CZ294114B6

CZ294114B6 - Způsob určování prvního parametruŹ případně prvních parametrůŹ předmětu a zařízení k provádění tohoto způsobu

Info

Publication number: CZ294114B6
Application number: CZ19963171A
Authority: CZ
Inventors: Humphriesáwilliam; Cantralláchristopherájoseph; Holcombeábarryávictor; Higgersonágrahamájohn; Caffinárogeráneil
Original assignee: Commonwealtháscientificáandáindustrialáresearcháor
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1995-04-27
Publication date: 2004-10-13
Also published as: EP0746756B1; WO1995029396A1; US6202493B1; ATE250220T1; DE69531776D1; CA2189048A1; US5915279A; KR100366133B1; PL179078B1; PL317018A1; IN182927B; DE69531776T2; CN1121611C; JPH10505407A; EP0746756A1; AUPM533094A0; CN1151208A; TW281702B; CZ317196A3; EP0746756A4

Abstract

Odchylka prvního parametru nebo prvních parametrů předmětu od referenční hodnoty se určuje měřenímŹ přičemž jako referenční hodnota slouží zjištěná hodnota klouzavého časového nebo rozměrového průměru referenční hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů@ Způsob obsahuje kroky }aB umístění předmětu do měřicí interakční oblasti nebo oblastí majících pozadí pohlcující světloY }bB vysílání měřicího svazku nebo měřicích svazků světelných paprsků přes měřicí interakční oblast nebo interakční oblastiŹ přičemž světlo měřicího svazku nebo měřicích svazků obsahuje ve spektru světelné paprsky o nejméně dvou odlišných vlnových délkáchY }cB vzájemné působení měřicího svazku nebo měřicích svazků světelných paprsků s daným předmětem pro vytvoření měřicího vystupujícího světlaY }dB detekování nejméně dvou měřicích spektrálně odlišných částí vystupujícího světelného paprsku a z toho vytváření signálůŹ které jsou funkcí prvního měřicího parametru nebo prvních měřicích parametrůY }eB generování časového nebo prostorového sledu signálů ze signálů z bodu }dB a určení zjištěné hodnoty nebo hodnot klouzavého časového nebo prostorového průměru referenční hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů z časového nebo prostorového sledu signálůY }fB určení okamžité nebo bodové hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů ze signálů generovaných podle bodu }dBY a }gB porovnání zjištěné hodnoty průběžné časové nebo prostorové reference prvního parametru nebo prvních parametrů z bodu }eB s okamžitou nebo bodovou hodnotou prvního parametru nebo prvních parametrů z bodu }fB pro určeníŹ zda existuje odchylka okamžité nebo bodové hodnoty pr

Description

Způsob určování prvního parametru, případně prvních parametrů, předmětu a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobů určování prvního parametru, případně prvních parametrů, předmětu, zařízení k určování prvního parametru, případně prvních parametrů, předmětu, způsobů určování prvního parametru, případně prvních parametrů, předmětu, který je funkcí nejméně jednoho parametru, případně parametrů, vybraného za skupiny skládající se z průměru příze, průměru vláknitého předmětu, barvy vláknitého předmětu a barvy příze, a zařízení k určování prvního parametru, případně parametrů, který je funkcí nejméně jednoho parametru, případně parametrů, vybraného za skupiny skládající se z průměru příze, průměru vláknitého předmětu, barvy vláknitého předmětu a barvy příze.

Dosavadní stav techniky

Je zapotřebí způsobu a zařízení, které mohou zjišťovat vady, znečištění a/nebo odchylky u předmětů, zvláště u vlákna, případně vláken, nebo příze, případně přízí.

Předměty vynálezu

Předměty vynálezu mají poskytnout způsoby k určování prvního parametru, případně prvních parametrů, předmětu, zařízení k určování prvního parametru, případně prvních parametrů, předmětu, způsoby pro určování prvního parametru, případně prvních parametrů, který je funkcí nejméně jednoho parametru, případně parametrů, vybraného za skupiny skládající se z průměru příze, průměru vláknitého předmětu, barvy vláknitého předmětu a barvy příze a zařízení k určování prvního parametru, případně parametrů, který je funkcí nejméně jednoho parametru, případně parametrů, vybraného za skupiny skládající se z průměru příze, průměru vláknitého předmětu, barvy vláknitého předmětu a barvy příze.

Podstata vynálezu

Podle prvního příkladného provedení tohoto vynálezu je poskytnut způsob určení prvního parametru, případně prvních parametrů, určitého předmětu, který spočívá v tom, že referenční hodnota je zjištěná hodnota klouzavého časového nebo rozměrového průměru referenční hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů, přičemž tento způsob obsahuje kroky:

(a) umístění předmětu do měřicí interakční oblasti nebo oblastí majících pozadí pohlcující světlo, (b) vysílání měřicího svazku nebo měřicích svazků světelných paprsků přes měřicí interakční oblast nebo interakční oblasti, přičemž světlo měřicího svazku nebo měřicích svazků obsahuje ve spektru světelné paprsky o nejméně dvou odlišných vlnových délkách, (c) vzájemné působení měřicího svazku nebo měřicích svazků světelných paprsků s daným předmětem pro vytvoření měřicího vystupujícího světla;

-1 CZ 294114 B6 (d) detekování nejméně dvou měřicích spektrálně odlišných částí vystupujícího světelného paprsku a z toho vytváření signálů, které jsou funkcí prvního měřicího parametru nebo prvních měřicích parametrů;

(e) generování časového nebo prostorového sledu signálů ze signálů z bodu (d) a určení zjištěné hodnoty nebo hodnot klouzavého časového nebo prostorového průměru referenční hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů z časového nebo prostorového sledu signálů;

(f) určení okamžité nebo bodové hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů ze signálů generovaných podle bodu (d); a (g) porovnání zjištěné hodnoty průběžné časové nebo prostorové reference prvního parametru nebo prvních parametrů z bodu (e) s okamžitou nebo bodovou hodnotou prvního parametru nebo prvních parametrů z bodu (f) pro určení, zda existuje odchylka okamžité nebo bodové hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů od zjištěné hodnoty klouzavého časového nebo rozměrového průměru referenční hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů.

Ve výhodném provedení obsahuje způsob krok (h) určení, zda odchylka podle kroku (g) je v požadovaném rozsahu nebo ne.

V dalším výhodném provedení obsahuje způsob krok (i) určení, zda odchylka podle kroku (g) je uvnitř nebo vně tolerance. V takovém provedení může být tolerance proměnná a určení se může uskutečnit srovnáním odchylky z kroku (g) s velikostí klouzavého časového nebo prostorového průměru z kroku (e).

V jiném výhodném provedení obsahuje kterýkoliv z popsaných způsobů krok generování výstupního signálu indikujícího, existuje-li chyba parametru. V takovém provedení může dále způsob před krokem (d) zahrnovat filtrování měřicího vystupujícího světla z měřicí interaktivní oblasti pro vytvoření nejméně dvou spektrálně odlišných částí paprsku měřicího vystupujícího světla. Současně může být u takového způsobu předmětem vláknitý předmět nebo příze, přičemž krok (a) obsahuje umístění předmětu do měřicí interakční oblasti mající pozadí pohlcující světlo, kde toto pozadí je rovinné matové černé pozadí a krok (c) obsahuje vzájemné působení měřicího svazku světelných paprsků s daným předmětem pro vytvoření měřicího vystupujícího světla odraženého od předmětu.

V jiném příkladném provedení kteréhokoliv z výše popsaných způsobů může krok (d) zahrnovat detekování nejméně dvou měřicích spektrálně odlišných pásem vlnových délek, přičemž každé z těchto pásem je zjišťováno odlišným detektorem současně nebo v různých časech nebo tímtéž detektorem v různých časech, a z toho vytváření signálů, přičemž tyto signály jsou funkcí prvního měřicího parametru nebo prvních měřicích parametrů. Signály generované v kroku (d) mohou být v takovém případě úměrné prvnímu parametru nebo prvním parametrům.

V kterémkoliv z uvedených příkladných provedení může být předmětem vlákno.

Kterýkoliv z uvedených způsobů může dále zahrnovat zjišťování z odchylek prvního parametru nebo prvních parametrů, zdaje předmět předmětem přijatelným nebo nepřijatelným.

Ve výhodném provedení kteréhokoliv z uvedených způsobů pak je první parametr vybrán nebo první parametry jsou vybrány ze skupiny sestávající z barvy vláknitého předmětu a z barvy příze, nebo jejich funkce.

-2 CZ 294114 B6

Ve zvláště výhodném provedení posledně uvedeného způsobu je první parametr nebo první parametry barva vlákna nebo její funkce.

Metodika

Způsob podle a zařízení vynálezu mohou určovat první parametr srovnáním s danou referenční hodnotou nebo je možno provést na relativní bázi diskriminaci.

Základem k určování změny parametrů předmětu je následující.

Předmět O bude mít typicky určitý počet parametrů pn, kde n = 1, 2, ...i, ...k, ...j. Vezměte si na příklad případ, kde je požadováno, aby se změřilo, zda existuje změna nejméně v jednom z parametrů pn. Pro parametr pn intenzita světla Ir pro danou vlnovou délku nebo pásmo vlnových délek, λη světla odraženého od předmětu O v místě x podél jeho délky je funkcí Fn předmětu O a x a tudíž

7r(2») = Fn(Q,x)

1.1

V případě, že nedochází ke změně pn podél délky x předmětu O, dostaneme

4-/r(^) = 01.2 ax

Tam, kde je průměr na délce funkce F je označován: F a nedochází ke změně v pn, dostaneme následující:

Fn(0,x) - Ζ,(Λ) = 01.3

Pro žádné změny v pn:

-^/zW- = 114

E.(0,x)

Tam, kde dochází ke změně v pn:

4-lr(Z,)^01.5 dx

1.6 i

F»(0,x) *

1.7

Tam, kde se předmět O pohybuje přes měřicí objem, proměnná t pro čas může být nahrazena proměnnou x pro polohu.

Z rovnic (1.2) - (1.7) je zřejmé, že může být použita podmínečná zkouška nebo zkoušky, pokud je to v tomto stadiu požadováno, aby se určily změny v určité hodnotě pn, a to pn jako na příklad zkouška ke zjištění, zda pn jev požadovaném rozsahu nebo ne. Jedna takováto zkouška může být provedena srovnáním Ir (λη) pro dané měření s referenční hodnotou, kterou s výhodou může být běžný průměr založený na měření časového průměru.

-3 CZ 294114 B6

Alternativně může být tato referenční hodnota založena na prostorovém průměru nebo pevné referenční hodnotě.

Při použití běžného průměru založeného na časovém měření existuje řada výhod, a to:

Jeden detektorový komplet dostává signál, aby vytvořil referenční hodnotu & měřil okamžitou nebo bodovou hodnotu. Není třeba úpravy na dvojité soupravy & měření parametrů.

Referenční signál vytvořený zběžného průměru se přizpůsobí parametrům, které jsou normální pro měřený předmět.

Tento parametr pn může být kombinací účinků při několika různých vlnových délkách nebo pásmech a tudíž:

n

1.8 kde součinitelé kn, j jsou pro tento parametr specifické. Průměrná hodnota pn je označena P_n.

Srovnáním pn s P_n je možno použít podmínečné zkoušky, aby se zjistilo, zda Apl je v požadovaném rozsahu nebo ne.

Jedním z obzvláště výhodných způsobů určení průměrné hodnoty F(O, x) je změřit Ιτ(λη) pro n počet předmětů

O(pl)... O(pi) na signifikantní délce tohoto předmětu.

Jedno zvláštní příkladné provedení tohoto vynálezu poskytuje zařízení k získání určitého počtu signálů z určitého předmětu, případně předmětů, jako je na příklad vlákno, případně vlákna. Tyto signály jsou generovány osvěcováním tohoto vlákna, případně vláken, a snímáním odražené energie v určitých pásmech viditelného spektra. Uvedené signály mohou být generovány použitím světelných zdrojů různých vlnových délek, které jsou zapínány v oddělených časových úsecích nebo ve známém časovém vzorci a jsou detekovány jediným detektorem. Tento způsob dává signál v časové řadě, která obsahuje relevantní informace. Uvedený signál v časové řadě je opakovaně diskrétně vzorkován a ukládán v odpovídajících časových intervalech a poskytuje údaje v paralelní formě.

Alternativním způsobem je osvětlit předmět, případně předměty, jako je vlákno, případně vlákna, bílým světlem nebo světlem obsahujícím několik pásem vlnových délek, z jednoho nebo z většího počtu světelných zdrojů, a snímat energii odraženou od různých pásem pomocí řady detektorů s vybranými filtry před každým detektorem. Tento způsob dává relevantní informaci v paralelní formě.

Je-li zde dán signál, případně signály, v jejich paralelní formě, lze sledovat následující vztah. Nechť Bl, B2...Bn představují energii světla zjišťovanou ve viditelných pásmech 1 až n. Průměr vlákna, případně vláken, je úměrný součtu celkové energie snímané v každém pásmu, je-li barva konstantní nebo není-li signifikantní posun v celkové barvě:

-4CZ 294114 B6

Odraznost (průměr) vlákna, případně vláken /-I

Integruje-li se rovnice 1.9 na signifikantní ploše nebo v časovém intervalu tl...t2, vlákna, případně vláken, získá se pro toto vlákno průmětná hodnota, která bude mít vztah k normálnímu průměru vlákna, případně vláken. Rozdělí-li se tato normální (průměrná) hodnota do okamžité hodnoty (1.9), dostane se signál, který je závislý na intenzitě osvětlení a průměru vlákna, případně vláken, (1.10). Jestliže tato měřená plocha má normální průměr, potom se tento poměr blíží jednotce a je stabilní. Jestliže dostaneme vyrovnané změny, bude se tento poměr lišit od jednotky o hodnotu úměrnou velikosti změny průměru

Změny odraznosti (průměru) n

>1

Í2-tl ti _n

ΙΣάλ t2Jl

1.10

Srovnáním těchto změn s nastavitelnou referenční hodnotou je možno generovat výstup, který ukáže, zda existuje chyba vyrovnanosti.

Při praktické realizaci tohoto vynálezu bude použit konečný počet pásem. Při zvláštním použití určí požadovaná citlivost na detekci chyb zabarvení počet pásem, což znamená, že čím vyšší je požadovaná rozlišitelnost barev, tím větší počet různých barevných pásem bude zjišťován.

Srovnáním úměrné energie v každém pásmu s úměrnou energií v jiných pásmech lze dostat podpis stávající barvy. Jeden takovýto příklad je uveden v následujícím vztahu pro systém tří pásem:

Barva

Bi

B1

Bí

1.11

Bude-li se integrovat rovnice 1.11 na signifikantní ploše, to jest časový interval tl...t2 vlákna, případně vláken, lze dostat hodnotu normální barvy vlákna, případně vláken. Rozdělením této normální hodnoty do okamžité hodnoty můžeme dostat signál, který je závislý na intenzitě osvětlení a průměru vlákna, případně vláken. Jestliže běžná měřená plocha je normální'' barva, potom se tento poměr rovná jednotce a je stabilní. Jestliže dostaneme změny barvy, bude se tento poměr lišit od jednotky o hodnotu, která bude úměrná velikosti změny barvy: Odraznost (průměru) vlákna, případně vláken

1.12

Na základě srovnání těchto změn s nastavitelnou referenční hodnotou je možno generovat výstupní signál, který ukáže, zda existuje závada v zabarvení.

Jiným způsobem analýzy těchto signálů pro analýzu barvy je zkoumání poměru energie v každém z pásem k průměru nebo konečnému integrálu celkové odražené energie, který je označen jako BRi. Pro systém používající n pásem můžeme dostat n normalizovaných signálů, které mohou být srovnány s referenční hodnotou, která byla získána z časového nebo prostorového průměru. Pro systém, který používá n pásem, je možno pro BRi použít následující rovnice:

1.13

Jakmile se vytvoří každý z těchto poměrů, je možno provést srovnání s referenční hodnotou, která může být fixní hodnotou nebo nastavitelnou částí zjištěné průměrné hodnoty. Výstupy těchto komparátorů jsou kombinované, takže změna v kterémkoli nebo ve více pásmech vytvoří digitální signál, který se převede do jiného zařízení.

Je-li měřen průměr a barva určitého vlákna, každý z výsledných signálů z detektoru, případně detektorů, má v sobě vloženy následující složky:

Barva, teplota a intenzita dopadajícího světla (nežádoucí složka);

úhel dopadajícího světla, (nežádoucí složka);

průměr zkoumaného vlákna, případně vláken;

barva zkoumaného vlákna, případně vláken.

Tyto signály jsou poměřovány takovým způsobem, aby se eliminovaly nežádoucí složky těchto signálů a složek. Tato technika poměřování umožňuje robustnější konstrukci tohoto systému. Spektrální analýza dává možnost vyšší citlivosti a tudíž i efektivnější detekce závad barevnosti. Tento způsob a zařízení pro jeho provádění podle vynálezu mohou zahrnovat možnost zjistit značky barvy a/nebo průměru vlákna a přizpůsobit se pomalým změnám normální barvy a/nebo průměru.

Zvláštní příkladné provedení tohoto způsobu a zařízení pro jeho provádění podle tohoto vynálezu mohou určit, zda běžný úsek vlákna, případně vláken, v zařízení je v toleranci pro následující parametry na nebarveném vláknu, případně vláknech, nebo barveném vláknu, případně vláknech:

Průměr vlákna, případně vláken, k určování stejnoměrnosti nebo změn lineární hustoty.

Viditelná přítomnost vlákna, případně vláken, nebo jiného materiálu, který neabsorboval barvivo nebo je pigmentován nebo zabarven na jinou barvu než je nebarvené vlákno, případně vlákna, a jako takové je označeno za znečišťující.

Tento speciální způsob a zařízení pro jeho provádění podle vynálezu mohou pracovat bez ohledu na barvu barviva použitého na vláknu, případně vláknech. Když je určeno, že parametry vlákna, případně vláken, jsou mimo toleranci, je typicky odeslán signál do jiného zařízení, které umožní, aby toto zařízení provedlo odpovídající zásah. Typicky je tato tolerance variabilní a může být nastavena vnějšími prostředky.

Speciální příkladné provedení tohoto způsobu a zařízení pro jeho provádění podle tohoto vynálezu mohou určit, zda stávající úsek vlákna, případně vláken/příze obsahuje následující:

-6CZ 294114 B6

Odlišně zabarvené znečišťující látky a/nebo cizí tělesa ve vláknu, případně vláknech, nebo v přízi včetně odlišně zabarvených cizích látek.

Odlišně zabarvená vlákna nebo příze ve vláknu, případně vláknech, včetně odlišně zabarvených cizích vláken nebo cizí příze.

V zařízení, které používá tohoto způsobu, jsou funkce Ir (λ) označeny jako úrovně energie odražené přízí v každém spektrálním pásmu, které nás zajímá. Tyto signály jsou sčítávány, aby vytvořily signál úměrný průměru vlákna, případně vláken, které je měřeno. Použitím filtru pro dolní pásmo, kteiý aproximuje konečnou integrální funkci, je generován signál úměrný běžné průměrné hodnotě měřeného vlákna, případně vláken. Přijme-li se předpoklad, že vlákno, případně vlákna, má většinou správnou barvu, potom tato běžná průměrná hodnota zjistí správný průměr. Rozdělením tohoto zjištěného průměru do okamžité naměřené hodnoty průměru je možno zjistit změny průměru nebo lineární hustotu.

Použitím funkcí Ir (λη) a srovnáním proporčního příspěvku k součtu se dostane míra intenzity v každém pásmu. Tato míra nezávisí na průměru. Použitím filtru pro dolní pásmo, který aproximuje konečnou integrální funkci, se dostane signál úměrný běžné průměrné hodnotě proporčního příspěvku každého pásma. Přijme-li se předpoklad, že vlákno, případně vlákna, má většinou správnou barvu, potom tato běžná průměrná hodnota zjistí správný průměr. Rozdělením této zjištěné barvy do okamžité naměřené hodnoty barvy je možno zjistit změny barvy.

Logickým srovnáním těchto změn okamžitého měřeného průměru a barvy se zjištěnou běžnou průměrnou hodnotou průměru a barvy je možno změřit změny barvy a změny průměru.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále podrobněji popsán podle přiložených výkresů, kde na obr. 1 je blokové schéma prvního zařízení k určování změny průměru a změny barvy příze; na obr. 2 je blokové schéma druhého zařízení k určování změny průměru a změny barvy příze; na obr. 3 je diagram signálu odebraného zvědění 124 (zařízení na obrázku 1); na obr. 4 je diagram signálu odebraného z vedení 124 (zařízení na obrázku 1) po časovém filtrování; na obr. 5, 6 a 7 jsou diagramy signálů odebraných zvědění 111, 112 a 113 (zařízení na obrázku 1); na obr. 5a, 6a a 7a jsou diagramy, které nejsou v měřítku, a které část signálu, kterým každé ze zjištěného Červeného, modrého a zeleného pásma přispělo k celkovému signálu, který je zobrazen na obrázcích 3 nebo 4; a na obr. 8, 9 a 10 jsou diagramy signálů odebrané z vedení 213 (které vede signál odpovídající časovému sledu energie odraženého světla) v experimentu používajícím konfiguraci z obrázku 2 ukazující sled změn barvy na červené, žluté a modré přízi.

Příklady provedení vynálezu

Podle obrázku 1 je popsáno zařízení 1000 k určování změny průměru a změny barvy u příze 101. Zařízení 1000 zahrnuje světlo pohlcující pozadí 1001, které se zpravidla skládá z plochého černého povrchu nebo plochého matově černého povrchu, který má podstatně a stejnoměrně pohlcovat světlo, které na něj dopadá. Vedení 150 a 151 příze ležící vedle sebe, ale umístěná od vedení 152 a 153 příze na vzdálenost určující měřicí interakční objem. Obě sady vedení 150 a 151 a 152 a 153 příze jsou rozmístěny v blízkosti pozadí 100, aby umístily a vedly přízi 101 takovým způsobem, že když příze 101 tudy mezi nimi prochází, je to ve směru, který je v podstatě rovnoběžný s pozadím 100 což má za následek, že vzdálenost mezi přízí 101 a pozadím 100 je v podstatě konstantní. Světelný zdroj 120 je umístěn takovým způsobem, aby směroval měřicí

-7 CZ 294114 B6 svazek, případně svazky, světelných paprsků přes měřicí interakční objem, případně objemy, aby vzájemně reagoval s přízí 101, a aby tudíž vytvořil měřicí vystupující světlo odražené od příze 101.

Zdrojem širokopásmového světla 120 je typicky žárovka s wolframovým vláknem. Filtry 102, 103 a 104 jsou umístěny relativně ke zdroji 120 tak, aby spektrálně filtrovaly odražené měřicí výstupní světlo z měřicího interakčního objemu, případně objemů, po vzájemném působení s přízí 101 do tří měřicích spektrálně odlišných pásem vlnových délek 105, 106, případně 107. Tak na příklad filtr 102 může propouštět světlo 400 až 500 nm, filtr 103 může propouštět světlo 500 až 650 nm a filtr 104 může propouštět světlo 650 až 800 nm.

Fotodetektoiy 108, 109 a 110 jsou umístěny za filtry 102, 103 a 104, aby každý z nich zjišťovat měřicí spektrálně odlišná pásma vlnových délek 105, 106 a 107, a aby se z toho generovaly signály, čímž se tyto signály stávají funkcí nejméně průměru příze a barvy příze. Zařízení 1000 zahrnuje prostředky k určování parametrů, které jsou funkcemi průměru příze 101 a barvy příze 101, a to na základě signálů z fotodetektorů 108, 109 a 110. Prostředky k určování zahrnují časové filtry 114, 115 a 116, které jsou připojeny k fotodetektorům 108, 109 a 110 vedeními 111, 112 a 113, jednotku pro zpracování signálů 125, která je připojena k fotodetektorům 108, 109 a 110 vedeními 111 a lila, 112 a 112a a 113 a 113a, sčítací zesilovač 123, který je připojený kfotodetektorům 108, 109 a 110 vedeními 111 a lila a Illb, 112, 112a a 112b a 113, 113a a 113b, a který je připojen k výstupnímu vedení 124, generátor 121 referenčního napětí, který je připojen ke sčítacímu zesilovači 123 vedením 122 a rozlišovací diskriminátor 126. který má výstupní vedení 129 a 130 a který je připojen k jednotce 125 pro zpracování signálů vedeními 127 a 128. Vedení 124 je připojeno k jednotce 125 pro zpracování signálů vedením 124a. Časové filtry 114. 115 a 116 jsou připojeny k jednotce 125 pro zpracování signálů vedeními 117, 118 a 119. Vedení 117, 118 a 119. vedení 112. 112a a 112b a vedení 113, 113a a 113b vedou elektrické signály úměrné současné energii pocházející z pásem fotodetekčních vlnových délek 105, 106 a 107. Vedení 117, 118 a 119 vedou elektrické signály odpovídající běžné průměrné energii pocházející z pásem vlnových délek 105, 106 a 107. Vedení 122 vede signál referenčního napětí z generátoru 121 referenčního napětí do sčítacího zesilovače 123. Vedení 124 a 124a vedou elektrický signál úměrný průměru příze 101. Vedení 127 vede elektrický signál odpovídající změně barvy u příze 101. Vedení 128 vede elektrický signál odpovídající změně průměru u příze 101. Vedení 129 vede digitální elektrický signál, který indikuje, zda naměřená změna barvy příze 101 je přijatelná nebo ne. Vedení 130 vede digitální elektrický signál, který indikuje, zda naměřená změna průměru příze 101 je přijatelná nebo ne. Tyto digitální elektrické signály jsou vedeny do externího zařízení 131, které iniciuje odstranění znečišťujících látek nebo závad barvy.

Během použití je vlákno 101 vedeno napjaté vedeními 150 a 151 a 152 a 153 příze ve směru v podstatě rovnoběžném s pozadím 100, takže vzdálenost mezi přízí 101 a pozadím 100 je v podstatě konstantní. Během měření jsou zdroje 120 světla, filtry 102,103 a 104 a fotodetektory 108, 109 a 110 v pevné poloze vzhledem k pozadí 100. Širokopásmové světlo (na příklad 400 až 800 nm) vyzařované ze zdroje 120 je směrováno k přízi 101. Typicky se během měření příze 101 pohybuje, takže měření je progresivní podél její osy. Většina světelné energie ze zdroje je pohlcována pozadím 100. Malá část této světelné energie ze zdroje 120 a vlákno na sebe vzájemně působí a je odražena zpět do spektrálních filtrů 102, 103 a 104. Filtr 102 propustí pásmo světla 400 až 500 nm, filtr 103 propustí pásmo světla 500 až 650 nm a filtr 104 propustí pásmo světla 650 až 800 nm.

Fotodetektory vytvářejí elektrické signály, které jsou úměrné energii odražené vláknem 101 v odpovídajících pásmech. Tyto tři signály jsou odeslány do sčítacího zesilovače 123 vedeními 111, lila a 111b. 112, 112a a 112b a 113, 113a a 113b. Tyto tři signály a referenční signál z generátoru 121 referenčního napětí přes vedení 122 jsou sčítávány sčítacím zesilovačem 123, aby se tak vytvořil elektrický signál úměrný měřenému průměru příze 101 v souladu s rovnicí

-8CZ 294114 B6

1.9, který je výstupem do vedení 124 a 124a. Tyto tři signály jsou rovněž odeslány do časových filtrů 114, 115 a 116 vedeními 111, 112 a 113. Tyto časové filtry aproximují konečný integrál používaný ve jmenovateli rovnice 1.10. Každý z těchto filtrů vydává signál, který odpovídá běžnému průměru energie odražené přízí 101 v odpovídajících pásmech. Tyto signály jsou vedeny odpovídajícími vedeními 117, 118, 119 do jednotky 125 pro zpracování signálu.

Jednotka 125 pro zpracování signálu se skládá z operačních zesilovačů a analogových děličů zapojených takovým způsobem, aby vykonávaly funkce popsané rovnicemi 1.10, 1.11 a 1.12. Alternativně může být jednotka 125 pro zpracování signálu připojena tak, aby prováděla funkce popsané rovnicemi 1.10, 1.12 a 1.13. Jednotka 125 pro zpracování signálu přijímá vstupní signály z vedení 111 a lila, 112 a 112a a 113 a 113a signály běžného průměru z vedení 117, 118 a 119 a kombinuje je se signálem z vedení 124, aby tak vytvořila výstupní signály přes vedení 127 a 128, které jsou úměrné rozdílu mezi současnými a středními hodnotami barvy, viz vedení 127, a průměru, viz vedení 128. Zpracování vedoucí k vytvoření rozdílu mezi současnými a středními hodnotami průměru se provádí v souladu s rovnicí 1.10, aby se vytvořil signál změny průměru, který je vydáván přes vedení 128. Zpracování vedoucí k vytvoření rozdílu mezi současnými a středními hodnotami barvy se provádí v souladu s rovnicí 1.12 nebo 1.13, aby se tak vytvořil signál změny barvy, který je pak vydáván přes vedení 127.

Rozlišovací diskriminátor 126 se skládá z operačních zesilovačů akomparátorů a generátorů referenčních hodnot zapojených takovým způsobem, aby se provedla zkouška popsaná rovnicemi 1.3 až 1.7. Rozlišovací diskriminátor 126 zpracovává signály zvědění 127 a 128 na základě srovnání s referenčními hodnotami, aby dodal digitální elektrický signál do vedení 129, kteiý je indikativní pro to, zda naměřená změna barvy příze 101 je přijatelná nebo ne, a dále dodává digitální elektrický signál do vedení 130, kteiý je indikativní pro to, zda naměřená změna průměru příze 101 je přijatelná nebo ne. Tyto digitální elektrické signály jsou předávány do externího zařízení 131, aby se zahájila nápravná činnost.

Na obrázku 2 je vyobrazeno zařízení 2000 k určování změny průměru a změny barvy příze 201. Zařízení 2000 zahrnuje pozadí 200 pohlcující světlo, které se zpravidla skládá z plochého černého povrchu, který má podstatně a stejnoměrně pohlcovat světlo, které na něj dopadá. Vedení 250 a 251 příze ležící vedle sebe, ale umístěná od vedení 252 a 253 příze na vzdálenost určující měřicí interakční objem. Obě sady vedení 250 a 251 a 252 a 253 příze jsou rozmístěny v blízkosti pozadí 200, aby umístily a vedly přízi 201 takovým způsobem, že když příze 201 tudy mezi nimi prochází, je to ve směru, který je v podstatě rovnoběžný s pozadím 200, což má za následek, že vzdálenost mezi přízí 201 a pozadím 200 je v podstatě konstantní. Světelný zdroj 220 je umístěn takovým způsobem, aby směroval měřicí svazek, případně svazky, světelných paprsků přes měřicí interakční objem, případně objemy, aby vzájemně reagoval s přízí 201, a aby tudíž vytvořil měřicí vystupující světlo odražené od příze 201.

Světelné zdroje 202, 203 a 204 jsou typicky světelné emisní diody LED s odlišnými převažujícími vlnovými délkami ve viditelném spektru. Jejich spektrální šířka pásma je taková, že viditelné spektrum je zakryto s minimálním překrytím. Tyto zdroje světla jsou rozsvěcovány postupně sekvenčním spínačem 206, který je řízen vedením 208 z oscilátoru 207. Vedení 209 spojuje demodulační jednotku 220.

Detektor 205 je umístěn vůči zdrojům 202, 203 a 204 takovým způsobem, že odražené měřicí světlo vystupující z měřicího interakčního objemu, případně objemů, po vzájemném působení s přízí 201 je konvertováno na elektrický signál vedený po vedení 213. Vedení 213 spojuje vzorkovací a udržovací jednotky 210, 211 a 212. Vzorkovací a udržovací jednotky 210. 211 a 212 jsou řízeny vedeními 215, 217 a 219. Vzorkovací a udržovací jednotky 210. 211 a 212 drží detekovaný signál ve vedeních 214,216 a 218.

-9CZ 294114 B6

Demodulační jednotka 220 řídí vzorkovací a udržovací jednotky 210, 211 a 212 přes odpovídající vedení 215, 217 a 219. Z demodulační jednotky 220 vycházejí vedení 225, 221 a 222 do filtrů pro dolní pásmo 223, 224 a 225. Z demodulační jednotky 220 vycházejí vedení 225a, 221a a 222a připojená k jednotce 229 pro zpracování signálu. Jednotka 229 pro zpracování signálu přijímá signály na vedeních 225a. 221a a 222a z demodulační jednotky 220. Jednotka 229 pro zpracování signálu přijímá signály na vedeních 226, a, 227 a 228 z filtrů 223, 224 a 236 pro dolní pásmo. Jednotka 229 pro zpracování signálu vydává signál do diskriminátoru 232 po vedeních 230 a 231. Diskriminátorová jednotka 232 přijímá signály po vedeních 230 a 231 z jednotky 229 pro zpracování signálu. Externí jednotka 235 přijímá signál na vedeních 233 a 234 z diskriminátorové jednotky 232 a signál na vedení 233 z jednotky 229 pro zpracování signálu.

Během použití je vlákno 201 vedeno napjaté vedeními 250 a 251 a 252 a 253 příze ve směru v podstatě rovnoběžném s pozadím 200, takže vzdálenost mezi přízí 201 a pozadím 200 je v podstatě konstantní. Během měření zdroje 202, 203 a 204 světla postupně osvěcují přízi 201 světlem z různých pásem viditelného spektra. Během měření jsou světelné zdroje 202,203 a 204, detektor 205 v pevných polohách vůči pozadí 200. Příze 201 se typicky během měření pohybuje, takže měření je progresivní podél její osy. Většina světelné energie ze zdrojů 202, 203 a 204 je pohlcována pozadím 200. Malá část této světelné energie ze zdrojů 202, 203 a 204 a příze 201 na sebe vzájemně působí a je odražena zpět do detektoru 205.

Typicky běží oscilátor 207 na dostatečně vysoké frekvenci vzhledem k rychlosti axiálního pohybu příze 201. takže vzorky odraženého světla z každého z pásem jsou v podstatě prostorově shodné. Řadič 206 se skládá z čítače a dekodéru a má tři diskrétní výstupy, které jsou vzájemně jedinečné v čase. Tyto výstupy typicky ovládají tři spínače, aby se řadily sekvenčně zdroje 202, 203 a 204 světla. Jelikož je osvětlení příze ze světelných zdrojů 202, 203 a 204 sekvenční, tj. pouze jeden zdroje zapnut po stanovenou dobu předtím, než se zapne další zdroj, detektor 205 konvertuje odražené spektrální časové série na elektrické časové série ve vedení 213. Vzorkovací a přídržné jednotky 210, 211 a 212 vzorkují tyto elektrické časové série a ukládají signál úměrný odražené energii v určitém pásmu. Tyto signály jsou pro každé pásmo k dispozici na vedeních 214, 216 a 218. Demodulátor 220 řízený synchronizačním signálem ve vedení 209 řídí vzorkovací a přídržné jednotky 210, 211 a 212 na vedeních 215, 217 a 219. Demodulační jednotka 220 obsahuje také operační zesilovač, aby se kompenzoval signál a citlivost v různých částech viditelného spektra. Výstupy signálů z demodulační jednotky 220 úměrné energii odražené v každém spektrálním pásmu od příze 201 jsou vedeny do dolních propustí 223, 224 a 236 na odpovídajících vedeních 225, 221 a 222. Tyto signály jsou také vedeny do jednotky 229 pro zpracování signálu po odpovídajících vedeních 225a, 221a a 222a.

Dolní propusti 223. 224 a 236 aproximují konečnou integrální funkci používanou ve jmenovateli rovnice 1.13. Jednotka 229 zpracování signálu se skládá z operačních zesilovačů a analogových děličů zapojených takovým způsobem, aby vykonávaly funkce popsané rovnicemi 1.9,1.10,1.11 a 1.12. Alternativně může být jednotka 229 zpracování signálu zapojena tak, aby vykonávala funkce popsané rovnicemi 1.9, 1.10, 1.11 a 1.12. Signály úměrné parametrům barvy aprůměru jsou vedeny z jednotky 229 zpracování signálu do diskriminátorové jednotky 232 odpovídajícími vedeními 230 a 231.

Rozlišovací diskriminátor 232 se skládá z operačních zesilovačů a komparátorů a referenčních generátorů, které jsou zapojeny takovým způsobem, aby vykonávaly test popsaný rovnicemi 1.3 až 1.7. Rozlišovací diskriminátor 232 zpracovává signály zvědění 230 a231 srovnáním s referenčními hodnotami, aby dával digitální elektrický signál do vedení 233, který je indikativní pro to, zda naměřená změna barvy příze 201 je přijatelná nebo ne, a aby dával digitální elektrický signál do vedení 234, který je indikativní pro to, zda naměřený průměr příze 201 je přijatelný nebo ne. Uvedené digitální elektrické signály jsou vedeny do externích zařízení 131, aby se zahájila nápravná činnost.

- 10CZ 294114 B6

Příklad 1

Podle konfigurace uvedené na obrázku 1 byl prováděn experiment na bílé přízi, a to na přízi tvořené přírodními vlněnými vlákny, se změnou průměru v různých místech podél příze a mající vlákna různých ne bílých barev propletená v této bílé přízi v různých místech v délce příze. Na obrázku 3 je grafický záznam signálu zvědění 124, viz obr. 1, a tento signál odpovídá součtu detekovaného zjištěného světla. Na obrázku4 je grafický záznam signálu zvědění 124, viz obr. 1, po časovém filtrování a tento signál filtrovaný v čase odpovídá součtu detekovaného zjištěného světla. Na obrázcích 5, 6 a 7 je grafický záznam signálů z odpovídajících vedení 111, 112 a 113, viz obr. 1. Typicky tyto signály odpovídají detekovanému světlu po spektrálním filtrování, aby se dostaly signály odpovídající zjištěnému červenému, odpovídající zjištěnému zelenému a odpovídající zjištěnému modrému světelnému pásmu. Obrázky 5a, 6a a 7a jsou grafické záznamy bez měřítka ukazující tu část signálu, kterou každé z posledních jmenovaných pásem přispělo k celkovému signálu, který je zobrazen na obrázku 3 nebo 4. Srovnáním proporcionální energie v každém pásmu v určitém bodě podél příze, kde je měřena bílá příze s proporcionální energií v ostatních pásmech, v tom stejném místě, můžeme dostat značku této bílé barvy. Jeden takovýto případ byl uveden v rovnici 1.11. Integrováním rovnice 1.11 na signifikantní ploše (časové intervaly tl...t2) můžeme dostat hodnotu normální barvy vlákna, případně vláken. Rozdělením této normální hodnoty do okamžitých hodnot můžeme dostat signál, který nezávisí na intenzitě osvětlení a průměru vlákna, případně vláken. Jestliže současná měřená plocha je normální bílá barva, potom se tento poměr blíží jednotce a je stabilní. Jestliže dostaneme změnu barvy, bude se tento poměr lišit od jednotky o množství, které je úměrné velikosti změny barvy.

Na základě srovnání této změny s nastavitelnou referenční hodnotou je možno generovat signál, kteiý ukáže, zda existuje chyba barvy.

Příklad 2

Podle konfigurace uvedené na obrázku 2 byl prováděn experiment na červené, žluté a modré přízi. Obrázky 8, 9 a 10 jsou grafické záznamy signálů odebíraných zvědění 213, které vede signál odpovídající časovému sledu energie odraženého světla, ukazující sled změn barvy na červené, žluté a modré přízi.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob určování odchylky prvního parametru nebo prvních parametrů předmětu od referenční hodnoty měřením, vyznačující se tím, že referenční hodnota je zjištěná hodnota klouzavého časového nebo rozměrového průměru referenční hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů, přičemž tento způsob obsahuje kroky:

(a) umístění předmětu do měřicí interakční oblasti nebo oblastí majících pozadí pohlcující světlo;

(b) vysílání měřicího svazku nebo měřicích svazků světelných paprsků přes měřicí interakční oblast nebo interakční oblasti, přičemž světlo měřicího svazku nebo měřicích svazků obsahuje ve spektru světelné paprsky o nejméně dvou odlišných vlnových délkách;

(c) vzájemné působení měřicího svazku nebo měřicích svazků světelných paprsků s daným předmětem pro vytvoření měřicího vystupujícího světla;

(d) detekování nejméně dvou měřicích spektrálně odlišných částí vystupujícího světelného paprsku a z toho vytváření signálů, které jsou funkcí prvního měřicího parametru nebo prvních měřicích parametrů;

(e) generování časového nebo prostorového sledu signálů ze signálů z bodu (d) a určení zjištěné hodnoty nebo hodnot klouzavého časového nebo prostorového průměru referenční hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů z časového nebo prostorového sledu signálů;

(f) určení okamžité nebo bodové hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů ze signálů generovaných podle bodu (d); a (g) porovnání zjištěné hodnoty průběžné časové nebo prostorové reference prvního parametru nebo prvních parametrů z bodu (e) s okamžitou nebo bodovou hodnotou prvního parametru nebo prvních parametrů z bodu (f) pro určení, zda existuje odchylka okamžité nebo bodové hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů od zjištěné hodnoty klouzavého časového nebo rozměrového průměru referenční hodnoty prvního parametru nebo prvních parametrů.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že obsahuje krok (h) určení, zda odchylka podle kroku (g) je v požadovaném rozsahu nebo ne.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahuje krok (i) určení, zda odchylka podle kroku (g) je uvnitř nebo vně tolerance.
4. Způsob podle nároku 3,vyznačující se tím, že tolerance je proměnná.
5. Způsob podle nároku 2 nebo 3, vy zn a č uj í c í se t í m , že určení se uskuteční srovnáním odchylky z kroku (g) s velikostí klouzavého časového nebo prostorového průměru z kroku (e)·
6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž5,vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok generování výstupního signálu indikujícího, existuje-li chyba parametru.

- 12CZ 294114 B6
7. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že dále před krokem (d) zahrnuje filtrování měřicího vystupujícího světla z měřicí interaktivní oblasti pro vytvoření nejméně dvou spektrálně odlišných částí paprsku měřicího vystupujícího světla.
8. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž 7, vyznačující se tím, že předmětem je vláknitý předmět nebo příze, přičemž krok (a) obsahuje umístění předmětu do měřicí interakční oblasti mající pozadí pohlcující světlo, kde toto pozadí je rovinné matové černé pozadí a krok (c) obsahuje vzájemné působení měřicího svazku světelných paprsků s daným předmětem pro vytvoření měřicího vystupujícího světla odraženého od předmětu.
9. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že krok (d) zahrnuje detekování nejméně dvou měřicích spektrálně odlišných pásem vlnových délek, přičemž každé z těchto pásem je zjišťováno odlišným detektorem současně nebo v různých časech nebo tímtéž detektorem v různých časech, a z toho vytváření signálů, přičemž tyto signály jsou funkcí prvního měřicího parametru nebo prvních měřicích parametrů.
10. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že signály generované v kroku (d) jsou úměrné prvnímu parametru nebo prvním parametrům.
11. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 10, vy z n a č uj í c í se tí m , že předmětem je vlákno.
12. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že dále zahrnuje zjišťování z odchylek prvního parametru nebo prvních parametrů, zda je předmět předmětem přijatelným nebo nepřijatelným.
13. Způsob podle kteréhokoli z nároků laž 12, vyznačující se tím,že první parametr je vybrán nebo první parametry jsou vybrány ze skupiny sestávající z barvy vláknitého předmětu a z barvy příze, nebo jejich funkce.
14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že první parametr je nebo první parametry jsou barva vlákna nebo její funkce.