[发明专利]确定在检测物品中固体物份额的方法和装置

说明书

本发明涉及一种确定在检测物品中固体物份额的方法和装置。

确定在检测物品中固体物份额的一个例子是纺织产物中的异质纤维和异物的识别。在此，识别是用光学手段完成。比如，异物或异质纤维应通过其反射特性来识别，在大多数公知情形，此特性与纯纺织产物的反射特性有偏差。因而使纺织产物受光作用。在此，探测由检验物品吸收的光和/或反射的光。接收到的光的强度的瞬时或局部偏差指示了期望物质和非期望物质的份额。

这种公知方法和装置的缺陷在于，无色、透明或透光物质，如聚丙烯薄膜，或具有类似颜色的物质，如在包装诸如棉花等原料时采用的线或绳，是不能被识别的。这导致这种聚丙烯薄膜、线和绳部分同原料一起被进一步处理，从而它们随后比如被纺入纱线中。

现在也可以识别纺成的纱中的这种物质如聚丙烯部分。在此假定，这种物质或聚丙烯部分改变了纱线结构，比如尤其改变了纱线在一截面内的毛发度。这在测量直径时，可以比如这样也识别：纱线质量是被改变或毛发度被改变，因为那里聚丙烯部分而不是纱线毛羽伸出。所以在这种情况下，试图通过测量直径、质量、毛发度来检测异物。

通过测量直径或毛发度来探测固体物或异物的这种方式的缺点在于，许多异物识别不出。这种情形主要出现在它们位于检测物品的外表面上时。这导致异物的不合适份额被引入最终产品中，产品被削弱或者有缺陷。这种产品不仅会引起后续加工的困难，并且不能再成功地生产出无缺陷的最终产品。

因而本发明的任务是提供一种上述类型的方法和装置，能用来简便可靠地确定检测物品的固体物份额，即使对透明物质或对具有与检测物品同样颜色的物质也能简便而可靠地检测。

此目的这样实现，把检测物品暴露在电场中并确定具有检测物品的电场的介电特性。为确定电场介电特性，测量电学测量量，由此确定两电学量并将其综合，在此，产生独立于检测物品质量的特征值。把此特征值同对比值进行比较，获得关于检测物品中固定物份额或其变化的数据。介电特性可以通过多个电学量来测出。

第一个可能性比如是，在至少两个频率上，由诸如电压、电流、电流和电压之间相移以及可能出现的参考电阻等测量量，确定出电容变化或相对介电常数，作为电学量，电容变化是由检测物品引起的，并且，由此建立一个商，作为特征值。

一个第二可能性是，由诸如电压、电流、电压和电流间的相移以及可能出现的参考电阻，确定出电学量，如电容变化的因而也是检测物品本身的功率因素cosφ，来作为特征值。

由电学量比如通过求商确定的特征值保持恒定，只要检测物品中的固体物的份额保持恒定。若份额改变，则这将由特征值相应变化来显示出来由恒定的特征值以及由变化的特征值，通过求比例来确定检测物品中的固体物份额。

本发明装置具有一布置在检测物品区域内建立电场至少一个的测量电容器、一与其连接的产生至少一个具有一频率的电场的频率发生器、与其连接的电学测量量的测量元件和产生电话量及特性值并将特征值征与预定值比较的求值电路。

为了能排除无检测物品的电容器的基本电容，可以设置一个连接在同一个信号源或一个反相的信号源上的参考电容器。最好，频率发生器同测量电容器及参考电容器一起构成桥式电路。

利用包含电容、介电常数、损耗角和功率因素的一组电学量当中的一个量，表达出电场介电特性。

通过本发明获得优点特别在于，检测物品中各种不同的异物、固体物的成份或份额借此可以被检测出来。这一点是成立的，不论某些物质是可见的、不可见的或颜色与检测物品相同，位于内部或表面。为实施此方法而规定的装置构造简单，并且能无问题地与其它测量装置组合到一起，用此测量装置测量其它参数以达到其它目的。

下面借助例子参考附图详细描述本发明。

图中：

图1表示第一装置示意概略图。

图2和3分别是物理关系图示。

图4至图6各表示本发明装置其它实施方式。

图1表示本发明装置的第一实施形式，它具有供诸如纱、粗纱、条、长丝等细长且纵向移动的检测物品用的测量电容器1。测量电容器1一端经电容器3与频率发生器4相连，另一端与地相连。测量电容器1的输出端5经放大器6与求值电路的输入端7相连。此同一输出端5也连接到运算放大器11的输入端9上，并经电阻3连接到其另一输入端10上，运算放大器同电阻3并联。运算放大器11的输出端构成求值电路8的输入端12。输入端7和12在求值电路8中与公知的电学量测量元件13、41相连。求值电路8具有输出端5。