專利名稱：一種測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)物體，特別是如條紗，粗紗，紗線或 織物這樣的紡織品的電子測(cè)量方法。根據(jù)前述的的獨(dú)立要求所述，它涉及 到一種移動(dòng)、實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)物體的測(cè)量方法和裝置。本發(fā)明特別適合用于識(shí)別每單位長(zhǎng)度的被測(cè)產(chǎn)品中的固體異物，如聚丙烯，禾n/或測(cè)定被測(cè)產(chǎn)品 的濕度 背景技術(shù)在紡織行業(yè)，存在著對(duì)紗線這樣的細(xì)長(zhǎng)物體進(jìn)行可信的檢驗(yàn)的需要。 特別是，需要測(cè)量每長(zhǎng)度單位上紗線質(zhì)量和例如聚丙烯這樣的雜質(zhì)。目前 通常適用光學(xué)傳感器來(lái)解決這一問(wèn)題。不過(guò)這些方法的缺點(diǎn)在于，他們不 能識(shí)別對(duì)相對(duì)光學(xué)透明的雜質(zhì)，即和被測(cè)產(chǎn)品具有相同的光譜反射率或是 隱藏在被測(cè)產(chǎn)品內(nèi)部的從外面不可見(jiàn)的雜質(zhì)。上述的光學(xué)測(cè)量的不足之 處，可以應(yīng)用電子裝置，特別是電容式傳感器來(lái)解決。為了得到更多的紗線和其間可能存在的雜質(zhì)的特征，現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng) 建議使用不同的傳感器掃描紗線，并結(jié)合不同的傳感器信號(hào)進(jìn)行評(píng)價(jià)。例如W0-01/92875A1號(hào)專利所述，沿紗線的路徑連續(xù)設(shè)置兩個(gè)傳感器。其中 一個(gè)傳感器可以是光學(xué)傳感器，另一個(gè)可以是光學(xué)或電容傳感器。這種串 行安排兩個(gè)傳感器的缺點(diǎn)在于，，這些源于某一個(gè)紗線的位置的傳感器信 號(hào)并不是同時(shí)產(chǎn)生，而是有先后順序。這兩個(gè)信號(hào)在結(jié)合前必須同步，即上的差別。為此，必須知道紗線速度，但該速度往往是變化并且不精確的。例如EP-0401600A2和EP-0884409A1號(hào)專利文件 所述，揭示了同時(shí)掃描單個(gè)紗線位置的光學(xué)和電容式傳感器。整合兩種不同的傳感器，這樣的設(shè)計(jì)困難在于電容式傳感器的測(cè)量電極必須是透明的，以使光學(xué)傳感器的光能夠穿過(guò)。例如EP-0924513A1所示的一種用來(lái)測(cè)量實(shí)心雜質(zhì)比例的電容式方法 和裝置。紗線通過(guò)一個(gè)平板電容器，并通過(guò)一變化的電場(chǎng)。通過(guò)測(cè)量平板 電容器的功率因數(shù)的相對(duì)介電常數(shù)可以測(cè)得紗線的介電特性。 EP-0924513A1評(píng)價(jià)介電特性的方法如圖1所示。兩個(gè)電氣變量201， 202 從介電特性中取出，并合并為一個(gè)依賴于紗線質(zhì)量的特征值211。特征值 211與事先確定的代表雜質(zhì)的參考值231相比較，用以確定雜質(zhì)的比例 220。有兩種可能的方法確定這兩個(gè)電氣變量201， 202。第一個(gè)可能的方 法是在在兩個(gè)不同的頻率下測(cè)量電容器的電容。第二個(gè)可能的方法是在一 個(gè)頻率下測(cè)量電容器的功率因數(shù)，即電壓和電流之間的相移。雖然根據(jù) EP-0924513A1的測(cè)量原理能夠確定紗線中已知的固體雜質(zhì)比例220，但無(wú) 法區(qū)分的實(shí)心雜質(zhì)和濕度波動(dòng)的紗線。它假設(shè)紗線纖維的濕度是之前測(cè)量 的，并在測(cè)量過(guò)程中保持恒定。這個(gè)假設(shè)并不總是在實(shí)踐中可行。環(huán)境的 不均勻性，纖維濕度的改變或波動(dòng)，即使在裝有空氣調(diào)節(jié)裝置的房間都會(huì) 影響測(cè)量，何況在那些沒(méi)有空氣調(diào)節(jié)裝置的地方時(shí)。這些濕度波動(dòng)的紗線 被誤認(rèn)為雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的識(shí)別和被清紗器不必要的清除。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明優(yōu)先適用于紡紗或繞線工序(在線)中的清紗階段。本發(fā)明要解決的主要的問(wèn)題是，用一種可靠的方式保證光學(xué)清紗器能夠分辨并清除 雜質(zhì)，而同時(shí)不清除濕度波動(dòng)的紗線。能夠有效的測(cè)量雜質(zhì)比例則作為要
解決的次要問(wèn)題。因此，本發(fā)明是如EP-0924513A1那樣在先技術(shù)的進(jìn)一 步改進(jìn)的方法和裝置，用本發(fā)明測(cè)量產(chǎn)品可以在很大程度上不受測(cè)量環(huán)境 濕度波動(dòng)的影響。本發(fā)明特別適用于識(shí)別如聚丙烯這樣的實(shí)心雜質(zhì)，可以 有效的將雜質(zhì)與環(huán)境的濕度波動(dòng)影響區(qū)分。
本發(fā)明的進(jìn)一步應(yīng)用在于實(shí)驗(yàn)室(離線)檢測(cè)細(xì)長(zhǎng)紡織品。在這里， 需要特別精確的測(cè)量紗線的質(zhì)量和濕度，同時(shí)需要對(duì)兩者去耦。在實(shí)踐中， 紡織品實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)并不總是在裝有空調(diào)的房間進(jìn)行，空氣濕度和紗線的濕 度并不總是對(duì)應(yīng)于預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)條件。在這種情況下，為了能夠?qū)⒔Y(jié)果與其 他測(cè)量值或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)比較，需要測(cè)量紗線濕度。
獨(dú)立的權(quán)利要求中所述的方法和裝置在于涵蓋所有可能的保護(hù)范圍。 而最佳實(shí)施例的內(nèi)容體現(xiàn)在從屬權(quán)利要求中。
發(fā)明是基于電容式傳感器的輸出信號(hào)主要受紗線質(zhì)量，紗線濕度和
雜質(zhì)三個(gè)未知的變量影響。需要三個(gè)方程或測(cè)量來(lái)確定前述未知變量。像
EP-0924513A1所述的僅有兩個(gè)電測(cè)量變量的組合，是不夠的。因此本發(fā) 明，至少需要增加一個(gè)反映紗線介電特性的第三變量。基本上，紗線質(zhì)量， 紗線濕度和雜質(zhì)這三未知量可以由三個(gè)測(cè)量的變量確定。如果這三個(gè)未知 變量中有一個(gè)是我們所不關(guān)心的，其他的未知變量仍可評(píng)估，其余兩個(gè)未 知變量中的一個(gè)可以以一種絕對(duì)的方式而不只是一個(gè)相對(duì)的方式進(jìn)行評(píng) 估，其余未知變量可以通過(guò)消除計(jì)算以超過(guò)確定系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)較高的準(zhǔn) 確性評(píng)估。本發(fā)明所述的方法為了測(cè)量運(yùn)動(dòng)的實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)物體，將待測(cè)產(chǎn)品置于 交變電場(chǎng)中，并受該交變電場(chǎng)的影響。所述交變電場(chǎng)是由至少一個(gè)第一頻 率下的第一交變電場(chǎng)部分與第二頻率下的第二交變電場(chǎng)部分組成，前述兩 個(gè)頻率不同。用前述交變電場(chǎng)測(cè)量被測(cè)產(chǎn)品的方法是，有至少三個(gè)受交變 電場(chǎng)影響的電變量，在每一個(gè)頻率下分別記錄。從而，其中的一個(gè)變量對(duì) 應(yīng)第一頻率，其他的變數(shù)對(duì)應(yīng)第二頻率。上述至少三個(gè)變量相互結(jié)合。首 選的頻率值約為第一頻率10兆赫，第二頻率200千赫。
本發(fā)明所述的裝置為了測(cè)量運(yùn)動(dòng)的實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)物體，包含了測(cè)量電容 器和為被測(cè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的開放通道。有電壓發(fā)生器產(chǎn)生交流電壓，并施加在 測(cè)量電容器上，在被測(cè)產(chǎn)品通過(guò)的通道內(nèi)形成交變電場(chǎng)。該電壓發(fā)生器適 合在開放通道內(nèi)形成交變電場(chǎng)，所述交變電場(chǎng)是由至少一個(gè)第一頻率下的 第一交變電場(chǎng)部分與第二頻率下的第二交變電場(chǎng)部分組成，前述兩個(gè)頻率 不同。本裝置包含有一電氣連接到測(cè)量電容的評(píng)價(jià)電路，用于將前述受交 變電場(chǎng)影響的變量相互結(jié)合。有至少三個(gè)受交變電場(chǎng)影響的電變量，在每 一個(gè)頻率下分別記錄。從而，其中的一個(gè)變量對(duì)應(yīng)第一頻率，其他的變數(shù) 對(duì)應(yīng)第二頻率。評(píng)價(jià)電路用于將上述至少三個(gè)變量相互結(jié)合。
本發(fā)明優(yōu)先用于檢測(cè)如聚丙烯之類的實(shí)心雜質(zhì)，用于測(cè)量被測(cè)產(chǎn)品每 單位長(zhǎng)度上的質(zhì)量和/或濕度。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 下述的附圖用于更好的解釋本發(fā)明與背景技術(shù)的區(qū)別以及本發(fā)明的 技術(shù)細(xì)節(jié)。這種解釋基于清紗領(lǐng)域的實(shí)施例。如上所述，本發(fā)明不應(yīng)僅限于以上實(shí)施方式，下面的解釋也不應(yīng)當(dāng)作為對(duì)發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
圖1顯示EP-0924513A1所述信號(hào)的評(píng)價(jià)方法；
圖2是用類似于圖1的方式，說(shuō)明了本發(fā)明所述方法的4種信號(hào)的評(píng) 價(jià)方式；
圖3所示的是在一定紗線長(zhǎng)度上如本發(fā)明所示的各種測(cè)量信息的示意
圖圖(a)為識(shí)別雜質(zhì)，圖(b)為潮濕位置； 圖4是本發(fā)明所述裝置的兩個(gè)實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所述的方法，有一個(gè)變化的電場(chǎng)，其中包括至少兩個(gè)不同的頻 率。被測(cè)產(chǎn)品受到變化電場(chǎng)的影響。圖2顯示的是本發(fā)明所述的信號(hào)評(píng)價(jià) 方法，包含4種變化。4種變化的共同點(diǎn)在于，隨電場(chǎng)變化的至少三個(gè)電 變量101-104分別是fl-f4中各個(gè)頻率的影響下記錄。這些電變量 101-104，例如是被測(cè)量電容器2測(cè)得的電流或電壓(見(jiàn)圖4)。記錄電變 量101-104的頻率fl-f4，是發(fā)生在變化電場(chǎng)的頻率。 一種情況下，他們 是最好選定在介乎1兆赫到100兆赫之間，最好是介于5兆赫到50兆赫， 例如大致在10兆赫；另一種情況下，介乎10千赫到1000千赫之間，最 好在50千赫到500千赫，舉例來(lái)說(shuō)大致在200千赫。
如圖2 (a)所示，本實(shí)施例中三個(gè)變量101-103是在頻率fl-f3下記 錄的值。三個(gè)頻率fl、 f2、 f3中至少有兩個(gè)頻率不相等，即不會(huì)出現(xiàn)以 下情況(fl=f2=f3)，但三個(gè)頻率中也許兩個(gè)相等，如fl二f2^f3。推薦 的頻率值是f^f2^10兆赫，f3二200千赫。三個(gè)變量101-103相互結(jié)合。 所述結(jié)合例如包括建立三個(gè)變量101-103的一個(gè)合適的線性組合。用這種組合可以發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)信號(hào)120，該信號(hào)基本上是獨(dú)立于被測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量和濕 度。
如圖2 (b)所示，第一變量101和第二變量102是在同一個(gè)頻率fl 下記錄的，例如fl二10兆赫，而第三變量103是在不同的頻率f2下記錄 的，fl^f2，例如f2二200千赫。首先， 一個(gè)中間特征值是lll由第一變 量101和第二變量102產(chǎn)生，這個(gè)值基本上是獨(dú)立于被測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量。中間 特征值111可以是一個(gè)相移，功率因數(shù)或損失角，具體的方法由 EP-0924513A1詳細(xì)描述。EP-0924513A1特別是其
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段作為本 文件的參考文件。在EP-0924513A1已經(jīng)詳細(xì)描述產(chǎn)生中間特征值111的 方法。在本發(fā)明中，中間特征值111是結(jié)合第三變量103的。用這種組合 可以發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)信號(hào)120，該信號(hào)基本上是獨(dú)立于被測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量和濕度。
如圖2 (c)所示，該實(shí)施例進(jìn)一步體現(xiàn)了本發(fā)明所述方法。第一變量 101和第二變量102是在同一個(gè)頻率fl下記錄的，而第三變量103是在 不同的頻率f2下記錄的，fl^f2。中間特征值112由第二變量102和第 三變量103產(chǎn)生，這個(gè)值基本上是獨(dú)立于被測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量。中間特征值112 例如可以是一種介電常數(shù)，相對(duì)介電常數(shù)或電容。中間特征值是112會(huì)受 第一變量101的影響，就證明雜質(zhì)信號(hào)102存在，該信號(hào)基本上是獨(dú)立于 被測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量和濕度。
如圖2 (d)所示的實(shí)施例，第一變量101和第二變量102是在同一個(gè) 頻率fl下記錄的，例如fl二10兆赫，而第三變量103和第四變量104是 在相同的頻率f2下記錄的，并且fl^f2，例如f2二200千赫。第一變量 101和第二個(gè)變量102合并產(chǎn)生為第一中間特征值111 ，第三變量103和第四個(gè)變量104合并成為第二中間特征值113。隨后，第一中間特征值111和第二中間特征值113合并產(chǎn)生雜質(zhì)信號(hào)120 ，該信號(hào)基本上是獨(dú)立于被測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量和濕度。比較圖2和圖1可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明所述的技術(shù)方案與在先技術(shù) EP-0924513A1相比，尤其是有以下特點(diǎn)變量101-104中至少有三個(gè)變量被記錄下來(lái)； 變量101-104是在至少兩個(gè)不同的頻率f l-f3下記錄的； 本發(fā)明并不與任何特定的雜質(zhì)參考特性相比較； 輸出信號(hào)120信號(hào)基本上是獨(dú)立于被測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量和濕度。 圖3所示的是示例測(cè)量信號(hào)S在紗線x軸方向變化的示意圖。信號(hào)S 由圖2 (b)所示的實(shí)施例測(cè)得。第一曲線Sl顯示的是中間特征值lll， 第二曲線S2顯示的是第三測(cè)量變量103，第三曲線S3顯示的是雜質(zhì)信號(hào) 120，該信號(hào)是由中間特征值Sl和第三測(cè)量變量線性組合而成，例如 S3二S1-3XS2。圖3 (a)顯示的是一個(gè)含有如聚丙烯帶這樣的實(shí)心雜質(zhì)顆粒在一段紗 線區(qū)間x，上的例子。在這段區(qū)間上中間特征值S1是增加的，而第三測(cè) 量變量S2略為下降呈現(xiàn)負(fù)值。雜質(zhì)信號(hào)S3相應(yīng)在很大程度上增加，顯示 存在一個(gè)明顯雜質(zhì)顆粒。通常，在清紗器上設(shè)定一個(gè)預(yù)定的上限C。 一旦 雜質(zhì)信號(hào)S3超過(guò)這一上限C就觸發(fā)清紗動(dòng)作，這將適用于中間特征曲線 Sl，以及更突出的，適用于雜質(zhì)信號(hào)S3。圖3 (b)顯示的是一段較大濕度紗線在一段區(qū)間x"上的例子。在這 一區(qū)間，中間特征值S1增加，與圖3 (b)所示存在雜質(zhì)的情形相似，并且超過(guò)清紗上限C。但是第三測(cè)量變量S2也對(duì)濕度敏感，也同樣增加， 使得雜質(zhì)信號(hào)S3仍然是圍繞零并不超過(guò)上限C。如圖3(a)，顯示的是正確的觸發(fā)清紗的情況，如EP-0924513A1所述 的那樣，只有中間特征值S1被用來(lái)作為清紗信號(hào)。當(dāng)存在雜質(zhì)顆粒時(shí)， 線性組合S3實(shí)際上增加的更大，從而同樣正確的是，所以也可以觸發(fā)清 紗。只有從圖3 (b)可以看出本發(fā)明的實(shí)際優(yōu)點(diǎn)所在。如果使用中間特 征值Sl會(huì)啟動(dòng)一個(gè)錯(cuò)誤清紗。只有本發(fā)明所述的結(jié)合中間特征值Sl與第 三測(cè)量變量S2而產(chǎn)生的雜質(zhì)信號(hào)S3將能夠區(qū)分實(shí)心雜質(zhì)顆粒和環(huán)境濕度 波動(dòng)的影響。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，可以避免由如圖3 (b)所示的信號(hào)S1 引起的錯(cuò)誤觸發(fā)。圖4 (a)所示的是裝置1的第一個(gè)實(shí)施例的電氣線路圖。該實(shí)施例適 用于圖2 (b)所示的評(píng)價(jià)方法。測(cè)量電容器2包括兩個(gè)平行的電容器板 21、 22和平行貫通的通道20，實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)產(chǎn)品9例如紗線可以沿著 其長(zhǎng)軸通過(guò)該通道20。在該裝置中可選擇一個(gè)參考電容器3來(lái)屏蔽或減 少不利的周邊影響，例如空氣濕度或空氣溫度。參考電容器3最好是與測(cè) 量電容器2采用相同的結(jié)構(gòu)并平行連接，不同的是被測(cè)產(chǎn)品9沒(méi)有貫穿它。 該裝置1包含有第一交流電壓發(fā)生器21以產(chǎn)生工作于第一頻率的第一交 流電壓，例如選定在介乎1兆赫到100兆赫之間，最好是介于5兆赫到 50兆赫，例如大致在10兆赫。該裝置1還包含有第二交流電壓發(fā)生器42 以產(chǎn)生工作于第二頻率的第二交流電壓，例如介乎10千赫到1000千赫之 間，最好在50千赫到500千赫，舉例來(lái)說(shuō)大致在200千赫。第一和第二 交流電壓最好是正弦的，他們相互疊加在一模擬電壓加法器42上差分輸出。第一和第二交流電壓發(fā)生器41， 42，以及電壓加法器43可以至少在 概念上被組合成電壓發(fā)生器4，用以生產(chǎn)一包含兩個(gè)交流電壓部分的輸出 交流電壓。由此產(chǎn)生的輸出交流電壓適用于測(cè)量電容器2和參考電容器3。 當(dāng)然，眾所周知其他類型的電壓發(fā)生器，也可應(yīng)用于本發(fā)明所述裝置。 因此，可以不通過(guò)兩個(gè)交流電壓發(fā)電器41， 42來(lái)產(chǎn)生兩個(gè)正弦交流電壓。 例如，可以通過(guò)眾所周知的周期變化的矩形脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)，其傅立葉展開包 含一定基頻的奇數(shù)倍的頻率正弦部分。任何這些部分可用于測(cè)量，包括基 頻。探測(cè)電路5檢測(cè)電容器2， 3輸出的模擬信號(hào)，導(dǎo)線51的一端連接到 電容器2， 3的輸出端。如圖4a所示，探測(cè)電路5首先包含一個(gè)放大器 52來(lái)放大前述輸出信號(hào)。輸出信號(hào)放大器52連接到雙工器33來(lái)將輸出 信號(hào)劃分成第一和第二部分，并根據(jù)這兩個(gè)應(yīng)用的頻率，將這兩個(gè)信號(hào)部 分分別分配到第一信號(hào)路徑6和第二信號(hào)路徑7。其間要通過(guò)一個(gè)高通濾 波器54和低通濾波器55。第一高頻率的信號(hào)路徑6上的第一信號(hào)部分再 次被分到兩部分路徑61、 62并在兩個(gè)不同的階段解調(diào)。前述解調(diào)基本上 同步進(jìn)行，通過(guò)乘法器63、 64將前述信號(hào)部分與施加在電容器2 、 3 上的第一交流電壓信號(hào)相乘。為了獲得正交信號(hào)，移相器66最好是設(shè)計(jì) 成一個(gè)90°交流移相器。實(shí)際上確實(shí)也有可能要選擇不同的相移方法。 低頻信號(hào)路徑7上的第二信號(hào)部分也采用相同的方式解調(diào)，借助乘法器 73。在例子中的所有這三個(gè)信號(hào)都要通過(guò)低通濾波器56-58平滑，然后連 接評(píng)價(jià)裝置8。評(píng)價(jià)裝置8包含一個(gè)模擬電路或數(shù)字電路處理器。如圖4 (a)所示的實(shí)施例中，它包括一個(gè)中間評(píng)價(jià)模塊81，其將第一高頻率的信號(hào)路徑6 的兩個(gè)信號(hào)部分結(jié)合成一中間特征值。評(píng)價(jià)裝置8的中間特征值，在事后結(jié)合第二信號(hào)部分成為雜質(zhì)信號(hào)，其用于識(shí)別被測(cè)產(chǎn)品9中的雜質(zhì)。圖3 中所述的線性結(jié)合S3就是這樣一種雜質(zhì)信號(hào)。在適合的評(píng)價(jià)的方法下甚 至可能得到雜質(zhì)的比例，甚至雜質(zhì)的材料。在先技術(shù)EP-0924513A1已經(jīng) 提供了檢驗(yàn)雜質(zhì)份數(shù)的方法和裝置，本發(fā)明也可使用相同的技術(shù)。雜質(zhì)信 號(hào)可通過(guò)輸出導(dǎo)線89輸出到裝置上。另外，雜質(zhì)信號(hào)在評(píng)價(jià)裝置中可作 進(jìn)一步處理，例如，與一個(gè)預(yù)定上限C相比(參見(jiàn)圖3)。這個(gè)時(shí)候，存 在著給清紗器切割裝置一種可能的輸出信號(hào)，其內(nèi)容為"清紗"或"不清 紗"。圖4(b)所示的是裝置1的第二個(gè)實(shí)施例的電氣線路圖。其與圖4(a) 所示的實(shí)施例的區(qū)別在于:第二低率的信號(hào)路徑7的第二號(hào)部分再次被分 到兩部分路徑71、 72并在兩個(gè)不同的階段解調(diào)。這一特征對(duì)應(yīng)于圖2 (d) 所述的方法。第二信號(hào)的路徑與第一信號(hào)路徑6相似，包括兩個(gè)乘法器 73、 74和一個(gè)移相器76。評(píng)價(jià)裝置8包括一個(gè)第一中間評(píng)價(jià)模塊81，其 將第一高頻率的信號(hào)路徑6的兩個(gè)信號(hào)部分結(jié)合成第一中間特征值，一個(gè) 第二中間評(píng)價(jià)模塊82，其將第二低頻率的信號(hào)路徑7的兩個(gè)信號(hào)部分結(jié) 合成第二中間特征值，第一中間特征值結(jié)合第二中間特征值形成評(píng)價(jià)裝置 8的一個(gè)輸出信號(hào)。圖4 (b)所示的其他電路內(nèi)容與圖4 (a)所示的第 一實(shí)施例中的內(nèi)容相同并使用相同的附圖編號(hào)。當(dāng)然，本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于上面所討論的內(nèi)容。因此，例如 兩個(gè)以上的不同頻率的4個(gè)以上變量也是基于本發(fā)明的原理可衡量，并可相互結(jié)合的。這里再次強(qiáng)調(diào)，討論的例子以上，本發(fā)明不限制于清紗工作。 還有進(jìn)一步可能的應(yīng)用，例如在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試紗線。在這種情況下， 主要是考慮紗線的質(zhì)量和紗線濕度，基于本發(fā)明同樣可以建立相互獨(dú)立的 評(píng)估。根據(jù)本發(fā)明的描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可能獲得的進(jìn)一步的變 形，也應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。附圖編號(hào)目錄l裝置2測(cè)量電容器 20通道21、 22電容器板 3參考電容器41、 42第一、第二交流電壓發(fā)生器43電壓加法器5探測(cè)電路51導(dǎo)線52放大器53雙工器54高通濾波器55低通濾波器56-59低通濾波器6第一信號(hào)路徑61、 62第一，第二部分路徑63、 64乘法器66移相器7第二信號(hào)路徑71、 72第一、第二部分路徑73、 74乘法器76移相器8評(píng)價(jià)裝置81、 82第一、第二中間評(píng)價(jià)模塊89輸出導(dǎo)線9被測(cè)產(chǎn)品101-104測(cè)量變量111-113中間特征值120雜質(zhì)信號(hào)201、 202測(cè)量得到的變量211特征值220雜質(zhì)比例231參考值C上限S信號(hào)Sl中間特征值信號(hào) S2第三測(cè)量變量信號(hào) S3雜質(zhì)信號(hào)X紗線的位置 X'紗線上雜質(zhì)的位置 X"濕度信號(hào)的位置
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體(9)的方法，其中包括一交變電場(chǎng)，被測(cè)產(chǎn)品(9)影響該交變電場(chǎng)，受被測(cè)產(chǎn)品(9)影響的交變電場(chǎng)的特征記錄為變量(101-104)，前述受交變電場(chǎng)影響的變量相互結(jié)合；其特征在于所述交變電場(chǎng)是由至少一個(gè)第一頻率下的第一交變電場(chǎng)部分與第二頻率下的第二交變電場(chǎng)部分組成，前述兩個(gè)頻率不同，有至少三個(gè)受交變電場(chǎng)影響的電變量(101-104)，在每一個(gè)頻率(f1-f3)下分別記錄，變量(101-104)中的一個(gè)變量(101)對(duì)應(yīng)第一頻率(f1)，另外一個(gè)變量(102)對(duì)應(yīng)第二頻率(f2)，上述至少三個(gè)變量(101-104)相互結(jié)合。
2 .如權(quán)利要求1所述的測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體的方法，其 特征在于，所述結(jié)合包括用線性方程結(jié)合。
3 .如權(quán)利要求1或2所述的測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體的方法， 其特征在于，其中在第一頻率(fl)記錄的兩個(gè)變量(101， 102)互相結(jié) 合形成中間特征值(lll)，隨后在第二個(gè)頻率(f2)記錄的第三變量(103) 和中間特征值(111)相結(jié)合。
4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體的方法，其 特征在于，中間特征值(111 )是一個(gè)相移、功率因數(shù)或損失角。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體的方法，其特征在于，分別記錄在第一頻率和第二頻率的兩個(gè)變量(102， 103)，結(jié)合成為一個(gè)中間特征值(112)，其后第三變量(101)與中間特征值(112)相結(jié)合。
6. 如權(quán)利要求5所述的測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體的方法，其 特征在于，中間特征值(112)是一個(gè)介電常數(shù)、相對(duì)介電常數(shù)或電容。
7. 如前述任一權(quán)利要求所述的測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體的方 法，其特征在于，第一頻率(fl)介乎1兆赫到100兆赫之間，最好是介 于5兆赫到50兆赫，例如大致在10兆赫；第二頻率(f2)介乎10千赫 到1000千赫之間，最好在50千赫到500千赫，舉例來(lái)說(shuō)大致在200千赫。
8. 如前述任一權(quán)利要求所述的測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體的方 法，其中雜質(zhì)信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)和/或濕度信號(hào)是由至少三個(gè)變量(101-104) 結(jié)合而成。
9. 一種測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體(9)的裝置，包括測(cè)量電容 器(2)，測(cè)試電容器(2)內(nèi)有供被測(cè)產(chǎn)品(9)通過(guò)的通道(20)，用來(lái) 為測(cè)試電容提供交流電壓的交流電壓發(fā)生器(4)，通道(20)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè) 交變電場(chǎng)；評(píng)價(jià)電路(8)電氣連接到測(cè)量電容器(2)，用來(lái)將受交變電場(chǎng)影響 的電氣變量(101-104)結(jié)合；其特征在于交流電壓發(fā)生器(4)在通道(20)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)交變電場(chǎng)，該交變電場(chǎng)包括至少一個(gè)在第一頻率(fl)工作的第一電場(chǎng)部分和一個(gè)在第二頻率 (f2)工作的第二電場(chǎng)部分，前述兩個(gè)頻率不相等；評(píng)價(jià)電路(8)用于將至少三個(gè)電氣變量(101-104)相互結(jié)合，前述 變量受交變電場(chǎng)影響并在每個(gè)頻率(fl-f3)下被記錄，其中變量(101-104) 中的一個(gè)變量(101)在第一頻率(fl)下被記錄，變量(101-104)中的 另一個(gè)變量(102)在第二頻率(f2)下被記錄。
10. 如權(quán)利要求9所述的測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體的裝置(l), 其特征在于，其中探測(cè)電路(5)連接在測(cè)量電容器(2)和評(píng)價(jià)電路(8) 之間，用于測(cè)試測(cè)量電容器(2)的輸出信號(hào)。
11. 如權(quán)利要求10所述的測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物體的裝置(1)， 其特征在于，探測(cè)電路(5)包含一雙工器(53)將前述輸出信號(hào)分配到 到兩個(gè)信號(hào)路徑(6， 7)，其中信號(hào)路徑(6)用于傳輸?shù)谝活l率(fl)的 信號(hào)，信號(hào)路徑(7)用于傳輸?shù)诙l率(f2)的信號(hào)。
12. 如權(quán)利要求9-11中任何一項(xiàng)所述的測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè) 物體的裝置(1)，其特征在于，其中測(cè)量電容器(2)包含一個(gè)參考電容 器(3)，其與測(cè)量電容器(2)平行。
13. 如前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的測(cè)量運(yùn)動(dòng)中實(shí)心、細(xì)長(zhǎng)被測(cè)物 體的裝置(1)的用途，其特征在于，用于識(shí)別固體雜質(zhì)、評(píng)估單位長(zhǎng)度 上的質(zhì)量和/或濕度。
全文摘要
本發(fā)明是一種測(cè)量紗線的方法，包括一個(gè)交變電場(chǎng)，紗線受交變電場(chǎng)影響。該交變電場(chǎng)包括至少一個(gè)在第一頻率(f1)例如10兆赫工作的第一電場(chǎng)部分，和一個(gè)在第二頻率(f2)例如200千赫工作的第二電場(chǎng)部分，前述兩個(gè)頻率不相等；有至少三個(gè)受交變電場(chǎng)影響的電變量(101-103)，在每一個(gè)頻率(f1、f2)下分別記錄，變量(101-103)中的一個(gè)變量(101)對(duì)應(yīng)第一頻率(f1)，另外一個(gè)變量(103)對(duì)應(yīng)第二頻率(f2)，上述至少三個(gè)變量(101-104)相互結(jié)合產(chǎn)生雜質(zhì)信號(hào)(120)，該信號(hào)獨(dú)立于紗線的濕度。特別是紗線中的雜質(zhì)可以從濕度波動(dòng)環(huán)境中區(qū)分出來(lái)，其提供了一種改進(jìn)的清紗技術(shù)。
文檔編號(hào)G01N27/22GK101405598SQ200780009405
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2007年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者奧特·菲利普 申請(qǐng)人:烏斯特技術(shù)股份公司