[发明专利]一种测量纤维性能的仪器和方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维品质测量领域，尤其涉及对与纤维(例如棉纤维)混合的非纤维物(例如杂质)的检测。 

背景技术

通过对天然和人造纤维的各种不同性能进行常规评估，对纤维样品进行分级。这些性能包括纤维的长度、强度、颜色、含水量、伸直度、细度和非纤维含量等。例如，测量棉纤维的性能，以提供棉花的品质等级，这对于获得纤维价值及其对棉纱和棉织物品质的影响是重要的。最初，纤维样品的分级取决于分级人员的感觉，该分级人员通过视觉观察纤维样品，并由此确定其等级。然而，由分级人员进行分级的结果不确定，且严重依赖个人的技术水平。 

电子仪器已开始用于对诸如棉花的纤维进行分级。然而，电子仪器通常难以检测出棉花性能的细微变化，而分级人员则能够做到。 

需要不断改进这类仪器，以使它们例如在纤维性能的检测方面更一致，能够在更短的时间内测量更多的纤维样品，能够更容易、更可靠、更可重复性地检测和识别广泛的纤维和非纤维特性，以及提高这类仪器的可靠性并延长其使用寿命。 

发明内容

可采用一种测量纤维样品性能的纤维仪器至少部分满足上述及其他要求，该纤维仪器包括用于放置纤维样品的表面、用于将纤维样品压抵在表面上的手状物、用于选择性地照明纤维样品的具有超过一种峰值波长的照明光源(其中每种峰值波长在峰值波长的应用强度方面独立可控)、用于当纤维样品被照明时捕获其图像的传感器、以及至少用于控制传感器和照明光源的控制器。 

通过提供具有多种峰值波长的照明、且这些峰值波长中的每种均在照明强度方面独立可控，本文所述纤维仪器能够更好地检测出纤维样品内的异物以及确定纤维样品的颜色等级。 

在本发明这一方面的各个实施例中，表面至少由玻璃、石英和蓝宝石之一制成。在一些实施例中，手状物包括多只手状物，其中每只手状物就施加在纤维样品上压抵表面的压力大小而言均单独可控。在一些实施例中，照明光源包括多个照明光源。在一些实施例中，照明的峰值波长与黄光、红光、绿光和蓝光一一对应。在一些实施例中，传感器至少包括照相机和电荷耦合器件之一。在一些实施例中，控制器是个人计算机。在一些实施例中，纤维样品是棉花。 

本发明另一方面描述了一种用于测量纤维样品性能的纤维仪器，该纤维仪器包括用于放置纤维样品的表面、超过一只的以均匀压力将棉花样品 压抵在表面上的手状物、用于照明纤维样品的照明光源、用于当纤维样品被照明时捕获其图像的传感器、以及用于控制传感器和照明光源的控制器。 

本发明又一方面描述了一种用于测量纤维样品性能的方法，在该方法中将纤维样品放置在表面上、将纤维样品压抵在表面上、使用具有超过一种不同峰值波长的照明光源照明纤维样品、分别控制具有超过一种峰值波长的照明光源的照明强度、以及当纤维样品被照明时捕获其图像。 

在本发明这一方面的各个实施例中，照明纤维样品的步骤包括使用具有第一照明峰值波长的第一照明光源以第一照明强度照明纤维样品、在第一照明期间捕获纤维样品的第一图像、停止第一照明、使用具有第二照明峰值波长的第二照明光源以不同于第一照明强度的第二照明强度照明纤维样品、在第二照明期间捕获纤维样品的第二图像、以及停止第二照明。在一些实施例中，纤维样品通过多个接触点被压抵在表面上，以平衡施加在纤维样品上的压力。 

附图说明

通过参考附图和详细说明，本发明的其他优点显而易见。为更清楚地显示细节，这些附图并未按规定比例绘制，其中相同参考编号表示在一些视图中的相同元件。 

图1为本发明实施例所述的纤维仪器的功能框图。 

图2显示本发明第一实施例所述的照明光源。 

图3显示本发明第二实施例所述的照明光源。 

图4显示本发明实施例所述的在表面上的手状物。 

具体实施方式

现结合附图描述纤维仪器的各个实施例。图1显示本发明实施例所述的纤维仪器10的功能框图，该纤维仪器10可用于测量纤维样品12，例如棉花数量。纤维仪器10的基本元件包括用于放置纤维样品12的表面14、用于将纤维样品12压抵在表面14上的至少一只手状物16、用于将手状物16推抵在纤维样品12上的至少一台压缩机34、用于从表面14下方照明纤维样品12的至少一个照明光源18、用于捕获对纤维样品12的测量结果的至少一台传感器20、以及与纤维仪器10的各种元件通信的控制器22，且该控制器22可用于向/从各种元件发送指令/接收信息，以按期望方式控制纤维仪器10，正如下文中一些实施例所描述的。