[发明专利]光学纱线传感器及其控制方法

说明书

本发明涉及光学纱线（3）传感器，其包括：辐射源（1），该辐射源被穿过光学元件（12）指引到用于纱线（3）通过的检测区域（2）；以及被指引到该区域（2）的具有纱线（3）参数的至少一个感测元件（4），由此，辐射源（1）包括至少两个辐射元件（11）并且连接到电源和控制块（5），并且感测元件（4）连接到控制和评估块（6），其中电源和控制块（5）以及控制和评估块（6）耦合到光学纱线（3）传感器的控制块（7）。辐射元件（11）中的至少两个发射相同辐射，并且光学元件（12）由用于使来自具有相同辐射的全部个体辐射元件（11）到检测区域（2）的一个部分的光束进行准直或轻微发散的光学元件形成，由此控制块（7）被提供有用于并行和顺序地控制具有相同辐射的每一个辐射元件（11）的装置。本发明还涉及控制这样的光学纱线（3）传感器的若干个方法。

技术领域

本发明涉及光学纱线传感器，其包括：辐射源，该辐射源被穿过光学元件指引到用于纱线通过的检测区域；具有纱线参数的至少一个感测元件，其被指引到该区域。由此，辐射源包括至少两个辐射元件并且连接到电源和控制块，并且辐射传感器耦合到控制和评估块，电源和控制块以及控制和评估块耦合到光学纱线传感器的控制块。

此外，本发明涉及控制光学纱线传感器的辐射源的方法，其中对至少两个辐射元件的操作进行控制。

背景技术

WO 2011 026 249公开了一种设备，其包括放置在公共壳体的不同部分中的两个辐射源，该辐射源发射不同光谱特性的辐射。该两个辐射源发射辐射光束，以使得它们在它们的中心部分重叠，并且穿过是传感器的检测区域的该区域，传递在测量期间经扫描的纱线。每一个辐射光束的边缘部分位于检测区域的不同部分中。纱线传感器被指引到由两个辐射源的重叠光束照射的检测区域的区中。具有不同光谱特性（即，不同颜色）的两个辐射光束的相互重叠的部分确保了经扫描的纱线被全部相关辐射组件照射和扫描，这对于检测纱线中的颜色缺陷特别有利。

类似的是根据WO 2007 010 325的解决方案，其中还存在两个辐射源，一个是可见辐射源，并且另一个是红外辐射源，其中向纱线路径分配两个反射光检测器，一个是可见辐射检测器，并且另一个是红外辐射检测器。检测器连接到评估设备，该评估设备对来自两个检测器的信号之间的差异进行评估，以便于即通过确定两个检测器之间的差异超过预定义的限制来检测污染物的存在。为了沿着具体长度的纱线创建均匀的辐射场，在一个实施例中，两个辐射源之一被提供有一对红外辐射元件和一个在可见光区域中的辐射元件，然而该对辐射源中的另一个被提供有一对在可见光区域中的辐射元件和一个红外辐射元件。在对纱线进行扫描时，两个辐射源的全部辐射元件都发射光。

US 2006/0164646（US 7 333 203）公开了一种光学纱线传感器，其包括一个光源，其中布置有在光谱的可见范围内发射至少两个不同波长的光的元件。例如，光源以RGB二极管的形式，其能够独立地控制其光通道中的每一个（即，发光元件R-G-B中的每一个），以使得它们中的每一个都可以独立于其他的来发射光。RGB二极管具有同时用作光学元件的公共半透明壳体，以使得单个RGB发光元件基本上发射至少部分地被指引到壳体的中心轴线的光。然而，出于空间的原因，RGB光场并不完全重叠，但是用于检测纱线中的颜色缺陷的目的，全部发光元件的光束在壳体的中心轴线上重叠是足够的。该布置有利于提供用于扫描纱线颜色不均匀的紧凑设备，其中需要由不同波长的辐射照射多色杂质，以使得这些杂质通常由反射辐射的检测器是可检测的。

如已知的，发光二极管的辐射元件（无论它们是LED还是激光二极管）都会随着时间的推移而老化，或者换言之，它们在其辐射过程中会退化，这意味着在某段时间之后，它们的光输出或还有其他特性不再足够，或者将发生辐射元件之一的完全失效，并且这将导致整个发光二极管的失效。因此，问题不在于发光二极管的光源是否将会有故障，而是这种故障将何时发生。辐射源的失效（即使它仅是其辐射元件之一）也会使光学纱线传感器的基本功能无效，必须更换光学纱线传感器以更新光学纱线传感器的功能性，这需要时间、人类劳动和将在其上实行相应服务操作的机器停机。理论上，仅更换光学纱线传感器的主体中的光源是可能的。然而，由于目前的单用途和紧凑设计，这是相当苛刻和低效的。