CN1045819C - 用以检测细长纺织试验材料的质量和/或直径的变动的电容传感器 - Google Patents

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Abstract

一种传感器具有由平板形电极(4)限定的测量缝(3)和用以遮去测量缝(3)的边缘区的机械装置。这些装置由减小测量缝宽度的导向板(5)构成。导向板(5)最好构成一个共用的导向件(7)的部分，导向件(7)可以被***测量缝(3)和可以被固定在测量缝中。

Description

用以检测细长纺织试验材料的质量和 /或直径的变动的电容传感器
本发明涉及用以检测细长纺织试验材料的质量和/或直径的变动的电容传感器，它具有限定供试验材料通过的测量缝的平板形电极。
这种传感器具有所谓的形状效应和所谓的位置效应。形状效应是指不是准确圆柱截面的试验材料根据它在测量缝中横向位置产生不同强度的信号。位置效应是指任意截面的材料根据它在测量电极之间的位置产生不同强度的信号。在形状效应特别强的光学传感器中，试图通过使用两个互相交叉的光束扫描试验材料来控制形状效应。比起光学传感器来说，形状效应明显地减弱，但位置效应明显地增大的电容传感器中，也试图通过使试验材料沿其轴旋转从而平衡试验材料对圆柱截面可能的偏离，和通过在测量区外试验材料的复杂导向装置来达到精确定位。随着测量精度要求的提高，这些方法已愈加不能满足，它们也对试验材料的取出装置和传输装置提出更高的要求。
本发明的目的是改善现有的电容传感器对上述效应的影响，即排除形状效应和位置效应或者至少减至明显小于10％的可忽略不计的幅度。
依照本发明提供用于遮去测量缝的边缘区的机械装置可达到该目的。
根据最佳实施例，该机械装置是由减小测量缝宽度的导向板构成的。
借助于这些导向板，试验材料在离电极一定距离处被导引，这样不再进入测量缝的边缘区。因而，以前过于靠近电极的这部分试以来材料在离电极较远距离处被导引，因此由于形状效应和/或位置效应引起的测量误差被大大减小。精确地说这部分是以前有可进入电极附近的被高估至20％的试验材料一部分。
以下借助于典型实施例和附图，更详细说明本发明，附图如下：
图1表示用以测量纺纱或条不均匀性的具有电容传感器的测量探头的平面图；
图2表示沿图1的箭头Ⅱ的方向的视图；
图3表示图1中的第一个零件；
图4表示沿图3的箭头Ⅳ的方向的视图；
图5表示图2中的第二个零件；
图6表示沿图5的箭头Ⅵ的方向的视图。
图1表示由Zellweger Uster AG数十年来所供货的MI NI USTER测试单元的测量探头，用以直接在相应机器上测量纺纱或条的不均匀性(MI NI USTER和USTER是Zell weger Usler AG的注册商标)。测量探头1主要由加长的外罩1所组成，它在图1中局部剖开，具有供排列在测试缝3的两侧的两个平板形金属电极4定位用的夹块2，导向板5相对于测试缝3盖住电极4，并由非导电材料制成，二个爪板6连接电极4并构成漏斗延伸部，以方便试验材料横向***测量缝3。图2表示测量缝3的底部视图，图1中的下爪板6被省略，图3和4表示支持导向板5的元件的二个视图，而图5和6表示图1中下爪板6的二个视图。
电极4以众所周知的方式构成电容传感器，用从测量通过测量缝3的试验材料的质量和/或直径的变动。用于MI NI USTER的测量探头可以有从1至12毫米的各种缝宽；典型的测量探头是一种用于纺条的其缝为12毫米的探头。
既然MI NI USTER假定已为众所周知(例如，有关这方向参阅USTER于1980年6月的28期的新册子1.6章“便携式不均匀性测量仪”)，对此不再在此处详细描述，而只限于为理解本发明所需要的范围。而且，要特意指出，当然本发明不限用于MI NI USTER，而可以用于测量纺织试验材料不均匀性的所有电容传感器。例如，在已知的USTER TESTER；不均匀性测量仪和在电子USTER AUTOMATIC,USTER POLYMATIC和USTER POLYGUARD纺纱清除器中就使用这种传感器。
防止试验材料可能过分接近电极4的导向板5用以避免形状效应和位置效应。形状效应是指非园柱形试验材料取决于它在测量缝3中的位置产生不同强度的信号。位置效应是指任意截面的试验材料取决于它在电极4之间的位置也产生不同强度的信号。假如将电容传感器的与位置有关的灵敏度按其随测量缝宽度的变化而造成灵敏度百分比变化关系画出曲线，其结果是浴盆形曲线。这条曲线表示与试验材料在测量缝3中央导引时的信号相比较，在离测量缝边缘不到10％的距离内，试验材料被高估至20％。
那未假如借助导向板5使测量缝3减至其宽度的80％和在每个外罩的两侧上遮去10％的边缘区。灵敏度的最大变化明显小于10％，和在每个外罩遮去边缘区大约为缝宽广15％的情况下，则为小于4％。这样在具有缝宽为12毫米的典型的测量探头中，导向板5和电极4之间为2毫米距离已被证明为最佳的。
导向板5最好构成U形导向件7的两翼，导向件7可以被***测量缝3和固定在测量缝中。导向件7由弯曲成U形的槽形截面长条构成，它有构成导向板5的底座和从所述底座以衣领形式突出的横向肋8。所述横向肋用以将导向件7沿试验材料运行方向固定在测量缝3上，运行方向在图1中即为垂直于图面的方向。如特别从图2所看到的，为此导向件7的横向肋8包围电极4的卡块2。假设在每个外罩槽形截面长条的底部和横向肋8之间的过渡区域是一个台阶9，台阶9具有将导向板5隔离电极4的作用。当然，导向板5也可以直接制在电极4上。
在它们的自由端，在每个外罩的横向肋8的端部为固定凸耳10，凸耳扣住爪板6的对应凹槽。作为导向件7的又一固定手段，爪板有一个凸肋12，凸肋卡在槽形截面长条的构成导向板的底部的后端。这样，在其自由端区域，导向件7通过扣住槽11的固定凸耳10和固定导向板5的凸肋12被牢牢夹持住。
作为导向件7的材料，使用适当的塑料制成，特别可以是非导电的应该具有尽可能低的介质常数的塑料制成。而且，导向件7必须是机械和化学稳定的。化学稳定意指不允许在试验材料和导向件5之间发生任何化学反应。在实际试用中，聚醛树脂已被证明为特别适用的材料。除了其优良性外，该材料成本也低，并易于加工。

Claims (8)

1．用以检测细长纺织试验材料的质量和/或直径的变动的电容传感器，它具有限定供试验材料通过的测量缝的平板形电极，其特征在于：提供机械装置(5)用以遮去测量缝(3)的边缘区。
2．依照权利要求1的传感器，其特征在于：该机械装置由减小测量缝(3)宽度的导向板(5)所构成。
3．依照权利要求2的传感器，其特征在于：导向板(5)由低介质常数的非导电材料制成。
4．依照权利要求3的传感器，其特征在于：导向板(5)的材料由聚醛树脂构成的。
5．依照权利要求2至4中一个的传感器，其特征在于：两个导向板(5)通过中间件互相连接，形成可以被固定在测量缝(3)中的单个导向件(7)。
6．依照权利要求5的传感器，其特征在于：导向件(7)由具有横向肋(8)的扁平长条所组成，其形状与测量缝(3)相配合，导向件的弯曲边沿试验材料的运行方向包围测量缝的前边缘和后边缘，并用于在所述方向固定导向件。
7．依照权利要求6的传感器，其特征在于：导向件(7)是压贴在测量缝(3)的底部被固定在此位置。
8．依照权利要求5的传感器，其特征在于：导向板(5)被安排离电极(4)一个距离，而这个距离是测量缝(3)宽度的10％至30％。
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