專利名稱：：探測在紡織材料中的雜質(zhì)的制作方法探測在紡織材料中的雜質(zhì)發(fā)明領(lǐng)域發(fā)明涉及一種用于探測在紡織材料中雜質(zhì)的設(shè)備和方法，具體地說，該設(shè)備和方法用于探測在例如紗線的束狀紡織材料中污染物是否存在，這種設(shè)備和方法如在相應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求中前序描述的那樣。發(fā)明背景US6，175，408描述了一種發(fā)射白光并測量從在紅色、綠色和藍(lán)色頻帶范圍中移動(dòng)紗線反射光強(qiáng)度的測量設(shè)備。對(duì)于三個(gè)可能強(qiáng)度信號(hào)對(duì)中每一個(gè)，都形成一個(gè)差信號(hào)。當(dāng)差信號(hào)中至少一個(gè)超過給定閾值時(shí)，則認(rèn)為探測到污染物。發(fā)明的關(guān)鍵在于使用在較寬頻鐠產(chǎn)生白光的頻率變換器，不使用窄帶的單一的LED顏色。EP0399945Bl同樣示出了一種具有多色光源的設(shè)備，其中在接收到的兩個(gè)顏色強(qiáng)度之間的差異用來探測污染物。在可替代實(shí)施例中，光以兩個(gè)波長發(fā)射，并通過寬帶探測器探測，如在下面參考文件中描述的那樣。WO03/008950示出了以兩個(gè)不同波長發(fā)射光并具有單一的光線接收器的裝置。由于材料不同，反射對(duì)于波長的依賴性是不同的，總的反射光取決于污染物是否存在以及存在的種類。在此方式中，應(yīng)該能在不同污染物之間區(qū)別。US5,915，279示出了對(duì)于探測目標(biāo)(概括地說)探測參數(shù)的測量裝備。使用了以至少兩個(gè)不同波長發(fā)射光的多色光源以及對(duì)于不同顏色帶的多個(gè)探測器。描述了用于多個(gè)參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析的方法，這些參數(shù)例如為以不同波長探測的光強(qiáng)度以及包括強(qiáng)度的時(shí)間歷史以確定偏差。然而，最后的算法是復(fù)雜的，并且太概括而不能立即應(yīng)用。EP0652432Al公開了對(duì)于兩個(gè)波長的傳感器的使用，其中光學(xué)裝置確保通過傳感器接收的光來自紗線的相同位置。接收的光處于紅外線或者近紅外線光譜。根據(jù)對(duì)應(yīng)于接收強(qiáng)度的探測器信號(hào)，形成對(duì)應(yīng)于商數(shù)(即對(duì)數(shù)差)的信號(hào)，以消除紗線直徑、結(jié)構(gòu)等等的影響。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明的目的是建立用于探測在最初提到類型紡織材料中的雜質(zhì)的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法非常簡單，便于實(shí)施，同時(shí)提高了探測質(zhì)量。這些目的通過根據(jù)對(duì)應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求的用于探測在紡織材料中雜質(zhì)的設(shè)備和方法來實(shí)現(xiàn)。一種用于探測在紡織材料中雜質(zhì)的設(shè)備，特別是例如紗線的束狀材料，該設(shè)備包括用于發(fā)射可見光(VIS)的第一光源、用于在紅外(IR)光譜輻射的第二光源、對(duì)從紡織材料反射的可見光敏感并用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第一探測器信號(hào)的第一探測器以及對(duì)在從紡織材料反射的紅外光i普中的輻射敏感并用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第二探測器信號(hào)的第二探測器，第一、第二光源和探測器布置成照射和觀察紡織材料相同區(qū)段，而信號(hào)處理區(qū)段用于確定兩個(gè)探測器信號(hào)的加權(quán)差值，并當(dāng)所述差值超過閾值時(shí)輸出指示污染物存在的信號(hào)。"加權(quán)差值"是指在差值確定前至少一個(gè)探測器信號(hào)乘以基本上恒定的系數(shù)。第二光源在近可見光譜區(qū)發(fā)射光，即或者作為迄今存在的紅外線(IR)光源，也可以作為紫外線(UV)光源。發(fā)明可應(yīng)用于例如紗線或者粗紗或者碎片的細(xì)長、束狀紡織材料，也可以應(yīng)用到經(jīng)過纟果測設(shè)備傳送或者吹送的棉花團(tuán)。通常，污染物和紡織材料在可見光和紅外光譜反射光。然而，在兩個(gè)光譜中反射光的比例在紗線和污染物之間變化。例如，以黑色紗線作為污染物，VIS探測器將在可見光譜有很少反射光，而紅外探測器將仍然4巴反射光觀察成大致與對(duì)于正常紗線中情況相同。在紗線直徑、毛狀、位置等等的變化相應(yīng)地影響兩個(gè)光譜。在可見光(VIS)和紅外線(IR)光鐠中紗線的反射被記錄來自正常的流動(dòng)紗線。通過長期平均過程，兩個(gè)記錄信號(hào)可合并，形成用于正常流動(dòng)紗線的比值或者光語比值。在發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，用于正常流動(dòng)紗線的這個(gè)光譜比值的長期平均值被標(biāo)稱化成一致。以類似方式，在被測試紗線的紗線直徑和毛狀上的變化影響反射的可見光(VIS)和紅外線(IR)光譜兩者。與參照紗線即無雜質(zhì)紗線材料相比，典型的污染物明顯地改變?cè)诳梢姽?VIS)和紅外線(IR)光譜中的反射特性。在發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)于正常流動(dòng)紗線，由于在兩段輻射中光強(qiáng)、傳感器效率和反射率的差異，兩個(gè)被探測信號(hào)相對(duì)彼此加權(quán)，從而它們的加權(quán)差值變成零。加權(quán)系數(shù)可根據(jù)第一和第二4果測器信號(hào)的長期平均值修改。在發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，加權(quán)差Dw例如通過把它除以IR纟采測器信號(hào)而相對(duì)于第二探測器信號(hào)被標(biāo)稱化。在發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二探測器被布置成觀察即測量來自相對(duì)于紗線的第一角度的輻射，而該設(shè)備包括用于觀察來自相對(duì)于紗線的第二角度的另外VIS和IR探測器。當(dāng)投射到垂直于流動(dòng)紗線的平面上時(shí)，第一和第二角度呈現(xiàn)它們的最大值。第一和第二探測器構(gòu)成第一探測器組，而另外的探測器構(gòu)成第二探測器組。另外的探測器分別與第一和第二探測器一樣對(duì)相同的波長敏感。在發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第三探測器與光源相對(duì)布置，以探測紗線的位置變化。第三探測器在VIS或者IR或者這兩個(gè)頻率范圍敏感。優(yōu)選的是，位置探測器產(chǎn)生這樣的探測器信號(hào)，該探測器信號(hào)用于對(duì)其中反射信號(hào)單獨(dú)可不考慮某些干擾的情況進(jìn)行分類。例如，當(dāng)紗線位置變化發(fā)生時(shí)，光譜比值或者加權(quán)差值Dw也可變化。考慮第三探測器信號(hào)，位置變化可從污染物信號(hào)中區(qū)分開。優(yōu)選的是，位置探測器產(chǎn)生這樣的探測器信號(hào)，該探測器信號(hào)用于對(duì)其中反射信號(hào)單獨(dú)可不考慮某些干擾的情況進(jìn)行分類。在發(fā)明的另外優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二光源相同，即一個(gè)光源或者組合光源發(fā)射用于測量的可見光和IR光。在束狀紡織材料中用于探測雜質(zhì)的方法包括的步驟為.對(duì)準(zhǔn)紡織材料區(qū),殳發(fā)射可見光；.對(duì)準(zhǔn)紡織材料相同區(qū)段發(fā)射紅外光譜中的輻射；.探測來自紡織材料反射的可見光并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第一探測器信號(hào)；.探測來自紡織材料反射的在紅外光語的幅射并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第二探測器信號(hào)；*確定兩個(gè)探測器信號(hào)的加權(quán)差值；.以及當(dāng)所述差值超過閾值時(shí)輸出指示污染物存在的信號(hào)。在發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選變形中，提供兩個(gè)對(duì)應(yīng)于在VIS和IR光譜中反射光的探測器信號(hào)，使用以下參數(shù)中至少兩個(gè)的組合-兩個(gè)#果測器信號(hào)比值Sv/Si與預(yù)定參照比值Y的偏差；-可見光值Sv與預(yù)定參照值Yv的偏差；-IR光值Si與預(yù)定參照值Yi的偏差；-前面兩個(gè)偏差的比值。相應(yīng)的偏差優(yōu)選為根據(jù)恒定參照值或者長期參照值來確定。特別是，這可根據(jù)以下方法完成確定兩個(gè)光譜信號(hào)的比值。把瞬時(shí)信號(hào)值與最小閾值極限相比，其中該最小閾值極限是紗線平均值的較小百分比。如果信號(hào)超過此極限預(yù)定長度，則把此信號(hào)鑒定為污染物。據(jù)參照材料即紗線來計(jì)算在可見光鐠中光譜信號(hào)中的偏差。此偏差允許識(shí)別例如毛發(fā)、種子皮等第一類污染物。根據(jù)參照材料計(jì)算在紅外光譜中光語信號(hào)的偏差。此偏差允許識(shí)別例如聚丙烯()的二類污染物。計(jì)算兩個(gè)偏差的比值，并用此比值對(duì)污染物進(jìn)一步分類成毛發(fā)、種子皮、聚丙烯、黃麻、彩色紗線等等的具體物質(zhì)之一。其他優(yōu)選的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中明顯看出。方法權(quán)利要求的特征可與裝置權(quán)利要求的特征結(jié)合，反之亦然。附困說明參照在附圖中示出的優(yōu)選的典型實(shí)施例，在下文中將更詳細(xì)地說明發(fā)明的主題，其中圖l示意性示出了第一測試布局；圖2示意性示出了光源和探測器的布局；圖3示意性示出了光源和探測器的另一種布局；圖4示意性示出了利用位置傳感器的測試布局；圖5示出了用于觀察棉花團(tuán)流動(dòng)的布局；圖6示出了表現(xiàn)反射的可見光和IR光的信號(hào)的典型軌跡；圖7示出了加權(quán)差異信號(hào)的典型軌跡；以及圖8示出了根據(jù)發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的分類方法。在附圖中使用的參考符號(hào)及其含義以參考符號(hào)列表中摘要形式列出，在圖中，相同的部件帶有相同的參考符號(hào)。優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述圖l示意性示出了第一測試布局，其中紗線l以正面示出，第一光源2和第二光源3布置成照射紗線1的相同部分，而且第一探測器4和第二探測器5布置成接收從紗線1的所述部分反射的光。第一光源2和第二光源3由驅(qū)動(dòng)電路6來供能。來自探測器4和第一探測器5的信號(hào)通過信號(hào)處理區(qū)段7借助于模擬或者數(shù)字信號(hào)處理元件來處理。第一探測器4和第二探測器5構(gòu)成用來觀察紗線1第一側(cè)的第一探測器對(duì)10。圖1非常簡略之處在于它只示出了元件之間的函數(shù)關(guān)系，而不是純粹的幾何關(guān)系。圖2示出了用于觀察紗線1的光源和探測器的布局。光源和探測器沿著紗線l的長度分兩排布置，其中用于觀察光譜(IR、VIS)的每個(gè)部分的光源位于一排，而用于那部分光譜(IR、VIS)的兩個(gè)對(duì)應(yīng)的探測器位于另一排。例如，發(fā)射可見光譜的第一光源2位于右排，而可見光(VIS)探測器4和另外的VIS探測器4'位于左排。在紅外線(IR)光譜發(fā)射的第二光源3和紅外線探測器5以及另外的紅外線探測器5'相反布置。在發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，增加VIS探測器4和另外的VIS探測器4'，以提供VIS探測器信號(hào)，用于進(jìn)一步處理，而增加紅外線探測器5信號(hào)和另外的紅外線探測器5'，以給出紅外線探測器信號(hào)，用于進(jìn)一步處理。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，VIS和紅外線探測器4、4'、5、5'的各種信號(hào)可獨(dú)立處理。為了實(shí)用的原因，由于VIS探測器通常也對(duì)IR光敏感，因此在這里使用的VIS探測器包括IR間歇濾波器。根據(jù)圖2的布置將觀察紗線1一側(cè)的主要部分，例如紗線圓周的大約135。，這足以探測環(huán)繞在紗線l周圍的污染物。圖3示出了用于觀察紗線l的光源和探測器的另一個(gè)優(yōu)選布局。該布局以垂直于紗線l并且光源和探測器(頂部)大致呈平面布置的角度以及以在紗線l(底部)方向的視圖示出。光源和探測器沿著紗線l長度以三排布置，第一排包括VIS探測器4和另外的IR探測器5'，第二排包括第一光源2和第二光源3，而第三排包括紅外線探測器5和另外的VIS探測器4'。使兩個(gè)探測器對(duì)4、5';5、4'基本上位于沿著紗線1的平面上，并從不同側(cè)面觀察紗線l，從而提供了研究中的測試材料的良好覆蓋范圍。來自第二對(duì)的信號(hào)借助于模擬或者數(shù)字處理元件獨(dú)立地處理。在用于兩對(duì)傳感器的信號(hào)分析中，每對(duì)IR/VIS傳感器的信號(hào)可如在下面示出那樣被處理，而探測污染物是否存在的輸出信號(hào)可以是"和/或"組合?？蛇x擇的是，兩個(gè)可見光探測器4、4'的信號(hào)被求和，同時(shí)兩個(gè)紅外線探測器5、5'的信號(hào)也被求和，求和的信號(hào)如下面示出的那樣被處理。圖4示意性示出了第二測試布局，該布局還包括作為位置探測器的第三探測器24,同時(shí)該第三探測器的探測器信號(hào)例如也通過信號(hào)處理區(qū)段7處理。位置探測器相對(duì)于紗線l布置，與相應(yīng)的光源相對(duì)，從而由光源發(fā)射的光把紗線l的陰影投射到探測器上。該位置探測器24對(duì)可見光和/或IR光每丈感。位置傳感器信號(hào)將根據(jù)在探測設(shè)備中紗線的位置而改變。由于在紗線厚度或者毛狀程度上變化，也可觀察到類似變化(以及可用于確定厚度和/或毛狀程度)。因此，從位置信號(hào)和在可見光以及紅外吸收光譜中反射信號(hào)的組合來推斷紗線的實(shí)際狀況和位置。此不同狀態(tài)的推斷或者判定基于以下原理*沒有紗線1存在，位置探測器24接收最大光強(qiáng)，在下文中以位置信號(hào)值100表示。當(dāng)紗線l位于在其標(biāo)準(zhǔn)位置的探測器槽內(nèi)時(shí)，紗線1阻斷射到探測器24上的光，因此較少光被接收。位置傳感器值位于100-k周圍，其中kX)。在可見光和紅外吸收光i普中的反射信號(hào)表明它們的標(biāo)稱或者參照值，分別表示為b和c。4交粗的紗線1導(dǎo)致由位置探測器24接收更少的光，而較細(xì)的紗線導(dǎo)致接收光更多，這分別對(duì)應(yīng)于IOO-k'和100-k"的位置信號(hào)值，其中k'=2k而k'^k/2。反射信號(hào)對(duì)于粗紗線增加，而對(duì)于細(xì)紗線降低，以使其標(biāo)稱值加倍或者減少一半。根據(jù)實(shí)際環(huán)境的不同，可選擇除了2的另一個(gè)因素來限定粗紗線或者細(xì)紗線。*當(dāng)紗線1更靠近位置探測器24移動(dòng)時(shí)，投射的陰影變得更細(xì)，例如以位置信號(hào)值100j表示，其中j〈k。反射信號(hào)減小，例如分別減小到數(shù)值b'和c'，其中b'〈b以及c'〈c。*當(dāng)接著紗線離開位置探測器24朝光源移動(dòng)時(shí)，更多的光被阻擋，而位置信號(hào)變成例如100-1，其中l(wèi)〉k。反射信號(hào)例如分別增加到lt值b"和c",其中b"〉b以及c">c。*當(dāng)紗線從它的期望位置移動(dòng)到槽外旁邊時(shí)，它阻礙較小強(qiáng)度的光。因此位置信號(hào)變成例如100-m，其中m〈k。由于可見光和紅外線4果測器的非對(duì)稱配置，它們其中一個(gè)的反射信號(hào)將增加，而另一個(gè)減小，例如對(duì)于可見光探測器在2b左右，而對(duì)于紅外線探測器在c/2左右。此外，除了2外另一個(gè)因素也是合適的。最后，當(dāng)紗線l離開探測區(qū)域時(shí)，位置信號(hào)變成100,對(duì)應(yīng)于沒有紗線情況。同樣適用于當(dāng)紗線1向旁邊移動(dòng)到槽內(nèi)時(shí)的位置信號(hào)，此時(shí)參照值為100-n，其中iKk。然而，可見光和紅外線反射信號(hào)的增減是以上情況的相反情況。也就是說，當(dāng)可見光信號(hào)在b/2左右，而IR信號(hào)在2c左右。此外，除了2以外的另一個(gè)因素也是合適的。*成螺旋形圍繞紗線的污染物不會(huì)改變位置信號(hào)。在可見光范圍的反射系數(shù)應(yīng)該在數(shù)值x左右，而在紅外線范圍的反射系數(shù)在數(shù)值y左右。工具探測器設(shè)備的精確幾何形狀和紗線以及污染物的特性，用實(shí)驗(yàn)方法來確定對(duì)于以上常數(shù)b、b、b"、c,c'、c"、i、j、k、1、m、n、x、y的實(shí)際值。以下表格給出了由上述傳感器數(shù)值不同組合而區(qū)別的不同狀態(tài)的概述。第二、第三和第四列給出對(duì)應(yīng)于各自狀態(tài)的位置、可見光和紅外傳感器的參考數(shù)值。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，電路或者計(jì)算機(jī)程序通過核對(duì)對(duì)于每個(gè)傳感器的測量值是否在相應(yīng)參照值附近的預(yù)定公差內(nèi)來區(qū)別這些情況。此核對(duì)可依次或者同時(shí)或者通過判定樹等等完成。在發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第一光源2發(fā)射可見光，而第二光源3發(fā)射紅外光。在發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二光源3發(fā)射紫外光。這樣，在兩種情況下，通過第二光源3發(fā)射的光均在可見光譜附近。圖5示出了發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中利用了光源2、3和纟果測器4、4'、5、5'的相同布置，來探測在棉花團(tuán)11中的污染物12。這種布置在紡紗床的準(zhǔn)備階段是正常的。探測格局觀察穿過原料流動(dòng)管道9流動(dòng)的原料。此流動(dòng)通過選擇性地裝有透鏡8的窗口觀察，其中該透鏡允許可見光和紅外線兩者穿過。設(shè)置一排傳感器裝置4、4'、5、5'來覆蓋整個(gè)視野，即原料流動(dòng)管道9的整個(gè)橫載面。信號(hào)處理與在移動(dòng)絲中探測污染物相似，然而在這里用來從棉花團(tuán)中區(qū)別污染物12。以下附圖示出了特性和對(duì)探測可見光和紅外線光的應(yīng)用。圖6示出了沿著被探測紗線長度Ly的表現(xiàn)反射可見光和紅外線光的信號(hào)的典型軌跡。能夠看出，大多數(shù)時(shí)間，或者對(duì)于大部分長度的探測紗線l,兩個(gè)探測信號(hào)并行移動(dòng)。此移動(dòng)例如對(duì)應(yīng)于厚度、密度、波動(dòng)、纖維分布和毛狀變化。在長度127和136，探測的可見光相對(duì)于探測的紅外光顯著地減弱。圖7示出了兩個(gè)信號(hào)加權(quán)差值的典型軌跡。該加權(quán)差值Dw也被稱為紗線偏差，相對(duì)于第二探測器信號(hào)標(biāo)稱化，并且優(yōu)選的是根據(jù)下式計(jì)算Dw=((k*Sv)-Si)/Si其中Sv是例如來自可見光探測器的第一探測器信號(hào)的值，Si是例如來自紅外線探測器的第二探測器信號(hào)的值，而k是基本上恒定的加權(quán)系數(shù)。"基本上恒定"是指，k值基本上保持相同，而變化只相對(duì)于探測器信號(hào)緩慢進(jìn)行，例如時(shí)間常數(shù)比在探測器信號(hào)中變化的時(shí)間常數(shù)多超過一百或者一千倍。加權(quán)系數(shù)k可根據(jù)第一和第二探測器信號(hào)的長期平均值LTA來》f改，例如k=LTA(Si)/LTA(Sv)。其中LTA是在例如幾秒或者分鐘或者數(shù)十分鐘的時(shí)間窗口或者在幾米流動(dòng)紗線長度上計(jì)算的平均值?？商娲氖?，紗線偏差可通過比值Rs-Sv/Si計(jì)算，而由此紗線偏差Dw=(Rs-Ra)/Ra,其中Ra-1/k或者Sv/Si的長期平均值，也就是說，Ra=LTA(Sv/Si)。如在圖7所示那樣，加權(quán)差值或者紗線偏差保持在某個(gè)范圍之內(nèi)，而對(duì)于其中在兩個(gè)信號(hào)出現(xiàn)之間的明顯大的差值的位置(在長度127和136之間)，加權(quán)差值超過所述范圍，這表明污染物存在。例如，用于探測污染物的閾值可設(shè)定成較小的百分比值(以上定義的k的百分比值通過把k乘以100而獲得)。當(dāng)以作為紫外線發(fā)射器的第二光源3(和第四光源23)照射紗線l時(shí)，其中波長例如從254nm到395nm，則例如聚丙烯的某些污染物將發(fā)熒光而把uv光轉(zhuǎn)換為可見光。例如在其中加權(quán)差值單獨(dú)不能在不同情況中區(qū)別情況中，位置傳感器信號(hào)如下使用。位置信號(hào)*可以是探測器信號(hào)本身，該信號(hào)與由探測器接收到的光大約成正比，.或者它們也可以是互補(bǔ)信號(hào)，這些信號(hào)與在探測器表面上、在相應(yīng)的VIS/IR位置探測器24上的紗線1陰影尺寸大約成正比。在發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，使用單獨(dú)的位置探測器24的信號(hào)，以根據(jù)振動(dòng)紗線狀態(tài)來辨識(shí)污染物。如果加權(quán)差值指示有污染物，這也可由其他干擾引起，例如由于紗線振動(dòng)引起，則檢查位置信號(hào)。如果它的變化超過閾值，則此情況分類為是紗線的振動(dòng)而不是污染物。相反，污染物被指示，紗線l對(duì)應(yīng)區(qū)段被切掉。為了探測在第三探測器信號(hào)中的變化，位置信號(hào)例如與例如長期平均值的基本上恒定參照值相比較。圖8的流程圖示出了根據(jù)發(fā)明又一個(gè)變型的分類方法。在初始步驟IOO標(biāo)記為"開始，，，處理開始進(jìn)行。假定在此前，被檢查紗線種類的長期平均參照值已經(jīng)在可見光(Yv)和在紅外光語(Yi)兩者中被確定。由此，計(jì)算參照比值Y-Yv/Yi?？商娲氖?，計(jì)算比值Y-LTA(Sv/Si)的平均值。在輸入步驟101，標(biāo)記為"i叩"，進(jìn)行VIS和紅外線探測器輸出的同時(shí)采樣。觀察的信號(hào)為Sv和Si。對(duì)于第一比較步驟102,標(biāo)記"V/I"，計(jì)算比值S二Sv/Si,并與參照比值Y進(jìn)行比較。如果偏差Dr-(Y-S)/Y的絕對(duì)值超過預(yù)定的第一閾值，則表明可能的污染物存在，同時(shí)程序繼續(xù)到借助于另外步驟對(duì)污染物分類，以第二計(jì)算步驟103開始。相反，指示沒有污染物，則在步驟101處理另外一組采樣。對(duì)于第二計(jì)算步驟103，標(biāo)記"dV",計(jì)算Sv與Yv的偏差Dv。優(yōu)選的是，Dv相對(duì)于Yv標(biāo)稱化，從而Dv=(Yv-Sv)/Yv。如果偏差Dv的絕對(duì)值超過預(yù)定的第二閾值，則確認(rèn)例如毛發(fā)或者種子殼的某個(gè)可能類型的污染物存在，同時(shí)程序繼續(xù)進(jìn)行，借助于另外步驟來對(duì)此檢驗(yàn)，以第三計(jì)算步驟104開始。對(duì)于第三計(jì)算步驟104,標(biāo)記"dl"，計(jì)算Si與Yi的偏差Di。優(yōu)選的是，Di相對(duì)于Yi標(biāo)稱化，從而Di-(Yi-Si)/Yi。如果偏差Di的絕對(duì)值超過預(yù)定的第三閾值，則確認(rèn)例如聚丙烯的另一組污染物存在，同時(shí)程序繼續(xù)進(jìn)行，借助于第四計(jì)算步驟105來對(duì)此才全4全。對(duì)于第四計(jì)算步驟105,標(biāo)記"dV/dl",計(jì)算比值Dv/Di。該數(shù)值與不同材料即紗線和污染物材料的預(yù)定光譜特性相比，從而污染物被分類。如果表明特定污染物存在的Dr值超過預(yù)定的清除第一閾限，則污染物將從紗線中切除。這在標(biāo)記為"切除，，的步驟106中完成，并從步驟101開始處理另一組采樣。被認(rèn)定的污染物被分類并且從紗線中切掉。閾值取決于實(shí)際的參照紗線和污染物材料，也取決于使用的傳感器種類和傳感器的光i緣感度曲線。例如，以下圖表給出對(duì)于不同材料在可見光紅外線光譜中反射光強(qiáng)度的測定值。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>在污染紗線中在每一光譜中觀察的數(shù)值可用分析法估算成來自污染物和來自參照值的加權(quán)和，污染物的權(quán)重一般地在15%和50°/。之間。由此計(jì)算出以上描述的其他特征值或者比值。給出這些特征值和它們的隨機(jī)分布后，可確定在不同種類污染物和單一污染物之間進(jìn)行區(qū)別的閾值。盡管在發(fā)明的目前優(yōu)選實(shí)施例中描述了發(fā)明，然而可清楚地理解的是，發(fā)明沒有限定于此，相反，可以在權(quán)利要求書范圍內(nèi)進(jìn)行各種體現(xiàn)和實(shí)踐。部件名稱列表1紗線2第一光源3第二電源4、4'第一探測器5、5'第二探測器6馬區(qū)動(dòng)電-各7信號(hào)處理區(qū)段8透鏡9材料流動(dòng)管道10第一探測器對(duì)11棉花團(tuán)12污染物24第三探測器、位置探測器權(quán)利要求1.一種用于探測在紡織材料中雜質(zhì)的設(shè)備，該紡織材料特別是例如紗線(1)的束狀材料或者紡織材料(11)碎片流，該設(shè)備包括用于發(fā)射可見光的第一光源(2)、用于在紅外光譜輻射的第二光源(3)、對(duì)從紡織材料反射的可見光敏感并用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第一探測器信號(hào)的第一探測器(4)，以及對(duì)在從紡織材料反射的紅外光譜中的輻射敏感并用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第二探測器信號(hào)的第二探測器(5)，光源(2、3)和探測器(4、5)布置成照射和觀察紡織材料相同區(qū)段，而信號(hào)處理區(qū)段(7)用于確定兩個(gè)探測器信號(hào)的加權(quán)差值，并當(dāng)所述差值超過閾值時(shí)輸出指示污染物存在的信號(hào)。2.如權(quán)利要求1的設(shè)備,用于根據(jù)第二探測器信號(hào)對(duì)加權(quán)差值進(jìn)行標(biāo)稱化。3.如權(quán)利要求2的設(shè)備，其中信號(hào)處理區(qū)段(7)用于把加權(quán)差值Dw確定為Dw=((k*Sv)-Si)/Si，其中Sv是第一探測器信號(hào)值，Si是第二探測器信號(hào)值，以及k為基本上恒定的加權(quán)系數(shù)。4.如權(quán)利要求1到3之一的設(shè)備，其中第二光源(3)為紅外光源。5.如權(quán)利要求1到3之一的設(shè)備，其中第一和第二光源(2、3)相同，即形成組合光源。6.如前面權(quán)利要求之一的設(shè)備，其中紡織材料為紗線(1),而該設(shè)備還包括作為位置探測器的至少第三探測器(24)，該位置探測器相對(duì)于紗線(1)與對(duì)應(yīng)的光源(2、3)相對(duì)布置，其中信號(hào)處理區(qū)段(7)用于使用來自第三探測器(24)的信號(hào)，以指示污染物是否存在。7.如權(quán)利要求6的設(shè)備，其中只有當(dāng)在位置信號(hào)變化沒有超過預(yù)定閾值時(shí)，處理區(qū)段(7)才用于指示污染物存在。8.如前面權(quán)利要求之一的設(shè)備，用于根據(jù)第一和第二探測器信號(hào)的長期平均值來修改加權(quán)系te。9.一種用于探測在紡織材料中的方法，該紡織材料特別是束狀紡織材料，該方法包括的步驟為.對(duì)準(zhǔn)紡織材料區(qū)段發(fā)射可見光；.對(duì)準(zhǔn)紡織材料相同區(qū)段發(fā)射紅外光鐠中的輻射；*探測來自紡織材料反射的可見光并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第一探測器信號(hào)；*探測來自紡織材料反射的在紅外光譜的幅射并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第二探測器信號(hào)；*確定兩個(gè)探測器信號(hào)的加權(quán)差值；.以及當(dāng)所述差值超過閾值時(shí)輸出指示污染物存在的信號(hào)。10.如權(quán)利要求9的方法，包括的步驟為根據(jù)第二探測器信號(hào)使加權(quán)差值標(biāo)稱化，其中標(biāo)稱化通過如下實(shí)現(xiàn)，即把加權(quán)差值Dw確定為Dw=((k*Sv)-Si)/Si，其中Sv是第一探測器信號(hào)值，而Si是第二探測器信號(hào)值，以及k為基本上恒定的加權(quán)系數(shù)。11.如權(quán)利要求9到IO之一的方法，包括的步驟為利用來自第三探測器(24)的位置信號(hào)，以指示在紗線(1)中污染物是否存在，其中第三探測器(24)相對(duì)于紗線(1)與光源(2、3)相對(duì)布置。12.如權(quán)利要求9到1l之一的方法，包括的步驟為*確定可見光探測器(4)的采樣值Sv和紅外光探測器(5)的采樣值Si,并利用以下參數(shù)中至少兩個(gè)的組合，用于判定污染物是否存在以及是否應(yīng)該去除o兩個(gè)探測器信號(hào)比值Sv/Si與預(yù)定參照比值Y的偏差；o可見光值Sv與預(yù)定參照值Yv的偏差；oIR光值Si與預(yù)定參照值Yi的偏差；O前面兩個(gè)偏差的比值。13.如權(quán)利要求12的方法，包括的步驟為.確定兩個(gè)光鐠信號(hào)的比值Sv/Si;把瞬間比值Sv/Si與預(yù)定最小閾值極限相比，以及如果信號(hào)超過此極限預(yù)定時(shí)間，則指示污染物存在；.計(jì)算在可見光譜中光語信號(hào)Sv與預(yù)定參照值Yv的偏差，以及如果此偏差超過預(yù)定極限，則指示第一類污染物存在；.計(jì)算在紅外光鐠中光譜信號(hào)Si與預(yù)定參照值Yi的偏差，以及如果此偏差超過預(yù)定極限，則指示第二類污染物存在；以及"十算這兩個(gè)偏差的比值并根據(jù)此比值對(duì)污染物種類進(jìn)行進(jìn)一步分全文摘要一種用于探測在束狀材料中雜質(zhì)的設(shè)備，包括用于發(fā)射可見光的第一光源(2)、用于在紅外光譜輻射的第二光源(3)、對(duì)從紡織材料(1、11)反射的可見光敏感并用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第一探測器信號(hào)的第一探測器(4)以及對(duì)在從紡織材料(1、11)反射的紅外光譜附近的輻射敏感并用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第二探測器信號(hào)的第二探測器(5)。光源(2、3)和探測器(4、5)布置成照射和觀察紗線(1)相同區(qū)段，而信號(hào)處理區(qū)段(7)用于確定比值和兩個(gè)探測器信號(hào)的加權(quán)差值，并當(dāng)所述差值超過閾值時(shí)輸出指示污染物存在的信號(hào)。文檔編號(hào)G01N21/89GK101228434SQ200580051140公開日2008年7月23日申請(qǐng)日期2005年10月13日優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日發(fā)明者S·N·拉馬錢德蘭,巴拉蘇布拉瑪尼姆·沙姆格·桑德拉姆,納拉亞納斯瓦米·卡維塔申請(qǐng)人:第一伊沃爾維克斯私人有限公司