監(jiān)控和/或測量運行中的絲狀或線狀測試材料參數(shù)的裝置及其操作方法制造方法及圖紙

本裝置具有測量縫２，它是被測試材料Ｆ的通道，其兩壁上有組成電容器的兩個極板１３、１４。除了電容測量元件之外還有一個光學(xué)測量元件，它包括在測量縫２一個壁上的光源６和光電元件７，兩種測量元件共同組成一種通用的測量頭。因此，減低了先有技術(shù)中只有一種測量元件的測量頭的精度的波動，并能自動校驗測量頭，此外還可以測定和監(jiān)控早先的測量頭無法測量的物理量。（*該技術(shù)在2010年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種用于監(jiān)控和/或測量運行中的絲狀或線狀測試材料參數(shù)的裝置，該裝置有一個讓測量材料通過的測量縫，在其兩壁上各有一個測量極板構(gòu)成電容式測量元件的一部分。目前有許多種基于電容測量原理的這類測量裝置，更具體地說，一方面，有如所謂的電子清紗器，另一方面，有如勻細度測定儀。電子清紗器(對此可舉出由ZellwegerUster公司制造的UsterAutomatic型)用于檢測出能引起麻煩的有缺陷的紗，例如，加粗不足的，變細了的，粗細不勻的加工疵(frequentthickeningsandthinnings)。勻細度測量儀(例如ZellwegerUster公司制造的Uster測試儀，Uster是ZellwegerUster公司的注冊商標(biāo))用于檢測和分析細條、粗紗和紗的單位長度重量的變化。多年來由于其高測量精度和其恒定的靈敏度，電容測量原理已得到廣泛應(yīng)用。除了這種基于電容原理的裝置之外，也可使用測出被測材料的直徑的光學(xué)測量頭，特別是在不能應(yīng)用電容測量頭的時候要使用這類的光學(xué)測量頭，例如測量可導(dǎo)電的線材。不論是使用哪種測量原理，由于它們的工作原理和結(jié)構(gòu)的原因，其測量頭在一定程度上都受外界影響的制約，例如濕度，紗橫斷面的形狀，相關(guān)位置材料的影響等等。盡管消除或減少這些影響有很大的好處，但在使用現(xiàn)有技術(shù)時還不可能實現(xiàn)。另一個尚未解決的問題是提供一種通用的測量頭，它可用于所有種類的線材而又具有電容測量原理的全部優(yōu)點。最后，隨著自動化的進展，也需要提供一種能自檢的測量頭。本專利技術(shù)希望達到所有這些目的。因此，本專利技術(shù)詳細說明一種測量頭，它比已有的測量頭較少受外界影響，因而，具有通用性并且可以自檢。依照本專利技術(shù)這個目的可以用下述辦法實現(xiàn)除了電容測量件之外，還使用一種光學(xué)測量元件，它包括一個設(shè)置在測量縫的一邊上的光源和一個光電元件，兩種測量元件共同組成的一個通用測量頭的一部分。實際測試表明，與已有的測量頭相比，兩個測量元件以一種共同協(xié)作的方式減少了因外界的影響而引起的精度的變動。根據(jù)本專利技術(shù)的這種測量頭，其通用性是很明顯的，力求具備的自檢性能也可以下述方式獲得由這兩個測量元件所提供的結(jié)果之間的偏差說明兩個測量元件中有一個工作不正常。除了上述的特性之外，根據(jù)本專利技術(shù)的測量頭還有其他優(yōu)點它允許不停機測量和監(jiān)控參數(shù)，而在此之前，監(jiān)控尚不可能或至少不能以如此簡單的方式實現(xiàn)。因此，除了通常監(jiān)控的，如橫斷面和直徑等參數(shù)外，還可以監(jiān)控和測量其他的，例如松密度，發(fā)毛程度和水份含量。對這兩種測量元件的測量值進行綜合評估可獲得進一步的效益和在此之前不可能獲得的更廣泛的應(yīng)用如眾所周知的那樣，電容測量元件測量橫斷面的變化量，或更準(zhǔn)確地說，是單位長度測試材料的重量，而光學(xué)測量元件則測量直徑。所測兩種數(shù)值的結(jié)合，提供了關(guān)于單位體積重量的信息，即一個可以與其物理密度相比較的參數(shù)。由此轉(zhuǎn)而可以推斷出有關(guān)的其他參數(shù)，例如紗捻度。從以上的說明性而決不是限定性的敘述中可以看出，根據(jù)本專利技術(shù)的測量頭有一系列意想不到的特性，并且更特別的是允許對一些被測物理量進行測量和監(jiān)控，而在此之前使用已有的電容或光學(xué)的簡單的測量頭都不可能對這些量進行測量。本專利技術(shù)還涉及所述裝置的操作方法，其特征在于要使兩種測量元件相匹配，從而達到同樣的靈敏度。下面參照例證性的實施例和附圖，更為詳細地解釋本專利技術(shù)，其中附圖說明圖1表示根據(jù)本專利技術(shù)的裝置的第一例證性實施例的斷面示意圖，其剖面垂直于線材運動方向;圖2表示圖1的第二個例證性實施例的第二種變型的細部;和圖3表示本專利技術(shù)裝置的第三種例證性實施例的斷面示意圖，其剖面在線材運動的平面內(nèi)并與該裝置的測量縫垂直。圖中所表示的裝置都是用來監(jiān)控和/或測量運動中的線材參數(shù)的，更具體地說是對其直徑和橫斷面進行光學(xué)和電容監(jiān)測。這些裝置(也稱之為測量頭)中的每個都有一個帶有測量縫2的殼體1，被測的線材F穿過縫2。在本文中，線材表示一種細長的諸如線、紗或紡織絲帶或甚至是金屬絲等的測試材料。圖中所示的每一例放大比例均約為5∶1，在圖2所示的例證性實施例中，測量縫2比在圖1和圖3中所示的寬。殼體1是一個塑料注射成型的整件，形狀為一個開口基座的盒子，它由一條用作測量縫2的凹槽分為兩半3和4，一個支承該裝置的光學(xué)和電容元件的支承板5插入開口的殼體基座里并用螺釘固定到殼體1上。在圖中，安裝在支承板5上并位于殼體的左半部分3區(qū)域內(nèi)的是一個光源6，最好用發(fā)光二極管，其發(fā)射出的光射到安裝在殼體的右半部分4區(qū)域里的光敏二極管7上。測量縫2分別由散射屏8和9與發(fā)光二極管6及光敏二極管7隔開，因而在測量縫2中產(chǎn)生了散射照度，散射光也照射到光敏二極管7上。光敏二極管7前面的散射屏也可以設(shè)計成濾光板的結(jié)構(gòu)，以濾去背景光，或者可以同時用作散射屏和濾光板。如果一根線材F穿過測量縫2，由于紗的瑕疵而出現(xiàn)斷面的變化(例如變粗或變細)，從而使得在光敏二極管7上的光線明暗程度，以及從其輸出的信號發(fā)生變化。利用光敏二極管7輸出信號的這一變化，則可以或簡單地記錄下上述的缺陷，或讓運動著的線材F停下來消除疵點。為在測量縫2中獲得一個均勻的照明場，在發(fā)光二極管6和散射屏8之間設(shè)置了一個隔板10(圖1)，或一個帶有凹槽12的截頭圓錐形光導(dǎo)塊11(圖2，3)，在此，對這些元件不再進一步解釋，該部分內(nèi)容可以參考歐洲專利EP-A-244，788，那里詳細描述了附圖中所示測量頭中的光學(xué)元件。如圖所示，除了迄今所描述的光學(xué)測量元件之外，還設(shè)置有一種所謂的電容式測量元件，各圖分別表示了電容測量元件相對于光學(xué)測量元件幾種可能的結(jié)構(gòu)形式。帶有電容測量元件的測量頭已經(jīng)在ZellwegerUster公司的Uster自動型電子清紗器和在Uster勻細度測定儀上普及使用了幾十年，所以可以認為上述測量是眾所周知的。在大量與這種類型的測量頭有關(guān)的專利中，我們可以指出的有US2，516，768和US3，009，101。在圖中，兩塊電容極板13、14代表電容測量元件，因為對電容測量原理已經(jīng)熟知，其詳圖就省略了。圖1和圖2都表示光學(xué)測量元件與電容測量元件的測量區(qū)域重疊設(shè)置的情形。在圖3所示的實施例中，這些測量區(qū)域相互毗鄰設(shè)置。根據(jù)圖1，電容極板13和14分別由嵌入散射屏8和9中的導(dǎo)電的金屬或塑料構(gòu)成，它們對于光學(xué)測量元件來說是“透明”的。這里每塊散射屏可以是夾心式的結(jié)構(gòu)，并且上述的導(dǎo)電層可以用汽相蒸鍍法或噴霧法(所謂陰極濺鍍法)貼附在屏上。加工出導(dǎo)電層而形成電容極板13、14的另外一種可行的辦法是用一種合適的材料例如金屬做的細孔絲網(wǎng)。在圖2所示的實施例中，構(gòu)成電容器極板13、14的導(dǎo)電層不是嵌入散射屏8、9中，而是讓導(dǎo)電層貼附到散射屏的一個面上。這個面可以是朝向線材F的那個表面，如圖所示，但從原理上講也可以是背離線材F的那個表面。有關(guān)圖1所作的說明，同樣適用于此處導(dǎo)電層及其材料的設(shè)計。在圖3所示的例證性實施例中，其光學(xué)和電容測量元件沒有共同的測量區(qū)，而是在空間各有一個獨立的測量區(qū)。由圖可知，測量區(qū)域及測量元件按照線材運動的方向順序排列布置。在這種實施例中，兩個測量元件互相完全獨立。雖然在使用圖3所示的測量頭時，電容和光學(xué)測量不是同時在線材的同一部分而是在線材的相鄰兩個部分分別進行的，但這兩種測量之間的信號差異可以在信號處理中得到補償。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于監(jiān)控和／或測量正在運行中的絲狀或線狀測試材料參數(shù)的裝置，該裝置有一個讓測試材料通過的測量縫，在其兩邊的壁上各有一個測量電極板構(gòu)成電容式測量元件的一部分，其特征在于，除了電容式測量元件之外，還設(shè)有一種光學(xué)測量元件，它包括設(shè)置在測量縫（２）的一個壁面上的光源（６）和一個光學(xué)元件（７），而這兩個測量元件共同組成一個通用的測量頭的一部分。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：漢斯彼得勞舍，
申請(專利權(quán))人：澤韋格格路瓦有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：CH[瑞士]