专利名称：测量传输中梳条质量和/或梳条质量变化的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量(特别是在纺纱准备机中)传输的梳条的梳条质量和/或梳条质量变化的方法，其中涉及到处理数个传感器的信号，这些传感器的传输函数至少有某些不同。
本发明还涉及测量传输中梳条的梳条质量和/或梳条质量变化的设备，该设备具有一个测量变换器(measuring transducer)和数个传感器，这些传感器的传输函数至少有某些不同。
相应地，本发明提出了一种纺纱准备机，特别是梳理机、并条机、精梳机或多功能机(multi-stage)，其具有至少一套测量传输中梳条的梳条质量和/或梳条的质量变化的测量设备，该设备包括一个测量变换器和数个传感器，这些传感器的传输函数至少有某些不同。本发明的机器至少具有一个开放式或封闭式的调控链(regulating loop)，包括至少一套测量设备，一个调控单元和至少一台用作并条和平复梳条变化的并条机，和/或一个梳条监视单元(monitoring unit)，该单元包括至少一套测量设备和一个评估单元(evaluation unit)，该监视单元的功能是计算，显示和/或储存传输中的梳条的质量数据。
背景技术：
多功能机执行至少两个相同或不同的处理步骤。比方说，这种机器可以是一台带有数个牵伸罗拉的并条机，或带有牵伸罗拉的梳理机。这种机器可以是模块化设计或整体式设计。
对于正传输梳条和/或处理梳条的机器，测量快速传输中梳条的梳条质量和/或梳条质量变化显得十分紧要，对纺纱准备机(如梳理机、并条机或精梳机)而言更是如此。在该测量中获取的测量结果主要用于调控相关机器的生产流程和/或获取传输中梳条的质量数据。
常用的测量设备用一个开槽的滚动扫描单元或一个具有固定反面的弹簧扫描元件对传输中的梳条进行机械扫描。由于扫描元件本身的质量惯性，使用该种设备不可能获取短暂的质量变化，尤其对于快速传输中的梳条更是如此。使用板簧尽管可以减少移动质量，但是也会减少纤维的压缩量，因此测量结果会强烈依赖其它的梳条参数，例如纤维平行度或膨胀度。同样地，其中的缺点是低机械稳定性。
装备不具有移动式机械扫描元件的传感器的测量设备尽管梳条宽度较大，但其传输的测量信号严重依赖环境条件，比如，温度或空气湿度，以及依赖其它的梳条参数，比如纤维平行度或纤维湿度。上述情况，对于气流传感器，电容传感器，光学传感器，声学传感器，放射传感器还有微波传感器，皆是如此。
EP 0 631 136 B1公开了一种混合测量仪，其同时使用机械和气流传感器测量传输中的梳条。其提出使用气流传感器的信号调控梳条，而使用机械传感器的信号监视梳条，其进一步公开了通过比较不同测量系统的信号，可以获取其它的梳条参数，比如纤维长度，膨胀度，短纤维的比例，浮动纤维(floating fibers)的比例和纤维的细度和平行度。但是，其中没有公开如何借助数个基于不同测量原理的传感器所传出的测量信号，来提高梳条宽度和/或测量设备的测量精度。
发明内容
本发明的任务是提供一种测量传输中梳条的梳条质量和/或梳条质量变化的方法和设备，以及具有该测量设备的纺纱准备机，该方法、设备和纺纱准备机可避免上述缺点。
本发明通过具有独立权利要求所述特征的方法，测量设备和纺纱准备机来完成这个任务。
本发明的测量传输中梳条(包括单条梳条或一束数条梳条)的梳条质量和/或质量变化的方法涉及处理数个传感器的信号，这些传感器捕捉信号的方式至少有些不同。
传感器(尤其是使用不同测量原理工作的传感器)互相区别之处在于其各自捕捉随时间快速变化的变量的精确程度。这就是传感器不同的动态情况或简称传感器不同的动态。传感器动态可用传输函数表示，函数描述随输入信号的频率变化的输出信号的振幅和相位。
传输中梳条的梳条质量和/或梳条质量变化是梳条传输速度的变量，会随时间快速变动。为了捕捉该变量，自然要使用多个具有不同动态或传输函数的传感器。在本发明的方法中，至少一个传感器的测量信号的频率中有至少一段特定的频率范围被滤出做进一步处理，并捕捉到对应这段频率范围的梳条变化的波长范围。在处理另外至少一个传感器信号的时候要参照经过滤获得的信号。
“处理信号的时候作参照”的意思是应单独处理对信号参数或对信号使用的每个影响。
通过过滤，某些信号部分由于在进一步的处理中不再有用，甚至有干扰作用，这些信号(例如，可能是在响应效应(response effects)中发生的那部分信号)在进一步的处理中就可以被排除，另外，还可以压制某个频率范围，在该范围内传感器具有不适合的无用信号/有用信号比。因此总的来说，通过过滤所获取的信号能在所需的频率范围即波长范围内更精确地描述梳条质量的变化。这个信号就非常适于作为其它传感器的参照信号，以及作为捕捉完整的梳条质量变化的信号的一部分。
另外，有限的频率范围使传感器得到优化，其只在需要的频率范围更精确地工作。特别对于具有移动式扫描元件的机械传感器，把主要参数例如移动质量或(施加在)梳条上压缩力优化到一定的频率范围内将获益匪浅。在很多实例中可以用简单的方法限制传感器的频率范围，这样做能很好地控制成本。其它波长范围内的梳条质量变化可以用一个或多个传感器获得，如果必要的话，更多的传感器的信号可以被过滤。因此，该方法能同时在整个频率范围以高测量精度获取大范围的梳条质量变化或梳条质量。
优选的是，传感器信号经过过滤使得各个传感器在此频率范围具有放大率或振幅特性曲线固定的传输函数。在这种情况下，只要频率处于特定频率范围之内，获取的输出信号的振幅与输入信号的频率无关。只要传感器在该频率范围内具有固定的相位特性曲线(phase response)，进一步的信号处理就得到简化。
较佳地，所需的频率范围被分成数个紧靠的区间，每个区间分配一个特定的传感器，区间和传感器之间的搭配方式基于不同传感器的传输模式。较佳地，特定的传感器在特定的区间具有稳定的振幅传输函数。从各个传感器信号中，对应其所属的区间的频率范围就可以被过滤筛选出来。然后数个传感器滤出的信号被整合在一起，就得到了全面代表的所需频率范围的完整信号。两个信号整合可以推导产生一个新的信号，其至少覆盖两个原信号的一部分，比如，信号之间可以加合。
为了过滤测量信号，可以使用至少一个高通，一个低通，一个带通和/或一个带阻。由于必要时能够使用成本低，技术成熟的A/D和/或D/A转换器，所以这里的过滤器用模拟技术还是数字技术倒是无关紧要。
同样优选的是信号经过滤后可直接用于调控加工流程，比如在并条机中并条。信号经过滤也可适用于直接获取梳条的某些质量数据，比如说，通过低通过滤可以直接获取一段更长的梳条的平均重量。
更优选的是从经过滤的传感器信号中获取的数据可用于校准另一个传感器和/或用于校正另一个传感器的测量误差。校准特别是指用参照特征曲线来调整传感器特征曲线。这些特征曲线描述了传感器输入信号和输出信号之间的关系。只要传感器特征曲线相对参照特征曲线发生平行移动，向传感器的输出信号添加一个固定值(偏移量)就能校准该传感器。然而，如果相对特征曲线的陡峭部分发生偏离，则意味着测量灵敏度发生偏差，此时通过放大率变化来校准传感器。校准可以在传感器本身或在环路中邻近的处理单元(比如一个测量变换器或测量转换器)中进行。对于非线性的特征曲线，校准也可以区间的方式进行。
优选的是比较测量信号时，这些信号由至少两个传感器在一个共同的频率范围内测得。这样就可以精确地确定所需的偏移量和所需的放大率变化。校准可以基于，比如，零点和/或传感器的放大率。
特别优选的是一个传感器的测量信号被用作参照来校准和/或校正另一传感器的测量误差，其中前一传感器基于机械原理工作，一般具有低动态模式，而另一传感器基于另一测量原理工作，一般具有高动态模式。这里较佳地是使用一种机械传感器，其工作原理与扫描罗拉和开槽罗拉相同，因为这种传感器至少在低频率范围传输高精度的净值，除此之外，其对外部影响(比如温度，空气湿度或梳条结构)不敏感。这里的测量误差校正可基于随机测量误差和/或系统测量误差。
基于机械原理工作，优选带有扫描罗拉和开槽罗拉单元的传感器的测量信号，优选的，可作为参照用来代替另一个基于不同测量原理的传感器非正常偏移的测量信号。
该另一个传感器是基于另一机械原理工作的，可以使用气流传感器，电容传感器，光学传感器，声学传感器，放射传感器或微波传感器。
较佳地，至少两个传感器的经过滤的信号被整合在一起用于调控生产流程和/或获取梳条的质量数据。在此，可以结合不同测量原理的优点。
另外，符合逻辑的是相位差可以被平衡，相位差可以是，比方说，由一个传感器对传输中梳条的特定点的测量和另一个传感器对于梳条同一点测量的时间差而产生，也可以由所使用的传感器，测量转换器，过滤器和/或系统中其它元件的相位特性曲线所产生。只要在不同频率的相位差不同，就能根据频率校正。比方说，相位差可以用一个全通来平衡，优选的是用具有可控移相器(phase shift)或过渡存储器(interim memory)的全通。在过渡存储器中可使用先入者先出的原理。当存入一个新测得的值时，存储器中数个测得值中保存最久的那个测得值被输出做进一步处理，同时从存储器中删除。储存和删除的循环与梳条的传输速度相关。在此可以确认的是，基于输送中梳条同一点的测得值可以整合在一起。
特别优选的是，当第一传感器(特别是一个机械传感器)的波段窄，而第二传感器(特别是移动质量比第一传感器小的机械传感器)的波段宽时，可以使用气流传感器，电容传感器，光学传感器，声学传感器，放射传感器或微波传感器。
“宽波段传感器”意思可以是高动态传感器，其适于捕捉高频率的梳条变化。窄波段传感器是低动态传感器，其没有上述宽波段传感器的特征。
在上述的设计中，以不同方式运作的传感器的优点能得到发挥，对梳条的梳条质量和/或梳条质量变化的测量能精确地在宽波段进行，同时降低了对错误变量的依赖。而且，至少一些冗余赋予了整个方法高可靠性。
基于本发明的测量设备具有一个测量变换器，其从至少一个传感器的测量信号中滤出特定的频率范围，以获取特定的波长范围内梳条质量变化。依靠已知的梳条速度v，梳条质量变化的波长λ可通过下列公式λ＝v/f由周期测量信号的频率f计算出。
优选地，测量变换器具有至少一个低通，一个高通，一个滤通和/或一个带通以过滤测量信号。测量变换器可以是模拟式设计，数字式设计或高度混合式设计。
优选地，测量变换器带有设备以校准至少一个传感器、估算、校正相位、校正测量误差、整合至少两个传感器经过滤的信号和/或传输上述信号。
为了对不同传感器经过滤的信号进行相位校正，测量变换器带有相位校正仪，特别是一个全通。如果经过滤的测量信号能在以后整合，那么这种设备是非常有用的。
更优选的是，测量变换器带有计算机，特别是一台微处理器。较佳地，其被用于校准至少一个传感器、估算、校正相位、校正测量误差、整合测量信号和/或传输测量信号。
更优选的是，测量变换器滤出第一传感器的测量信号用于获取梳条质量变化的长波，滤出第二传感器的测量信号用于获取梳条质量变化的短波或长短波。
更优选的是，如果第一传感器是窄波段传感器而第二传感器是宽波段传感器，当该第一窄波段传感器特别可以是一个机械传感器，该第二宽波段传感器特别是移动质量比第一传感器小的机械传感器，气流传感器，电容传感器，光学传感器，声学传感器，放射传感器或微波传感器。
基于本发明的纺纱准备机为了取得本发明所述的优点，其带有至少一个上述类型的测量设备。
在纺纱准备机的入口或纺纱准备机处理程序的入口可安置至少一台测量设备，以测量输入的梳条的梳条质量和/或梳条质量的变化。同样地，在纺纱准备机的出口或纺纱准备机处理程序的出口可安置至少一台测量设备，以测量输出的梳条的梳条质量和/或梳条质量的变化。
然而优选的是在纺纱准备机的入口或纺纱准备机处理程序的入口安置至少一台测量设备，同时在纺纱准备机的出口或纺纱准备机处理程序的出口安置至少一台测量设备。
更加优选的是，纺纱准备机用于返回或传送测量设备(3或1)的整合信号，作为在至少一个频率范围内，处理信号，尤其是调控信号放大时的参照，信号来自测量设备(3或1)的传感器中的至少一个，该测量设备同轴的位于(in-line)纺纱准备流程之前或之后。
以下的实施例描述本发明的其它优点图1为本发明的纺纱准备机全貌图；图2为本发明测量设备的一个实施例；图3-5为本发明测量设备的更多的实施例；图6，7为具有双重机械扫描的传感器设置的两个例子；图8为两个传感器的不同频率响应的例子。
具体实施例方式
图1描绘了按照本发明的纺纱准备机实施例的并条机。梳条FV含有一条梳条或一束数条梳条，沿着箭头LR的方向通过并条机。梳条进料FVin首先通过测量设备1以获取梳条质量和/或梳条质量变化。梳条FV位于并条机2之前，并条机2包括输入罗拉对21，中间罗拉对22和传输罗拉对23。由于罗拉对具有不同的圆周速率，梳条，比如梳条FV，被单元6弯曲。传输罗拉对23通常具有固定的速率，因此靠影响其它的两对罗拉来调控并条流程。梳条出料FVout通过测量设备3，然后用梳条导向设备放置入罐子4。
针对梳条进料FVin的测量设备1具有一个第一传感器11，其在此被设计成扫描/开槽罗拉系统。此类传感器有不随时间变化的强传输函数，对外界的干扰作用极度不敏感。由于移动扫描元件具有的质量惯性，该种传感器所测量的变量不会产生高度频繁的变化。因此扫描一开槽罗拉系统属于具有高精度，波段宽度窄的一类传感器。
此外，测量设备1具有一个第二传感器12。传感器12特别可被设计为气流传感器，电容传感器，光学传感器，声学传感器，放射传感器或微波传感器，或者也可以是具有较小移动质量的机械传感器，比如可能是具有板簧的传感器。较佳地，第二传感器12的获取梳条质量高频率变化的传输函数只是比第一传感器11的传输函数的波段宽。
传感器11，12的测量信号通过测量转换器110，120被输入测量变换器10。测量转换器110，120的任务是以电子变量的形式转换测量信号。
测量变换器10主要依靠传感器11，12的测量信号产生控制数据SD1，该数据被输入调控单元5。调控单元5的功能是影响输入罗拉对21和中间罗拉对22的圆周速率。这样测量设备1，调控单元5和并条机2形成一个调控传输中的梳条FV的并条的开放式调控链，也称为控制器(control)。举例来说，如果测量设备1探测到传输中的梳条FV中的一个厚点，那意味着梳条质量发生变化，然后相应的控制数据SD1被传送到调控单元5。该厚点一旦到达并条机，输入罗拉对21和中间罗拉对22就发生制动，这样其相对传输罗拉对23的速率差就加大了。因此，施加在梳条上的并条力加强了，该厚点就被消除了。
此外，测量变换器10的任务可以是获取梳条进料FVin的质量数据。这样一来，如果系统中的纺纱准备机(比如一台精梳机)不具有控制梳条出料质量的设备，上述功能就显得非常有意义。在这种情况下，质量数据QD2被传到另一上文准确描述过的评估单元6。
从并条机2出料的梳条FVout通过测量设备3。测量设备3的设置与测量设备1类似，其带有一窄波段传感器31和一宽波段传感器32，两者的信号通过测量转换器310，320被输入测量变换器30。测量变换器30依靠测量信号产生描述梳条出料FVout的初始数据QD1，该数据被传入评估单元6，该评估单元6的任务是计算，显示和/或储存出料梳条FVout的质量数据。
另外，测量变换器30也可能依靠传感器31，32的测量信号产生调控并条流程的数据SD2。然后该数据SD2被调入调控单元5，并可作为调控罗拉对21，22的圆周速率的参照基础。这样测量设备3，调控单元5和并条机2形成一个调控并条流程的闭合式调控链，该调控链不适合调控梳条质量短期的波动，因为只有当其离开并条机这种波动才被捕捉到。然而，举例来讲，如果测量设备3捕捉到梳条质量平均值升高，于是产生控制数据SD2产生并被传送到调控单元5，然后该单元降低罗拉对21，22的速率。因此，施加在梳条上的并条力加强了，出料梳条FVout梳条质量平均值被就降低了。符合逻辑的是，调控单元5被设置成开放式调控链的数据SD1和闭合式调控链的数据SD2可被同时处理。
图2显示了基于本发明的在系统中带有调控单元5和评估单元6的测量设备1。该测量设备具有一个窄波段传感器11，一个宽波段传感器12，每个传感器分别带有测量变换器110，120。第一传感器11的测量信号通过一个低通17过滤，这样产生的信号xtp2被传入微处理器14。另外，宽波段传感器12的测量信号通过一个低通16过滤，这样产生的信号xtp1被传入微处理器14。低通16，17具有相同类型的通道特征，该通道特征是如此确定的，以使该通道范围处于两个传感器11，12的工作范围之内。这样，可以对所收到的信号xtp1和xtp2的振幅进行逻辑对比，微处理器14通过对比就可以确定在放大因子(也称比例因子)上的偏离，这样就获得了一个调整信号zv来调控放大器13，这样一个固定的放大值就能被分配到子系统中去，子系统包括宽波段传感器12，测量转换器器120和放大器13。放大器13的输出信号xv的振幅就与传感器12的系统振幅误差无关。特别是梳条参数造成的测量误差被平衡了，比方说，如果宽波段传感器12基于光学测量原理，那么由梳条FV颜色变化所造成的测量误差就可被调控。同样的，外部影响比如空气湿度变化造成的传感器12的长期偏移也被补偿了。于是放大器13的输出信号就包含关于梳条FV的梳条质量或者梳条质量变化的精确的宽波段信息，并且能直接以控件信号SD1的形式通过微处理器14转换，并被传送到调控单元5。
为了获得质量数据QD2，可以参照高通15的输出信号Xhp和低通17的输出信号xtp2，第二传感器12的信号通过高通15过滤，较佳地，高通15和低通17具有相同的频率范围，这样数据流QD2在很宽的波段描绘梳条FV的梳条质量变化。或者，放大器的输出信号xv可以被用于产生质量数据QD2。因为质量数据QD2，现在可以借助评估单元6获取梳条的共同参数，比如梳条重量偏离A％，变异系数CV或变异系数CVlength。在此也可确定数个基于梳条不同的长度部分的变异系数CVlength。相似地可以进行光谱分析。
图3显示了基于本发明的测量设备1的另一个实施例。传感器11，12的布置，以及测量转换器110和120的布置与上述实施例一致，窄波段传感器11的信号通过一个低通17，一个移相器(在此为一个全通19)被传输到一个加法器25。
另外，宽波段传感器12的测量信号通过一个高通15和一个放大器13进入同一个加法器25。只要高通15的频率范围和低通17的频率范围互相匹配，则加法器25的输出信号Xs在宽波段精确描绘梳条FV的梳条质量变化。换句话说，高于极限频率的信号通过高通15传输而低于极限频率的信号通过低通17传输。为了确保具有相应频率的高频和低频信号被传输到加法器25，传感器11的信号被传输到带通(band pass)18，其输出信号Xbp被传输到微处理器14。这里的带通18的通道范围较佳地是高于高通15的极限频率。微处理器14评估带通的输出信号Xbp和放大器13的输出信号Xv，然后计算调控放大器13的放大因子的调控信号zv。另一种情况是，经过低通过滤的窄波段传感器11的信号也通过调控放大器13。
为了进一步确保传感器11和12的测量信号都被传输到加法器25(该信号都是指传输中的梳条上的同一点)，第一测量传感器即窄波段传感器11的测量信号通过移相器(在此为一个全通19)处理。全通19的主要任务是传输带有时间延迟，但具有相同振幅的信号，并被设计成受移相器控制。移相器前面的低通17同样也是一个延迟移相器，但不受调控。全通的频率相关的相位延迟由微处理器14的信号za控制。信号za的产生方式，比方说，是产生于信号xtp和xv的比较分析或相互关系。可选地，或者额外地，可以使用一个过渡存储器(图中未示)来进行受控的相位校正，比如，该存储器基于先入者先出的原理工作。
传输入调控单元5的控制数据SD1可主要由加法器25的输出信号xs计算。
传输入评估单元6的质量数据SD2可以由低通17的输出信号xtp和放大器13的输出信号xv产生。在此，用简单的方式，可以用信号xtp确定梳条重量偏移A％，用信号xv确定变异系数CV或者需要的话，也可确定变异系数CVlength。在本实施例中，较佳地，可以伴随信号Xs获取另一个信号，其含有关于梳条FV的梳条质量和/或梳条变化的宽波段的精确信息。信号Xs也可作为进行光谱分析的参照。较佳地，上述类型的测量设备1在纺纱准备机的入口处使用，然而，理论上，也可单独或同时设置在纺纱准备机的出口处。本实施例的典型特点是优化组合窄波段传感器11的优点和宽波段传感器12的长处。
图4所示的测量设备1具有相似的宽波段传感器12和窄波段传感器11，但是两者由于梳条FV的传输方向LR而发生位置上的互换，也就是说，梳条FV上的某点首先经过宽波段传感器12，然后才是窄波段传感器11。如果需要对离开测量设备1的梳条FV进行严格的精确导向，则上述的传感器布置方式较佳。测量变换器10的结构，功能和任务大致与前述的实施例一致。然而，由于这里的传感器布置发生变化，全通19被布置在放大器13和加法器25之间，这意味着宽波段传感器12的信号在与窄波段传感器11的信号叠加在一起前发生延迟。可选地，或者额外地，可以使用一个过渡存储器(图中未示)来进行受控的相位校正，比如，该存储器使用先入者先出的原理工作。该过渡存储器在进行相位校正时是非常必要的，相位校正由于传感器11，12发生空间上的变动而显得十分必要，其中使用全通来校正周相移动，全通通过过滤器或系统中其它的元件来发挥影响。控制信号SD1和质量信号QD2的计算和传输方式和图3所示的实施例一致。较佳地，上述测量设备1可在纺纱准备机的入口处使用，然而，一般也可能单独或同时设置在纺纱准备机的出口处。
图5显示了一个基于本发明的简化的测量设备3，其将质量信号QD1传送至一个评估单元6。较佳地，该测量设备3布置在纺纱准备机的出口处，工作时无需封闭式调控链。该测量设备3包括一个窄波段传感器31和一个宽波段传感器32，以及相应的测量转换器310和320。在图5中，梳条FVout首先通过窄波段传感器31，再通过宽波段传感器32。然而，传感器31，32的布置位置也可以根据传输方向而互换。尤其是当用来压缩和压实梳条FVout的宽波段传感器是漏斗状的话，上述布置就非常符合逻辑。
传感器31，32的信号被导入测量变换器30，窄波段传感器31的信号经过一个低通37被导入微处理器34，宽波段传感器32的信号经过一个高通35和一个放大器33也被导入微处理器34。通过调整信号zv调控放大器33，微处理器34处理窄波段传感器31经过带通过滤后的信号而产生该信号。这样就确保了导入微处理器34的信号yv和ytp具有可比的振幅，微处理器34可以因此确定质量数据QD1，然后该数据被传入评估单元6。
图6显示了一种具有双重机械扫描的传感器布置。传输中的梳条FV首先经过一个窄波段传感器11，其被设计成一个扫描-开槽式罗拉单元。梳条FV再经过一个宽波段传感器12，其也被设计成一个具有往复移动扫描元件124的机械传感器。该扫描元件124被设计成一个滑动盘，被一个弹簧压抵在传输中的梳条上。这里所移动的质量比扫描-开槽式罗拉单元中的要小很多。这就造成了传感器12的一个更高的波段宽。扫描元件124垂直的移动是为了测量梳条FV的梳条质量变化，其可以被任何一种路径记录仪125记录下来。只要此传感器布置是按照本发明的测量设备或机器的一部分，则该设备就具有上述所有的优点。
图7显示了一个双重机械扫描的传感器布置的优选布置。传感器12被设计成具有扫描元件224的机械传感器。在此传输中的梳条FV的压缩力被用于测量梳条质量或梳条质量变化。压缩力造成了扫描元件224的形变。形变可以被，例如一个压电记录仪225所记录。传感器12波段很宽，较佳地，这种双重机械扫描可被用于按照本发明的测量设备或机器。
在双重机械扫描中，传感器11，12可以根据梳条FV的传输方向而采用不同的先后顺序，这样做在梳条FV的机械导向方面具有优势。
图8描绘了两个传感器不同的频率响应的一个例子。频率响应是传输函数基于振幅的那个部分。图示的频率响应是基于上述实施例的传感器组合11和12，或31和32。在横坐标上，频率f处于对数标度3到100赫兹间。纵坐标也用对数标度表现该传感器的信号对应频率f的相对振幅，以标准值K表示。曲线A11(f)表现一个窄波段传感器(参见图1-7中的传感器11，31)的频率特性(frequency response)，而曲线A12(f)表现一个宽波段传感器(参见图1-7中的传感器12，32)的频率特性(frequencyresponse)。因子K的尺度对应测量转换器110或310和120或320的输出信号的尺度。K的数值是一个标准值。
带有移动式扫描元件的机械传感器11或31的具有近似P-T2的传输模式，比如，曲线A11(f)就表现出了这种频率响应。对于较小的频率，比如小于30Hz，传感器11或31具有近似恒定的振幅。振幅先随着频率上升共同上升，然后以每10Hz大约40dB的速度持续下降。这里要补充的是，同步上升要取决于该传感器的阻尼常数，如果阻尼更高，该同步上升可能减缓甚至不会发生。
宽波段传感器12或32经常具有P-T1传输模式，比如，曲线A12(f)在30Hz以下具有近乎固定的振幅。然而，这里的振幅比标准值要大10dB。振幅偏移取决于干扰变量，与干扰变量一起随时间变化。在较高的频率时，振幅以20db/10Hz的速度降低。
如果具有上述频率响应的传感器混合配置，则我们感兴趣的频率范围0-30Hz能被分成区间1和2。窄波段传感器11，31在区间1的振幅大致恒定，而宽波段传感器12或32在两个区间都有这个特征。
从窄波段传感器11，31和宽波段传感器12或32经过过滤(比如用带通过滤)的信号，能获得在区间1范围内的信号段。这些信号段不受扰动共振和振幅下降效应影响，因此信号段的振幅差可以用于对宽波段传感器12；32的放大率进行调控，在本例中，A12(f)被因此校正了-10dB。
举例来说，一个代表从0到30Hz的整个测量范围的信号可以用以下方法获得，即从窄波段传感器11，31的信号中滤出区间1，以及从宽波段传感器12或32的振幅校正信号中滤出区间2，最后将这些滤出的信号整合到一起。
虽然所示的传输函数仅仅指信号互换的部分，对应于信号相同部分的偏移也是必要的。
本发明不限于在此所示，所描述的实施例。在专利权利要求书范围之内的修改都是可能发生的。
权利要求
1.测量传输中梳条的梳条质量和/或梳条质量变化的方法，特别是用在纺纱准备机上，其中处理数个传感器的信号，这些传感器记录梳条质量和/或梳条的质量变化，传感器的传输函数至少有某些不同，其特征在于至少一个传感器的测量信号频率中有至少一段特定范围的频率被滤出，经过滤的信号中的至少一部分在处理其它至少一个传感器的信号中作为参照。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于对于所选择的一个频率范围，相应的传感器在该范围内的传输函数具有恒定的振幅特征曲线和恒定的相位响应。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于要获取的关于梳条质量变化的频率范围被分成数个大致不相交的区间，这些频率区间从不同的传感器的信号中滤出。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于每个区间都对应一个特定的传感器，该传感器在该区间的传输函数具有恒定的振幅特征曲线。
5.按照上述权利要求中的一个或多个所述的方法，其特征在于有至少一个高通，低通，带通或一个波段过滤器被用于过滤测量信号。
6.按照上述权利要求中的一个或多个所述的方法，其特征在于过滤后的信号可被直接用于调控流程和/或获取梳条的质量数据。
7.按照上述权利要求中的一个或多个所述的方法，其特征在于可从至少一个传感器经过过滤的信号中获取数据，用于校准另外至少一个传感器和/或用于校正另外至少一个传感器的测量误差。
8.按照上述权利要求中的一个或多个所述的方法，其特征在于测量结果由比较至少两个传感器测得的一个共同的频率范围而产生，并可用于对至少一个传感器的测量作出校准和/或测量误差校正。
9.按照上述权利要求中的一个或多个所述的方法，其特征在于基于机械原理靠扫描开槽罗拉单元运作的传感器的测量信号在对另一个基于其它测量原理运作的传感器作出校准和/或测量误差校正时作为参照。
10.按照上述权利要求8所述的方法，其特征在于依照机械原理运作的传感器的测量信号靠扫描开槽罗拉单元来进一步处理，用来代替另一个基于其它测量原理运作的传感器的反常的偏移的测量信号。
11.按照权利要求8或9所述的方法，其特征在于另一个基于其它测量原理运作的传感器可以使用气流传感器，电容传感器，光学传感器，声学传感器，放射传感器或微波传感器。
12.按照上述权利要求中的一个或多个所述的方法，其特征在于至少两个传感器的经过滤的信号被整合到一起用作调控流程和/或获取梳条质量数据。
13.按照上述权利要求中的一个或多个所述的方法，其特征在于补偿至少两个传感器信号之间的相位差。
14.按照上述权利要求中的一个或多个所述的方法，其特征在于从一个第一传感器的测量信号中滤出一个低频范围来获取长波的梳条质量变化，而从一个第二传感器的测量信号中滤出一个高频范围或宽波段范围来获取短波或长短波的梳条质量变化。
15.按照权利要求13所述的方法，其特征在于当第一传感器是窄波段，特别是一个机械传感器，和/或第二传感器是宽波段，特别是移动质量比第一传感器小的机械传感器，可以使用气流传感器，电容传感器，光学传感器，声学传感器，放射传感器或微波传感器。
16.按照上述权利要求中的一个或多个所述的方法来测量传输中梳条的梳条质量和/或梳条的质量变化的设备，包括一测量变换器(10；30)和传输函数至少部分不同的数个传感器(11，12；31，32)，其特征在于测量变换器(10；30)从至少一个传感器(11，12；31，32)的测量信号中滤出特定的频率范围，在处理这些信号时参照另一个信号。
17.按照权利要求15所述的设备，其特征在于该测量变换器(10；30)为了计算梳条质量变化，将频率范围分成数个区间来获取，并从不同传感器的信号中将这些频率区间过滤出来。
18.按照权利要求15或16所述的设备，其特征在于该测量变换器(10；30)具有至少一个低通(16，17)，一个高通(15)，一个滤通和/或一个带通(18)以过滤测量信号。
19.按照权利要求15到17中的一个或多个所述的设备，其特征在于该测量变换器(10；30)带有设备以校准至少一个传感器、估算、校正时间、校正测量误差、整合至少两个传感器(11，12；31，32)经过滤的测量信号和/或传输上述信号。
20.按照权利要求15到18中的一个或多个所述的设备，其特征在于该测量变换器(10；30)带有至少一个移相器，特别是一个全通(19)，来校正至少两个传感器经过滤的测量信号的相位。
21.按照权利要求15到19中的一个或多个所述的设备，其特征在于该测量变换器(10；30)带有计算机，特别是一台微处理器(14；34)，用于校准至少一个传感器和/或估算和/或校正时间和/或校正测量误差和/或整合测量信号和/或传输上述信号。
22.按照权利要求15到20中的一个或多个所述的设备，其特征在于该测量变换器(10；30)滤出第一传感器(11；31)的测量信号用于获取梳条质量变化的长波，滤出第二传感器(12；32)的测量信号用于获取梳条质量变化的短波或长短波。
23.按照权利要求21所述的设备，其特征在于第一传感器(11；31)是窄波段传感器而第二传感器(12；32)是宽波段传感器，该第一窄波传感器尤其是一个机械传感器，该第二宽波传感器(12；32)特别是移动质量比第一传感器(11；31)小的机械传感器(11；31)，气流传感器，电容传感器，光学传感器，声学传感器，放射传感器或微波传感器。
24.一种纺纱准备机，特别是梳理机、并条机、精梳机或多功能机，该机器至少具有一个开放式或封闭式的调控链，包括至少一套测量设备(1；3)，一个调控单元(5)和至少一台用作对传输中的梳条(FV)进行并条和调控梳条(FV)的梳条质量变化的并条机(2)和/或一个梳条监视单元，该监视单元包括至少一套测量设备(1；3)和一个评估单元(6)，该监视单元的功能是计算，显示和/或储存传输中的梳条(FV)的质量数据，其特征在于该纺纱准备机具有至少一套按照权利要求15到22任一所述的测量设备(1；3)。
25.按照权利要求23所述的纺纱准备机，其特征在于在纺纱准备机的入口或纺纱准备机处理程序的入口安置至少一台测量设备(1)和/或在纺纱准备机的出口或纺纱准备机处理程序的出口安置至少一台测量设备(3)。
26.按照权利要求23或24所述的纺纱准备机，其特征在于其用于返回或传送测量设备(3或1)的整合信号，作为在至少一个频率范围内，处理信号放大，尤其是调控信号放大时的参照，信号来自测量设备(3或1)的至少一个传感器，该测量设备处于系统中纺纱准备流程之前或之后。
全文摘要
本发明涉及测量传输中梳条(FV)的梳条质量和/或梳条质量变化的方法，其中用至少有某些不同的传输函数处理数个传感器(11，12；31，32)的信号，这些传感器记录梳条质量和/或梳条的质量变化，至少一个传感器的测量信号频率中有至少一段特定范围的频率被滤出，经过滤的信号的至少一部分在处理其它至少一个传感器的信号中作为参照。本发明也涉及测量传输中梳条FV的梳条质量和/或梳条质量变化的测量设备(1；3)以及装备有该型测量设备(1；3)的纺纱准备机。
文档编号D01H13/00GK1833166SQ200480022513
公开日2006年9月13日 申请日期2004年6月22日 优先权日2003年8月6日
发明者约阿希姆·达米格, 肖克瑞·谢里夫 申请人:吕特英格纺织机械制造股份公司