (en) 1980-05-14 1981-12-09 Toshiba Corp I2l logical circuit
SU1004878A1 (ru) * 1980-12-16 1983-03-15 Институт ядерной физики АН УзССР Способ определени влажности волокнистого листового материала
EP0076301A1 (en) * 1981-04-13 1983-04-13 Ab Bonnierföretagen Distinct wavelength light reflection measuring apparatus
SU1086371A1 (ru) * 1982-12-09 1984-04-15 Институт ядерной физики АН УзССР Способ исследовани материала
US4577104A (en) * 1984-01-20 1986-03-18 Accuray Corporation Measuring the percentage or fractional moisture content of paper having a variable infrared radiation scattering characteristic and containing a variable amount of a broadband infrared radiation absorber
US4739176A (en) * 1985-04-04 1988-04-19 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization Monitoring for contaminants in textile product
GB8523747D0 (en) * 1985-09-26 1985-10-30 Vg Instr Group Fibre size monitor
CH668483A5 (de) 1985-12-17 1988-12-30 Zellweger Uster Ag Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der oberflaechenstruktur eines langgestreckten pruefkoerpers, insbesondere zur messung der haarigkeit eines garnes.
GB8604751D0 (en) * 1986-02-26 1986-04-03 Analytical Instr Ltd Colour analyser
DE3706056A1 (de) * 1986-06-10 1988-05-11 Baeckmann Reinhard Verfahren zur erzeugung und erkennung von optischen spektren und schalt- und sensorsystem insbesondere fuer naeh- und textilautomation
US4928013A (en) * 1987-02-17 1990-05-22 Measurex Corporation Temperature insensitive moisture sensor
CH674379A5 (pl) * 1989-05-26 1990-05-31 Hans Juergen Scheinhuette
US5229841A (en) * 1991-07-10 1993-07-20 Eaton Corporation Color sensor employing optical fiber bundles with varied diameters
DE69228550T2 (de) * 1991-09-06 1999-08-19 Commonwealth Scientific And Industrial Research Or Messverfahren und -vorrichtung
CH683293A5 (de) * 1991-12-20 1994-02-15 Peyer Ag Siegfried Fremdfasererkennung in Garnen.
FI91446C (fi) * 1992-01-24 1994-06-27 Abb Stroemberg Drives Oy Menetelmä ja laitteisto hierteen freeneksen määrittämiseksi
CH683035A5 (de) * 1992-01-31 1993-12-31 Loepfe Ag Geb Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Verunreinigungen, insbesondere Fremdfasern in langgestreckten, textilen Gebilden.
EP0652432A1 (de) * 1993-11-04 1995-05-10 BARCO nv/Automation Vorrichtung zum Erkennen von Fremdmaterial, insbesondere von Fremdfasern, in einem längsbewegten textilen Gebilde
AUPM533094A0 (en) * 1994-04-27 1994-05-19 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Methods and apparatus for determining a first parameter(s) of an object

Also Published As

Publication number Publication date
EP0746756B1 (en) 2003-09-17
PL317018A1 (en) 1997-03-03
EP0746756A1 (en) 1996-12-11
CN1121611C (zh) 2003-09-17
TW281702B (pl) 1996-07-21
IN182927B (pl) 1999-08-07
US6202493B1 (en) 2001-03-20
JPH10505407A (ja) 1998-05-26
CN1151208A (zh) 1997-06-04
WO1995029396A1 (en) 1995-11-02
EP0746756A4 (en) 1998-11-11
AUPM533094A0 (en) 1994-05-19
CZ317196A3 (en) 1997-10-15
ATE250220T1 (de) 2003-10-15
CZ294114B6 (cs) 2004-10-13
CA2189048A1 (en) 1995-11-02
DE69531776D1 (de) 2003-10-23
DE69531776T2 (de) 2004-07-01
US5915279A (en) 1999-06-22
KR100366133B1 (ko) 2003-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL179078B1 (pl) Uklad fotooptycznego urzadzenia do okreslania parametrów wlókna, zwlaszcza przedzy PL
US5259382A (en) Optical transcutaneous bilirubin detector
US3950101A (en) Measuring the heating value of a fuel in the gaseous state: method and apparatus
JPS61292046A (ja) 繊維製品の異物監視方法及び装置
JP2003527594A (ja) 可視光線スペクトル／近赤外線スペクトルにより果物の特性を測定し、相互に関連付けるための装置および方法
US6507022B1 (en) Optical apparatus
US4884891A (en) Fibre-optic apparatus
KR930700838A (ko) 물체 검사 방법 및 장치
CN100387974C (zh) 用于鉴别纵向移动的纤维粘合织物中夹杂物的方法和装置
US5923039A (en) Ultraviolet transmittance analyzing method and instrument
JP2009275314A (ja) アセテートトウの品質測定方法、その捲縮レベルの制御方法及び制御装置
JPS617445A (ja) 銅酸化被膜の酸化度判別装置
EP0447931A2 (en) Infrared laser fibre optics gas detection device
KR100381144B1 (ko) 비파괴 과일 선별장치
EP0418157A1 (fr) Dispositif endoscopique pour la détection de défauts sur métier à tricoter circulaire
JP3758250B2 (ja) 青果物等の内部品質検査方法およびその装置
JP2000304694A (ja) 茶葉の格付け方法及びその装置
JP3541291B2 (ja) 検卵方法及び検卵装置
AU693887B2 (en) Methods and apparatus for determining a first parameter(s) of an object
US5663791A (en) Apparatus and method for testing elastic articles
JP3671672B2 (ja) 糸条の欠点検出方法及び装置
EP1058112A1 (en) Improved detector and detection method for contaminants in textile materials based on an absorption measurement of light
ES2213241T3 (es) Procedimiento y dispositivo para escanear tejido textil preferentemente.
Yotsuda et al. Near infrared spectral imaging for water absorbency of woven fabrics
JPH06167442A (ja) 布地材質判定方法および布地センサ

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20050427