专利名称：整合测量湿度、长度、强度的测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及纤维测量领域,特别涉及测量棉纤维的湿度、长度和强度。
背景技术：
如何判定棉花或其他纤维等级或类别的影响因素有几个。例如，棉纤 维等级评定的一些影响因素包括样本的湿度含量，棉纤维的长度，棉纤维 的拉伸强度，纤维的颜色，以及棉花中的杂质含量。因此，需要对不同的 纤维样本进行测量以确定这些因素。 一旦这些因素确定，纤维就可以被分 类了。这些因素也可以用来设置纤维的工艺参数。
这些因素往往相互依赖。例如，在一定范围内纤维长度和强度往往依 赖样本的湿度含量。总的来说，在某个限度内，当样本湿度含量增加时纤 维的长度和强度往往随着增加。因为以上的原因，在测量之前，某一样本 可能在湿度条件下放置指定的时间，因此，就可以在一些已知或假定的湿 度值下进行测量。在这种方式下，纤维样本之间的长度和强度读数具有相 关性。
然而，在样本测量之前湿化并非总是切合实际。例如，应当知道样本 实际湿度含量，而不是将样本置于湿度基线值条件下。在这种理想的测量 时，不同的纤维样本通常进入不同的检验设备以进行所需的各种试验，如 测量长度，强度和湿度含量。不幸的是，如上所述，纤维的长度和强度往往在一定范围内依赖纤维 的湿度含量。由于一个样本到另一个样本湿度含量会发生变化，因此无法 保证交送湿度含量分析的样本与送交强度分析的样本的湿度含量一致，或 与送交长度分析的样本的湿度含量一致。因此，不同样本得到的长度和强 度值不容易比较，因为样本长度和强度相关的湿度含量可能并不真正清 楚。
因此，需要一个测量系统至少在一定范围内克服上面所述的一些问题。
发明内容
本发明提供了一种纤维测量站以满足上述的需要，其具有湿度测量装 置并至少有强度测量装置和长度测量装置中的一个，强度测量装置和长度 测量装置中的至少一个和湿度测量装置具有统一的纤维样本采集组件，具 有统一的测量站并且对同一个纤维样本进行测量，测量样本不需要在强度 测量装置和长度测量装置中的至少一个和湿度测量装置之间转移。
以这种方式，测量用于湿度测量的同一纤维样本的长度及强度读数中 的至少一个。因此，样本的湿度含量已知，样本的长度和强度读数与实际 的湿度含量具有相关性。进一步，这些测量以一种高度整合的方式完成， 一个测量装置可以用来测量三个读数。
在一个实施例中，导电的第一纤维固定装置固定纤维的一端，纤维延 第一纤维固定装置到被固定的纤维的第二个端点的方向延伸。第一纤维固 定装置与纤维测量站之间电绝缘，第一长度测量装置测量在第一纤维固定 装置和第二个端点之间的被固定纤维的舒展长度。导电的第二纤维固定装置固定被固定纤维的第二个端点，第二纤维固定装置与纤维测量站之间电 绝缘。湿度测量装置对第一纤维固定装置和第二纤维固定装置之间的被固 定纤维进行电学测量，从而确定被固定纤维的湿度含量。张紧装置使第一 纤维固定装置和第二纤维固定装置彼此远离，从而将被固定纤维拉伸，直 到被固定纤维在断裂点断开。第二长度测量装置测量被固定纤维在断裂点 的第二牵引长度。
在本发明的其他实施例中，第一长度测量装置和第二长度测量是一个 测量装置。在一个实施例中，张紧装置将第二纤维固定装置拉离第一纤维 固定装置，而第一纤维固定装置固定静止。在一些实施例中，第一长度测 量装置包括:在被固定纤维一侧的线性光传感器和在被固定纤维另一侧的 至少一个发光装置。在一些实施例中，第二长度测量装置连接在张紧装置 上，测量第一纤维固定装置和第二纤维固定装置在相互远离时的距离。一 个真空口可以产生一束从第一纤维固定装置通过第一长度测量装置的气 流，使被固定纤维进入第一长度测量装置。
本发明的另一方面描述了一种测量纤维的方法，导电的第一纤维固定 装置固定纤维的一端，纤维延第一纤维固定装置到被固定的纤维第二个端 点的方向延伸。第一纤维固定装置与纤维测量站之间电绝缘，第一长度测 量装置测量在第一纤维固定装置和第二个端点之间的被固定纤维的舒展 长度。导电的第二纤维固定装置固定被固定纤维的第二个端点，第二纤维 固定装置与纤维测量站之间电绝缘。湿度测量装置对第一纤维固定装置和 第二纤维固定装置之间的被固定纤维进行电学测量,从而确定被固定纤维 的湿度含量。张紧装置使第一纤维固定装置和第二纤维固定装置彼此远离，从而将被固定纤维拉伸，直到被固定纤维在断裂点断开。第二长度测 量装置测量被固定纤维在断裂点的第二牵引长度。
下面结合附图和详细说明进一步阐述本发明的优点。下面的附图可以 更明确地显示本发明的细节，下列附图中的各部分用附图标记标明,其中
图1是本发明实施例所述装置的示意图，其中纤维样本采集器在第一 位置。
图2是本发明实施例所述装置的示意图，其中纤维样本采集器取得了 纤维样本。
图3是本发明实施例所述装置的示意图，其中纤维样本采集器在第二 位置。
图4是本发明实施例所述装置的示意图，其中纤维样本采集在被梳理。
图5是本发明实施例所述装置的示意图,其中纤维样本采集器在第三 位置。
图6是本发明实施例所述装置的示意图，其中纤维样本被进行测量。 图7是本发明实施例所述的纤维测量装置的示意图，其中纤维样本在 纤维测量器之外。
图8是本发明实施例所述的纤维测量装置的示意图,其中纤维样本在 纤维测量器之内。
图9是本发明实施例所述的纤维测量装置的示意图，其中纤维样本在 纤维测量器之内被夹住。测量装置的示意图，其中通过移动
纤维测量器内的夹子，纤维样本被断开。
图ll是本发明实施例所述的纤维测量装置的示意图，其中通过移动 纤维样本采集器，纤维样本被断开。
图12是本发明实施例所述的纤维测量装置的示意图，其中断开的纤 维样本被废弃。
图13是纤维样本中纤维长度的示意图。
具体实施例方式
如图1所示，描绘了纤维测量装置10。纤维测量装置10最好有三种 基本站，其中包括样本站14，准备站16,和一个测量站18。纤维样本最 好利用载具12上的纤维梳22从样本站14取得，载具12通过可以前后运 动的工作台26进入样本站14，或其他站16和18。作为另一种方式，载 具12不动，样本站14通过工作台26被带到载具12邻近的位置。因此， 无论是载具12还是站12， 16，或18的一方或双方都可以相互接近。此 外，在某些站载具12可以移动到站，并且在其他站站可以移动到载具12。 为方便说明起见，下面的例子中，载具12移动到站，但这种说明不应作 为对本发明的限制。
在上面所讨论实施例中，载具12最好延轨道20运行，轨道20可以 让载具12在测量装置10中从站到站之间移动。图2描述了载具12在收 回位置，纤维24被纤维梳22采集。在这种情况下，纤维24也被称为纤 维须24。
如图3所示，载具12最好是沿着轨道20移动至第二位置。如图4所示，工作台26伸长至准备站16,在那里纤维须24被梳理或以其他方 式准备用于测量。这个准备过程包括拉直和理顺每一根纤维须24。
如图5所示，载具12然后回到在轨道20的工作台26上，然后移动 到第三位置。在工作台26上的载具12伸长至测量站18，在那里纤维须 24进行测量。图7-12显示的是首选测量步骤。这个单一测量站18的功 能和结构说明如下。
如图7所示，载具12在收回的位置，就像图5所示的那样，此时纤 维须24在测量站18内最好不延伸。图7局部放大的显示了这一点，载具 12与纤维梳22之间电绝缘，如可以设置非导电层28。纤维梳22或其他 装置用来固定纤维24，最好导电。纤维梳22导电以及与其他系统10部 件电绝缘的重要意义在下面将会详细描述。
测量站18最好包括外壳38，其用于将测量站18内部的部件与其他 系统10的部件分隔。如图6和8所示，进行测量时，载具12和测量站 18彼此接近。同样地如上所述，载具12和测量站18的一方或双方均可 移动以使载具12和测量站18接触。完成后，纤维须,24最好延伸到测量 站18内，例如通过一个外壳38上的槽。在一些实施例中，如通过真空口 36产生引导气流，帮助纤维须24进入测量站18。
纤维须24进入测量站18后开始进行测量。最好由测量部件30和32 完成。在首选实施例中，测量部件30和32是线性传感器，例如，在纤维 须24的一边有光传感器，在纤维须24的另一边有例如发光二极管这样的 线性器件发出光。因此，当纤维须24进入测量站18的槽，单个纤维须 24就阻挡了测量部件30和32之间的光线。传感器可以测量到这个阻挡，并结合工作台26上载具12的位置以确定纤维各纤维须24的长度，如图 13所示的图形40那样。因此，当纤维须24伸入到测量站18中之后，纤 维须24的长度就可以测量出来了。
一旦纤维须24插入测量站18，纤维须24的长度即可确定，纤维须 24的尾端可以由夹子34固定在测量站18内。那个夹子34最好和所述的 纤维梳22 —样可以导电，并且与其他系统10电气绝缘。最好在夹子34 和纤维梳22之间提供电连接至一个电气测量装置，电气测量装置用来确 定纤维梳22和夹子34之间的纤维须24的湿度含量。夹子34和纤维梳 22中至少有一个与其他的系统10电绝缘，使得可以确定纤维须24的湿 度含量。在一个实施例中，夹子34和纤维梳22中的一个与系统10的其 他部分电绝缘，另一个与系统10的其他部分等电位。在另一实施例中， 无论是夹子34还是纤维梳22都与系统电气绝缘。最好，采用测量纤维梳 22与夹子34之间纤维须24的电阻来得到纤维须24的湿度含量。
在纤维须24的湿度含量被测定后，第二套夹子35夹住纤维须24， 然后夹子35和夹34彼此分离。如图10所示，可以将夹子35拉离夹子 34。还可以如图ll所示，将纤维梳22和夹子34之中的一个拉离对方， 而无需使用夹子35。如图10和11所示，分离动作最好一直持续到纤维 须24断开。
作为另一个实施例，第二组夹子35夹住纤维须24的时间可以有所不 同。例如，如果夹子35是电气绝缘的或是非导电的，那么其可在纤维须 24测量湿度含量之前夹紧到纤维须24上。作为实施例的变形，可以由纤 维梳22，夹子34或夹子35中的任何两个完成纤维须24的拉伸和断开工作。
在此断开过程中可以进行各种各样的测量。例如，在拉开的过程中可
以测量夹子35和夹子34之间的力。此外，通过测量夹子35和夹子34 在断开过程中的距离变化，纤维须24断开之前伸展拉长的距离也可以测 量。以上的这些测量数据可以用来确定纤维须24的强度值，这是测量站 18所进行的第三个测量。
一旦有三个测量中的两个或两个以上测量完成，纤维须24两端断裂
的部分就从纤维梳22和夹子34上丢弃，载具12循环回到如图1所示的 第一位置，重新开始其他纤维样本的采样，梳理，并测量的过程。
在这种方式下，测量站18可以对纤维须24进行三个测量，这三个测 量是长度，湿度含量，和强度。所有这三个测量可以在同样的纤维须24 上进行。因而，在同一纤维须24上纤维须24的长度和强度与纤维须24 的湿度含量具有一定的相关性。如上所述，因为至少在一定范围内纤维须 24的长度和强度都往往依赖纤维须24的湿度含量，对同一纤维须24测 量所有三个要素往往能产生较准确的测量值，此外，在一个单一的测量站 18内执行所有三个测量，非常有效率。
以上对具体实施方式
的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技 术方案。该描述不应用作穷尽或限定本发明的保护范围。基于本发明启示 的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具 体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人 员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目 的。
权利要求
1. 一种纤维测量站，包括湿度测量装置，和至少一个强度测量装置，和长度测量装置，强度测量装置和长度测量装置中的至少一个和湿度测量装置具有统一的纤维样本采集组件，具有统一的测量站并且对同一个纤维样本进行测量，测量样本不需要在强度测量装置和长度测量装置中的至少一个和湿度测量装置之间转移。
2. 如权利要求1所述的纤维测量站，还包括一个单一的纤维固定装 置，当进行强度测量和长度测量中的至少一个和湿度测量时，其中的纤维 样本被固定住。
3. —种纤维测量站，包括导电的第一纤维固定装置固定纤维的一端，纤维延第一纤维固定装置 到被固定的纤维的第二个端点的方向延伸，第一长度测量装置测量在第一纤维固定装置和被固定纤维第二个端 点之间的舒展长度，当第一纤维固定装置固定被固定纤维的第一个端点时，导电的第二纤 维固定装置固定被固定纤维的第二个端点，第二纤维固定装置与第一纤维固定装置中的至少一个与纤维测量站 之间电绝缘，湿度测量装置对第一纤维固定装置和第二纤维固定装置之间的被固 定纤维进行电学测量，从而确定被固定纤维的湿度含量，张紧装置通过第二纤维固定装置将被固定纤维拉伸，直到被固定纤维 在断裂点断开，并且第二长度测量装置测量在断裂点的被固定纤维的第二牵引长度。
4. 如权利要求3所述的纤维测量站，其特征在于，第一长度测量装置和第二长度测量装置是同一个测量装置。
5. 如权利要求3所述的纤维测量站，其特征在于，张紧装置拉动第二纤维固定装置远离第三纤维固定装置，同时第三纤维装置仍然保持静 止。
6. 如权利要求3所述的纤维测量站，其特征在于，第一长度测量装 置包括:在被固定纤维一侧的线性光传感器和在被固定纤维另一侧的至少 一个发光装置。
7. 如权利要求3所述的纤维测量站，其特征在于，第二长度测量装 置连接在张紧装置上，测量当第二纤维固定装置拉断纤维时第一纤维固定 装置和第二纤维固定装置之间的距离。
8. 如权利要求3所述的纤维测量站，其特征在于，进一步包括一个真空口可以产生一束从第一纤维固定装置通过第一长度测量装置的气流， 使被固定纤维进入第一长度测量装置。
9. 一种测量纤维的方法，该方法包括以下步骤 用导电的第一纤维固定装置固定纤维的一端，纤维延第一纤维固定装置到被固定的纤维的第二个端点的方向延伸，用第一长度测量装置测量在第一纤维固定装置和被固定纤维第二个端点之间的舒展长度，用导电的第二纤维固定装置固定被固定纤维的第二个端点， 第二纤维固定装置与第一纤维固定装置中的至少一个与纤维测量站之间电绝缘，用湿度测量装置对第一纤维固定装置和第二纤维固定装置之间的被 固定纤维进行电学测量，从而确定被固定纤维的湿度含量，将被固定纤维拉伸，直到被固定纤维在断裂点断开，并且用被固定纤 维在断裂点的第二牵引长度或拉断被固定纤维所需要的力之间的至少一 个测量被固定纤维的强度。
10. 如权利要求9所述的测量纤维的方法，其特征在于，拉动第二纤 维固定装置远离第一纤维固定装置，同时第一纤维固定装置仍然保持静 止。
11. 如权利要求9所述的测量纤维的方法，其特征在于，拉动第一纤 维固定装置远离第二纤维固定装置，同时第二纤维固定装置仍然保持静 止。
12. 如权利要求9所述的测量纤维的方法，其特征在于，拉动第二纤 维固定装置远离第三纤维固定装置，同时第一纤维固定装置和第三纤维固 定装置仍然保持静止。
13. 如权利要求9所述的测量纤维的方法，其特征在于，第一长度测 量装置包括:在被固定纤维一侧的线性光传感器和在被固定纤维另一侧的 至少一个发光装置。
14.如权利要求9所述的测量纤维的方法，其特征在于，进一步包括， 产生一束从第一纤维固定装置通过第一长度测量装置的气流，使被固定纤 维进入第一长度测量装置。
全文摘要
本发明公开一种纤维测量站。导电的第一纤维固定装置固定纤维的一端，纤维延第一纤维固定装置到被固定的纤维的第二个端点的方向延伸。第一纤维固定装置与纤维测量站之间电绝缘，第一长度测量装置测量在第一纤维固定装置和第二个端点之间的被固定纤维的舒展长度。导电的第二纤维固定装置固定被固定纤维的第二个端点，第二纤维固定装置与纤维测量站之间电绝缘。湿度测量装置对第一纤维固定装置和第二纤维固定装置之间的被固定纤维进行电学测量，从而确定被固定纤维的湿度含量。张紧装置使第一纤维固定装置和第二纤维固定装置彼此远离，从而将被固定纤维拉伸，直到被固定纤维在断裂点断开。第二长度测量装置测量被固定纤维在断裂点的第二牵引长度。
文档编号G01N33/36GK101548171SQ200680056503
公开日2009年9月30日 申请日期2006年12月1日 优先权日2006年12月1日
发明者乔·H·曼斯菲尔德, 普雷斯顿·S·巴克斯特, 由·T·储, 穆罕穆德·伊姆兰·沙拉法特, 詹姆斯·T·温德尔, 豪森·M·格拉士, 迈克尔·E·高扬 申请人:乌斯特技术股份公司