[发明专利]在移动伸长织物材料中的周期性结构的检测

说明书

技术领域

本发明涉及织物材料测试领域。它根据独立权利要求的前序部分涉及一种用于检测在移动伸长织物材料中的周期性结构的方法和设备。本发明可以例如使用在纺织实验室中的纱线测试设备中或在纺纱机或绕线机中的清纱器中。

背景技术

用于测试织物材料的大量不同方法和设备是已知的。不同传感器原理使用在织物测试设备中。本发明使用光学传感器原理，其例如从WO-2004/044579A1中已知。织物材料由光源照亮并且与织物材料相互作用的光由光检测器检测。所检测的光是对织物材料直径和/或它的光学特性例如反射率或颜色的测量。

现有技术已知的一些设备使用光电传感器阵列以便借由织物材料的投影测量织物材料的横向尺寸，传感器阵列本质上绝大多数用CMOS或CCD技术设置并且可以从市场上获得。这种光学织物测量设备的示例公开在说明书CH-643'060A5，EP-0'971'204A2和WO-99/36746A1中。

一种用于检测在移动织物材料中的缺陷的方法和设备是从WO-89/01147A1已知的。矩形被照亮在材料上并且借由变形成像投影到线传感器或矩阵传感器。在该过程中，光学地积分沿着材料的移动方向的来源于特定区域的光。在材料中的缺陷在积分信号中更显著并且因此可以更好地被识别。

为了检测周期性纱线缺陷，纱线传感器的时间相关输出信号通常借由傅立叶变换变换到时间频率域。在时间频率域中用大幅度表示的频率指示周期性纱线缺陷，而其他频率的幅度是对周期性纱线不规则性的测量。应用傅立叶变换的方法的示例提供在说明书US-2,950,435A，US-5,592,849A和EP-2'090'538A2中。傅立叶变换的计算是工作集约化，无论是以模拟或是数字的方式进行。

EP-1'553'037A1公开了一种用于测量前进纱线速度的设备。该设备包括沿着纱线的前进方向以等间距方式设置的多个光接收器。纱线在传送中被照亮，以便它的阴影落在光接收器上。固有地存在于纱线，例如纤维中的不规则性产生在光接收器中的时间变化信号。单个光接收器的信号被叠加以形成复合信号。纱线速度通过在复合信号中占优势的时间频率与光接收器的等距离相乘来获得。

DE-36'28'654C2描述一种确定前进细线的单个纱线分量的长度不均匀性的方法。细线结构相对于移动方向横向地被光学地扫描。扫描信号经受频率分析。如果构成细线的所有单个纱线具有相同的长度，那么扫描信号包含具有特定基频的单个频率分量。在不同长度的单个纱线的情况下，在扫描信号中也产生基频的分频谐波。

具有光波导结构和导电体结构的电路板是总体上例如从US-2010/0209854A1已知的。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于检测在移动伸长织物材料中的周期性结构的方法和设备，借由其，可以比在本领域的情形中以更简单和更快速的方式识别周期性结构。如果可能，周期性结构也将是可量化的。

这些和其他目的由如在独立权利要求中限定的根据本发明的方法和根据本发明的设备来实现，有利实施例提供在附属权利要求中。

本发明的理论背景是线性系统的系统理论。本发明基于这样的思想，在沿着它的纵向方向以等距方式布置的多个检测点扫描织物材料，从检测点的复合信号得出织物材料的周期性结构的结果。如果可以获得具有不同等距的多组这样的检测点，那么可以从复合信号获得织物材料的结构的空间频谱。换句话说，实际上不需要计算努力，织物材料的结构的傅立叶变换可以由本发明产生。

检测点是直接扫描织物材料的位置。它们尽可能地布置靠近织物材料或它的意向路径，以便实现高信噪比和高局部分辨率。在织物材料与检测点之间的距离优选地为在0.1mm到几个毫米之间。元件附接到检测点，其设计用于记录包含在织物材料上的信息的物理信号。物理信号可以例如借由电磁场发送。在优选实施例中，光波导的端部布置靠近检测点，并且在另一个实施例中布置靠近测量电极。

特别适合于实施本发明的技术是集成在基板上的光波导结构。首先，这样允许在扫描区域中的许多离散检测点的密集线性布置。检测点的最小等距不应该超过要在织物材料中检测的最小空间周期，并且扫描区域的长度应该至少与要检测的最大空间周期一样大。在几个厘米长的集成光学波导结构上，在亚毫米范围内的等距是可能的。结果，因此覆盖了在常规织物材料例如纱线中期望的空间周期的感兴趣区域。其次，波导接头可以用集成光学波导结构实现，借由其可以组合在多个检测点检测的光片段，以便在组合之后获得光复合信号。措词例如“光复合信号”或“光片段的叠加”在本说明书中表示单个光强的总和或叠加。