表征長紡織料測試樣品特性的方法

專利名稱：表征長紡織料測試樣品特性的方法
技術領域：
本發明涉及一種表征長紡織料，例如纖維，紗線，粗紗，纖維條和扁平織料特性的測試方法。
已知將紗線均勻度測量值采用線條圖表方式圖解表示，其中對每個測量值賦予一線條，線條的高度與測量值成比例，或者與測量值和所要求或限定值相比較的合格值成比例。這樣的線條通常依次設置，從而可取得一種分布圖。
同樣，還知道采用指定的字母來表示合格值的結果，從而對每測量值或每測量組作為整個測量結果用文字表征。
由于對一紗線的可測量值的數目隨著時間不斷增長，因此線條或文字的增加數必需對所述已知的表達并置表示。所以，這種表達變得愈來愈復雜和不普遍，其結果使它不再值得使用，或者只會造成混亂。此外，臨界的和不到臨界的值之間的差別區分也成為不可能。
本發明目的在于創立一種方法，如權利要求書中所表述的，它使參數或測量結果值既使大數目也能一看就可確定，盡管還需要考慮到臨界的和不到臨界值參數或測量結果之間的差別。
利用將這些參數值沿著相對于另一個成傾斜或基本上同心排列的軸來取得測量結果。最好，使軸互相相對傾斜一個角度，該角度大小對一個參數來說甚為重要。該參數也可選用一段圓周來表示，其中在圓的中心相交的兩軸之間的角度，以及兩軸所界定的區域段正比于以預定方式連續連結的參數的重要性，該區段的半徑正比于參數的測量值。最好以一種方式變換該測量值，即差值是外面的，而對于測量值最可取的范圍位于最小和最大直徑之間。可以用對數化方式變換測量值，也可通過形成對某一偏置等的絕對值或倒數值來變換測量值。另一種方法，利用已知的統計值將測量值變換成累積的頻率值，而后者變換成一個分位點，其中假定有一個標準分布，并且半徑相對于分位點線性增加。由此，可以確保所有的界限和/或所要求的值均位于相同的半徑上。將測量對于參數和平均值的時間進行繪圖，由所繪圖計算分散值，并與所要求值限定值，分散值的先前組目標作比較。例如，分散值也可以用圓，或其它圖形或帶色碼的部分邊緣來標示。可以從測量值，平均值，限定值和分散值來測定測試樣品的表征質量特性。所述的質量特性可用作圖替代，或視為沿軸的參數表示。參數的鑒別也可改變，或者用可選擇的精細步驟，或者采用指示誤差的參數值，對此在下文予以詳述。
本發明的優點尤其在于可對測試樣品進行全面的評價，即，例如對紗線，粗紗，纖維條和其它織物料的纖維試樣可進行簡便測定，并通過電子處理取得測量結果。在處理測量值和用該測量值作評價時，可以放心地考慮使用測試樣品。如果應用各種測試器件來測定測量值，則測試結果可用單一表達方式。可以采用與絕對值，限定值等作比較方式進行表達，或者與已知的統計測定值作比較，譬如一種所謂USTER STATISTICS統計測定。
下面將憑借實例和附圖詳細說明本發明。其中，

圖1和圖2分別是特性的第一表征圖圖3和圖4分別是特性的其它表征圖圖5和圖6分別是特性表征用的輔助曲線圖；圖7,8,9和10分別是用不同鑒別方法表征測試樣品特性的示圖。
圖1表示軸1,2和3，他們每一個相對于另一個以角度4,5傾斜，沿著軸標出參數a,b,c值。例如，對每參數a,b,c取值al,bl和cl和參數值ar,br,cr。限定值，希望值，平均值等只是少數幾個表示這種參數值的例子。如果用直線將圖示的參數值ar,br,cr連接，則取得參數圖形6。如果用直線連接繪制的測量值al,bl,cl，則取得測量圖形7。利用眼睛比較上述圖形，可以迅速地與參數值相比來評價測量值。
圖2表示，例如參數e、f和g的軸8、9、10，其中選擇沿著軸8、9、10的值，參考值的位置或零點，使參考值er,fr,gr位于連續曲線11上。由測量值el,fl等開始，繪制曲線段12,13，他們大致上與曲線11平行。相鄰軸之間曲線11段的長度，例如可作為有關相鄰軸參數的相對重要性的判據。如進一步假設，在軸的箭頭方向以一組值繪圖，則軸8,9,10上反箭頭方向的值是可取的，由此軸和曲線段12,13之間的面積也可以提供參數測量值的評估或質量判據。
圖3表示沿著上述的參數h,i,k,l,m,n和有關的參數值與軸19,20,21,22,23,24所繪制的圖形。由于軸19-24在中心25相交，因此提供各種同心圓26,27,28,29,30，他們能表示不同的參考值。在軸19-24之間形成多個扇區31,32,33,34,35,36，扇區的大小對應于有關測試樣品性能的全面評估的參數的重要性。圖中陰影面積18在每個扇區31-36中有一個陰影區，在區內存在處于最好測量或理應測量位置的測量值。
然而，也可以為這種按排將在扇區內對一個和相同參數提供無數的軸，或者相應地只是想象中提供軸，而繪出參考值或測量值和界定面積的圓是可見的。各個參數之間的區別可以用顏色或其它圖表方法獲取。
圖4表示圖3的一個例子，具有相同的軸和圓，所以他們也具有相同的參考標號(即使他們對于幫助理解不甚有幫助)。圖中采用各段的徑向位置，或者采用相鄰軸及中心25和徑向段之間的面積來表示測量值和參考值。
作為一個具體例子，假定所述圖4在于提供一種對紗線質量的全面表示。圖4包括扇區31-36，在每個扇區內繪出參考值和至少一個測量值，這些值與用參數表達的紗線的性質有關。為了不涉及所有的六個扇區和簡單起見，下面將詳述最后二個扇區。圖4中，測量值以二個不同參考系統表達。一個參考系統利用統計方法測量比較值，他們是大小的圓形，相應于總的測量值的頻率。這種由統計得到的參考值對同一頻率安排在一個圓上。對于其它的頻率，不同的參考值安排在不同的同心圓上。下面將說明專用紗線所要求的值，以及參數測量值用的限制值。另外，對所述的表征，以一種合適的方式轉換測量值和參考值。
在扇區35中，每單位長度淺區的數目例如用扇形38表示，其中紗線作為試樣。在所述扇區35內另一扇形37表示整個剖面的參考值。扇形38靠近中心，表示該值是完全可與總體的比較紗線相比較的，它是屬于較好的部分，所以圖中具有比平均數少的淺區受到測量。扇形38還位于扇形37內，這表示可將它評定為適合于特定的應用。淺區和其它值還可以采用例如張力測試裝置來測量。對于其它值，例如最大受力，伸長，加工模數等均由相同裝置在試料上測量，這些值可在相鄰扇區內表示。
在扇區34，所測的深區的數目可用扇形39表示，用扇形40表示紗線剖面的參考值。這反映出一種差的評級。另，所測的深區的數目位于總體的平均值之上，它相應于圓28。另，對評級特別重要的是，扇形39位于扇形40的外面，測量值超過打算應用的限定值，于是必需把它分級為不合適的。單位紗線長度的深區的數目由紗線測試裝置測量，該裝置可以提供其它的值。這種其它值可以進入相鄰的扇區內。圖中由雙陰影區41的形狀和大小來再現紗線的總評級，雙陰影區41超出整個扇區。所述的區域41愈靠近中心，紗線的質量愈好。
圖5表示具有兩個軸42和43的輔助曲線圖，其中沿著軸42繪制所謂Z軸，這由標準分布統計學所知。軸43表示頻率值，這由一般的統計學可知，他們可由例如所謂USTER STATISTICS的測量值導出，該文由USTer的Zellweger Uster公司發表。在USTER STATISTICS中所述頻率值是指在大量的至少達到參數預定值的測量紗線數中所測紗線數的百分比。利用曲線44，可將軸43的百分數轉換成線性統計用的標準Z值。
圖6也表示具有兩個軸45和46的輔助曲線圖，其中沿著軸45如同沿著圖5中軸42一樣對相同值作圖。沿著軸46賦予可能性從0-100％的值。由軸45和46限定的區域例如用三個函數47,48和49作圖。每個函數47,48,49表示一種可能性，它是一種可實用的特殊語句或實情。在該例中，函數47表示具有最好測量值的概率。函數48表示測量值可以取得或可用于極限情況的測量值的概率。函數49表示某一不合適或不實用的參數測量值的概率。圖5和圖6的輔助曲線圖對于應用模糊邏輯是非常重要的。在所選擇的表示中，所希望值位于軸45上Z=0處，極限值位于Z=1處。由這種圖形表示的變換表示與總體相比較的測量值可如何作出評價。所希望的值和極限值根據試樣或紗線的應用也可有不同的大小。如果使用的是紗線，則所希望的極限值是稍微小一點。如果不要求使用紗線，則上述值稍大一些。紗線的輪廓表達這種要求。在這種情況下，可以線性地將軸45變換成軸45a。
圖7是對測試材料，尤其是紗線的總體評價的表征圖。由前述的圖形可知，實線圓50,51,52表示由統計學得到的經變換的參考值，尤其是利用USTERSTATISTICS，和相應的頻率值。扇形53,55,57,59表示變換的參考值，他們結合一起形成紗線的外形輪廓，扇形54,56,58,60表示測量值。在這種情況下，由均勻度測試器對例如扇區61內的紗線測試，從扇區62內外部結構的測試，從扇區63內由張力測試裝置對張力的測試，以及在扇區64內對深和淺部位的測試來獲取測量值。圖中的表示方法相應于一種低的分辨度，因為從圖只能導出非常一般的表達。
圖8表示一種相應的但相比于圖7更為簡便的表示方法，具有中等的分辨率。所以，對有關的參數需有較多的扇區數目。扇區65用于紗線的發毛程度，扇區66用于材質的均勻度，或者紗線的直徑，扇區67用于扭力，扇區68用于細度，扇區69用于伸長率，扇區70用于張力，扇區71用于單位長度的疵區數，扇區72,73,74用于粗和細位置等分類的結果表征。需指出，圖中扇區69,70,71匯集起來形成圖7中的扇區63。
圖9表示一種具有高分辨率的相應表示方法。圖中對圖8的每個扇區還進一步細分，由某一扇區可見，例如扇區71用于表示紗線內疵區的數目，將該區分成三個扇區75,76，和77，分別用于相對伸長，受力和絕對伸長的表示。
圖10表示根據紗線內的織疵對表示法的選擇性鑒別，例如可以從均勻度測試來確定紗線。在圖8中提供的扇區76是唯一受到進一步鑒別的，目的在于有選擇地將信息賦予紗線中一個特定的織疵范圍。這些信息尤其是扇區78內的棉結數，扇區79至82中的各種粗點位置，和扇區83中的細點位置數目。
本方法的操作方式如下下述的步驟可應用許多不同情況下，在這些情況中需對所獲取的大量結果提供一種概述。下面的說明涉及對紗線織料試樣綜合特性測試所取得結果的評估。
首先，用測試裝置對紗線進行測量，將測試過程中所得的結果予以匯集。從二個方面來分析，首先，對在特定紗線上測量的值作為評估的基礎。這種結果已經得到，并且例如已發表在上述的OSTER STATISTICS出版物上。他們包括，例如各種參數測量的平均值，分散值，上、下極限值等。第二，對欲測試紗線上許多不同的參數作為測量值，這些測量值可依據開始測定的基礎值作出評估。另，對從其它研究所提供的參考值予以測定，其中試樣或紗線對于某種特定的應用必需滿足所謂分布圖或特殊紗線的分布圖。
本發明現行的方法是，首先對各種不同參數的紗線，例如粗，細位置的數目，發毛程度，伸長度，最大張力，細度，均勻度，異纖維疵點和雜質含量等。所以，對每個參數得到一個測量值。這種方法也適用于由CV值或光譜圖曲線，從中測量特性值，它在本發明中視為測量值。每個測量值可以用座標軸作圖，或者用一個圓的扇形來表示。根據圖1，這些值可以是al,bl,cl等值。如果對每個相同的軸賦予參考值ar,br,cr，并且將測量值互相連接，則可以獲得測量曲線7和參考曲線6。對這兩曲線進行比較，得到對紗線性能或品質的初步概觀。最好以頻率值對軸1,2,3定標，該頻率值可以由比較大量試樣，例如紗線，通過USTERSTATISTICS來取得。
如果使軸8、9、10上的參數值的分度通過一種方式使他們受到變換(圖2)，即，使軸上相應的參考值er,fr,gr均位于連續曲線11上，則可認為測量值el,fl等為平行于曲線11的曲線部分12,13。測量值的位置與參考值的位置有關系，由此這種關系通過圖的表述一目了然。
根據本發明的一個優選實施例，圖3中的軸19-24對每個參數采用同心方式布置，對各參數值進行如下的定標或變換，即對于所有位于圓26-30上的參數具有可比較的參考值。由此圓26-30形成一種具有五個參考值的定標圓，將他們加到不同軸的參數上。最好使指示差品質的不希望值位于圓29,30區域的外側，而讓指示好品質的所希望的值位于圓26,27區域的內側。此外，圓28可代表平均值，圓29,30可代表不應超過的極限值。圓28-30可用于指示特定的參考值，對于變換的參考值也如此，或者他們可指示常用在上述USTER STATISTICS中的頻率百分數。在后一種情況下，利用USTER STATISTICS首先要將測量變換成為對應于所述參數值的統計頻率，然后統計頻率作為百分數出現，該百分數作為測量值記入由圓26-30確定的格柵內。除了參考值外，它是作為圓來提供的，圖中測量值是作為扇形，在某些情況下也可作為曲線帶，如圖3中陰影區18所表示那樣。此外，上述帶的寬度(內外半徑之間的差)指出測量值的分散值。然而，這樣一種帶也可指出優選參數或所希望參數的位置。所說的帶或區域18可以是連續的，或者斷續的，它可以有一個較小的或較大的直徑，它可以是圓的，或者有一定程度的變形。此外，對于總的評估也需考慮個別參數的重要性，對于后者是由區域18內相鄰軸之間的角度，或者扇形段的長度來確定。區域18與理想圓的全部偏差對于受測紗線的質量提供一個直接的指示。需注意，在對參考值，尤其是極限值和分散值作預選擇時，上述測量對于特定對象，例如尤其對于選用紗線來說始終要進行的。
為了不依靠用人眼對圖1-3表示方法中的確定測量值的評估，也可將測量值歸因于所選擇參數的質量貢獻，這種確認最好由模糊邏輯來確定。執行這種確定的步驟可參見圖5和圖6所示。
采用這種方法獲取參數的測量值，例如采用USTER STATISTICS，首先它涉及到其它的測量值。例如，測量精梳20號棉紗線細度CVFmax值為9％的參數，USTER STATISTCS指示由至少50％的可比較紗線來獲取所述的值。所述的值賦予軸43上(圖5)，于是在軸42上得到Z值為零。對于所述結果的評價由輸入成為圖6的模糊組進行。在軸45上寫入0值，在軸46上讀出說明這種關系的函數47，48和49。函數47表明，值0相應于概率為50％的所希望值。函數48表明，值0可被認為可適用于紗線的極限程度，概率為0％。函數49表明，值0可被認為不適用于紗線，概率為0％。上述三種說明的結合表示出，實際上值0是表示優質紗線的優良值。下面來看圖7的表征方法，例如欲表示和評價的參數位于扇區61內。參數的重要性或權重進行一種初始的評價，例如利用扇區61進行比較粗的評價。然后將測量視為用標記號60表示的曲線，由標記86作為定性的評價。所以，測量值落在平均值的好的一側，如用圓28表示，并位于由曲線59表示的輪廓內。由此可假設，至少平均值60得到滿足，該值是由輪廓線內由標記86的位置所示的值。
上述也可承擔對表示在相鄰扇區內的全部參數組的總評價，并對各個標記區內的參數指出結果。對于按圖6所取得的適用于各別參數的評級可由例如對每參數的所有三個表示與其它參數的表示進行綜合或比較。然而，也可用標記來表示所測量值的分散。這種分散由標記相對于中心的大小和位置表示。根據圖4，紗線性能可以與二種不同判據作比較來表示。另，一種可與普通的紗線生產上所用的經驗值的比較表示。所表示的數據可在上述的USTER STATISTICS中找到。由此將圓26-30的百分比指定為5％,25％,50％,75％和95％。另，也可以采用紗線的應用技術用語來表示比較。由此所要求的紗線外形輪廓由單斜陰影區的邊界87給出。
下面再次以不同的方式對本方法予以說明。首先，對平均值，分散值和極限值采用原先用于每個參數測定的已知方式予以測定，并儲存在數據庫內。這些值是參考值，并適用于紗線。
第一步，設定所測物的結構為例如圖1,2，尤其是圖3和4所示的，其中扇區31-36或軸的設置是為每個所要求的值所用，而對于參考值(如圖3用參考符號26-30所示的)設置圓或曲線，他們適用于所有的扇區。此外，也可將采用試料或其它廠家生產的試料所測值的輪廓分布提供為進一步的參考。第二步，對個別試料所測的測量值，經變換并列入結構作為扇形(如圖中標記的37,38)或作為整個圓區。然后，對每參數導出質量特性，它表示對測量值的一種評價。最好采用一種模糊邏輯，或根據它的規律來獲取這種測量值。
最后，將對所有參數的評價相加，得到一個總的評價，并用一種信息組表示。
為了盡可能地清楚和明確對所測值和其重要性予以表示，首要的是，盡可能以最簡便的方式變換參考值，并將它們表示成一種結構，例如表示為圓形。參考值最好選用平均值，分散值，分位數值等用于選擇的參數。參考值也可確定紗線輪廓的若干參數的分布曲線。對于紗線或試料的應用可用該分布曲線來限定。這種限定也要考慮到使用紗線對象的要求。紗線的輪廓分布是許多紗線的參數用的規定值的表征，對每參數賦予一個平均值，一個限定值，在某些情況下還賦予一個對于分散用的平均值。現今，由紗線的用戶，例如紡織廠等來規定紗線的外形，它對供貨接受者起到判據作用。在大多數情況下，供貨接受者提供一個限定值(最大值)，他們的意義在于可借助額外的要求值得到進一步提高。在上述USTERSTATISTICS中，所公布的許多參數的比較值作為頻率數值，可利用來建立紗線的輪廓。對于紗線輪廓只需要指示百分頻率數值。在理想情況下，對所有參數可用百分值表示，其結構表示可用同心圓。然而，也可根據參數的不同以不同的百分值或其它的絕對參考值來表示不同。這種參考值可作為整個測量周期中生產的經驗值來形成，或者采用一種優質的紗線作為參考物。由于考慮到就紗線輪廓的各種值的計算工作量相當大，所以需要以較少的計算工作來取得許多有關的值。對此，可根據統計律來進行，例如由平均值+3°分散值作為限定值，由限定值-3°分散值作為平均值，或者由試樣的數目和分散值作為分散值的CV值。也可以用內插和外插法由USTER STATISTICS的值，例如對以35％或70％頻率數用于粗線處的值，對以50％頻數由粗線處給出的值，來進行統計。其它的可能使用的方法，包括由紡織原料生產法規測定紗線輪廓值。例如，這些已知的關系是纖維細度的均勻度之間，或者紗線支數或細度的起伏與CVm值之間的關系。以此方式，可以由所選參數的已知參數值來測定其它參數的限定值。紗線的輪廓也可分級地構成，并形成一種三合結構，例如在下面提到的，具有干線和合適的齒狀主、次支線的結構。下文涉及所用測試裝置和評價測試參數的詳細內容。下表右側表示參數值的變換方式。
性質拉伸試驗弱區數 對數力 倒數伸長 倒數烏斯特測試儀均勻度
CVm％CVlm％光譜圖紗疵稀處 和數-60％ 對數-50％-40％ 對數密處 和數+35％ 對數+50％+70％ 對數毛結+140％對數+200％+280％對數細度紗疵分級SLT利用指示質量屬性還可進一步增加表征測量值的實際意義，采用扇形表示所述的這種質量屬性。下面將利用有色的區域或圖案，即帶有適用于已知燈光信號的顏色。質量屬性也可以指紗線的總質量，表示紗線對于限定的程度，即合適的，比較合適的或非常合適的，是不適宜的還是適宜的。可以把質量屬性指定為，當測量值落在一個預定范圍內時的參數的測量值。另外，不可能指定一個永久有效的質量屬性，而只能是這種有效性可能出現的概率。在這種情況下，質量屬性具有最大的概率，例如可應用的概率。
從幾個扇形區域提供的質量屬性也可以予以組合，即按照模糊邏輯運算規則，或利用概率的相加來進行這種組合。但是，超過規定概率的差的質量屬性也可認為是存在的。
在測定質量屬性時，有關參數的測量值的分散是可以允許的。在測量紗線樣品時，置信度限制在總的分散值范圍內，因為只有少數測量是可以利用的。所以，質量屬性不能予以可靠地認定。因此，依據測量值的分散，可以將質量屬性和測量值之間結合起來。例如，對一參數的測量值，只有在低于99％的置信度限位于規定限制之上時紗線才是“不合適的”。類似地，如果高于99％的置信度限位于規定限制值之下時紗線可被認為是“好的”。這意味著，置信度分散得愈寬，認為質量屬性“不可靠”的測量值的范圍愈大。然而，試樣的數目或測量的次數增加，則認定質量屬性的概率可以提高。
作為例子，對紗線測量所提供的參數已作為表示本方法的操作模式。然而，這對于如何取得測量值，或者如何從測試樣品獲取測量來說不是苛求的。所以，進行在粗紗，纖維條，纖維或扁平織物上測量參數的表征可以取得一種可以比較的效果。
權利要求
1．一種用于表征細長紡織試樣，例如紗線，粗紗和纖維條特性的方法，其特征是沿著軸(1,2,3)指示參數(a,b,c)的值，所述的軸以互相相對傾斜地安置。
2．如權利要求1的方法，其特征是變換參數的值，其方式是使參數(e、f、g)的參考值(er,fr,gr)座落在一條連續曲線(11)上。
3．如權利要求1的方法，其特征是在扇區(31-36)內的參數值用一個圓來表示。
4．如權利要求1的方法，其特征是軸(a,b,c)互相相對地以一角度(4,5)傾斜布置，該傾角正比于某一參數的統計顯著性。
5．如權利要求1的方法，其特征是沿著參數的軸指示測量值(a1,a2,a3)和參考值(ar,br,cr)。
6．如權利要求1的方法，同心地布置各軸，并將參考值(26,27,28,29,30)賦予軸(19-24)上的多個參數(h-n)。
7．如權利要求1的方法，其特征是通過測定參數，由此計算多個測量值，平均值和分散值，并對參數規定有關的需要值，限定值和分散值。
8．如權利要求1的方法，其特征是由測量值，平均值，限定值和分散值質量屬性(86)來測定，上述諸值表示試樣的質量。
9．如權利要求1的方法，其特征是借助模糊邏輯方法來測定質量屬性。
10．一種對細長紡織試樣，例如紗線，粗線和纖維條特性的表征方法，其特征是利用基本上以同心圓布置的軸，沿著軸對參數值繪曲線，并由曲線指示多個參數的參考值。
全文摘要
本發明涉及表征細長紡織試樣,例如紗線,粗線和纖維條特性的方法,該方法使參數值或測量結果一看就是可確定的,但仍需考慮到臨界的和欠臨界的參數或測量結果,并沿著互相傾斜或基本上同心的軸對參數值繪制曲線。最好使參數表示成一個圓的扇形(31－36),其中相交在圓中心的并以扇形為界的兩軸之間的角度正比于參數的預定相互關系,扇形的半徑正比于參數的測量值。
文檔編號D01H13/00GK1215831SQ98119820
公開日1999年5月5日 申請日期1998年7月25日 優先權日1997年7月25日
發明者P·菲勒 申請人:澤韋格路瓦有限公司