光學(xué)法纖維檢驗裝置和儀器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種運用光學(xué)法對纖維進行檢驗的裝置。本發(fā)明還設(shè)及一種纖維分級 儀器。其優(yōu)選應(yīng)用領(lǐng)域是原棉的色澤和雜質(zhì)分級。
【背景技術(shù)】
[0002] 纖維分級儀器用于在實驗室測量某些纖維參數(shù)，例如原棉纖維。所測量的參數(shù)表 明纖維質(zhì)量，可用于纖維分級。所測參數(shù)包括纖維長度，強度，細度，色澤，雜質(zhì)，和回潮率。 纖維分級儀器的一個實例是大容量纖維測試儀USTER"HVI1000,其具體介紹在烏斯特技 術(shù)股份公司扣sterTechnologiesAG)的2013英文版產(chǎn)品手冊"USTER|',HVI1000 -化6 fiberclassificationandanalysissystem" (USTER?HVI1000-纖維分級和分析系 統(tǒng)）當(dāng)中。該儀器包括不同模塊，用于不同參數(shù)的測量。本發(fā)明專注于色/雜模塊，用于色 澤特性和雜質(zhì)顆粒含量的測試。
[0003] 現(xiàn)有的光學(xué)法纖維檢驗裝置公開在如下的專利中；CN-r278' 330 A，CN-r311' 855A和CN-201' 449' 375U。裝置包括：展示纖維試樣的試樣窗，照明纖維 試樣的光源，和接受纖維試樣反射光的光敏探測器。在測量過程中，一個上下移動的壓板把 纖維試樣按壓在試樣窗上。為了較高的準確性和穩(wěn)定性，需要進行多次測量。由于測量必 須逐次進行，因此，測試的時間較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一個目的是，進一步改進現(xiàn)有技術(shù)中的光學(xué)法纖維檢驗裝置，使需要多 次測量的測試時間得到縮短。另一個目的是，提供一種光學(xué)測試時間更短的纖維分級儀器。
[0005] 通過W下裝置和儀器解決了該些目的和其它目的。本發(fā)明還提供了優(yōu)選的實施方 式。
[0006] 本發(fā)明是基于如下的想法，提供一對光學(xué)測量頭，在同一個纖維試樣的正反兩面 進行并行測量。在測量過程中，纖維試樣被按壓在兩個測量頭的試樣窗之間。
[0007] 本發(fā)明所述的光學(xué)法纖維檢驗裝置包括光學(xué)測量頭。光學(xué)測量頭有試樣窗容納纖 維試樣，光源發(fā)出光線穿過試樣窗照射纖維試樣并被纖維試樣反射而產(chǎn)生反射光，和布置 好的光敏探測器來接受反射光。此裝置還包括按壓機構(gòu)，用于把纖維試樣按壓到試樣窗。此 按壓機構(gòu)可W移動接近試樣窗和離開試樣窗。此裝置的特征是包括一對光學(xué)測量頭。兩個 中每個光學(xué)測量頭有試樣窗容納纖維試樣，光源發(fā)出光線穿過試樣窗照射纖維試樣并被纖 維試樣反射而產(chǎn)生反射光，和布置好的光敏探測器來接受反射光。兩個光學(xué)測量頭的試樣 窗彼此相對。兩個中至少一個光學(xué)測量頭可W移動接近和離開另一個光學(xué)測量頭，從而兩 個中每個試樣窗充當(dāng)另一個光學(xué)測量頭的按壓機構(gòu)。
[000引在一個實施例中，兩個光學(xué)測量頭完全相同。
[0009] 兩個光學(xué)測量頭可相對于轉(zhuǎn)軸互相轉(zhuǎn)動90°，該轉(zhuǎn)軸與至少一個可移動測量頭的 移動方向相平行。
[0010] 在一個實施例中，兩個中每個試樣窗包括蓋住開口的平板。此平板是透明的，使至 少一部分光源的光線通過。此兩塊平板彼此平行。開口可W是正方形的，邊長在80毫米到 100毫米之間。
[0011] 光源包括，例如，閃爍氣燈和/或發(fā)光二極管。后一種情況，優(yōu)選使用發(fā)光二極管 陣列。
[0012] 在一個實施例中，每個光學(xué)測量頭包括兩個光源，兩個中每個光源W 45°角照射 試樣窗。
[0013] 光敏探測器可W包括攝像機，能夠獲取至少一部分纖維試樣的圖像。
[0014] 光敏探測器可W包括至少兩個光電二極管，用于探測和區(qū)分來自至少兩個截然不 同的可見光電磁光譜區(qū)域的光線。該至少兩個光電二極管配備截然不同的光學(xué)帶通濾光 器，用于傳輸來自截然不同的可見光電磁光譜區(qū)域的光線。該些至少兩個中的第一個光電 二極管優(yōu)選用于探測波長在430納米到530納米的光線，對應(yīng)纖維試樣的黃度；第二個光電 二極管用于探測波長在550納米到650納米的光線，對應(yīng)纖維試樣的紅度。
[0015] 此裝置還包括驅(qū)動機構(gòu)，用于驅(qū)動至少一個可移動的測量頭。此驅(qū)動機構(gòu)優(yōu)選包 括一個氣壓缸。
[0016] 本項發(fā)明所述的纖維分級儀器包括，數(shù)個模塊用于測量纖維試樣的不同參數(shù)，和 評估機構(gòu)用于采集，評估和存儲不同參數(shù)的測量結(jié)果。其中一個模塊包括根據(jù)本發(fā)明所述 的光學(xué)法纖維檢驗裝置。
[0017] 在一個實施例中，第一個光學(xué)測量頭固定安裝在儀器的殼體內(nèi)部，第二個光學(xué)測 量頭安置在第一個光學(xué)測量頭的上部，并可W相對第一個光學(xué)測量頭上下移動。
[0018] 由于兩個光學(xué)測量頭能夠很必要地并行測量同一個纖維試樣，本項發(fā)明使測試時 間減半。
【附圖說明】
[0019] 通過引用表示本項發(fā)明實施例的示意圖，在此詳細解釋本項發(fā)明。
[0020] 圖1表示本項發(fā)明所述的纖維分級儀器的透視圖
[0021] 圖2表示本項發(fā)明所述的光學(xué)法纖維檢驗裝置的截面圖
【具體實施方式】
[0022] 圖1表示本項發(fā)明所述的纖維分級儀器1。儀器1包括數(shù)個模塊21-23,用于測量 纖維試樣的不同參數(shù)，例如，色澤和雜質(zhì)模塊21，馬克隆模塊22,和長度和強度模塊23。該 些模塊布置在機臺11附近，機臺11是儀器1的殼體的一部分。儀器1還包括評估機構(gòu)，用 于采集，評估和存儲不同參數(shù)的測量結(jié)果。此評估機構(gòu)優(yōu)選是一臺計算機，放置在兩個機箱 12, 13的一個之內(nèi)。在圖1內(nèi)不能看到此計算機。但是，連接到計算機的用于外圍輸入設(shè)備 的鍵盤14和用于外圍輸出設(shè)備的顯示器15可W看到。托盤16用于向色澤和雜質(zhì)模塊21 展示纖維試樣。天平17用于稱量纖維試樣。
[0023] 圖2更詳細地展示色澤和雜質(zhì)模塊21。它包括，或者是，本項發(fā)明所述的光學(xué)法纖 維檢驗裝置。裝置21包括一對光學(xué)測量頭3, 4。此兩個光學(xué)測量頭3, 4可W是完全相同 的。在圖2的實施例中，兩個光學(xué)測量頭3, 4相對于垂直轉(zhuǎn)軸57相互轉(zhuǎn)動90° ;另一種安 裝方法是兩者相互準直，沒有轉(zhuǎn)動。
[0024] 兩個光學(xué)測量頭3, 4中的每個包括，試樣窗31，41，用于容納纖維試樣9 ;光源 43, 44,發(fā)出光線，穿過試樣窗，照射纖維試樣9,并被纖維試樣9反射而產(chǎn)生反射光；和布置 好的光敏探測器35-37,45來接受反射光。在圖2的實施例中，每個光學(xué)測量頭3, 4包括兩 個光源43, 44;兩個光源43, 44中的每個W45°角照射試樣窗31，41。光源43, 44可W是 閃爍氣燈，發(fā)光二極管，或領(lǐng)域中專業(yè)人±所知的任何其它合適光源。光敏探測器35-37, 45 優(yōu)選包括攝像機35, 45,能夠獲取至少一部分纖維試樣9的圖像。攝像機35, 45用于探測和 測量纖維試樣9中的外來物或雜質(zhì)含量。光敏探測器35-37, 45還可W包括兩個光電二極 管36, 37用于探測和區(qū)分來自兩個截然不同的可見光電磁光譜區(qū)域的光線。該兩個光電二 極管36, 37配備截然不同的光學(xué)帶通濾光器，用于傳輸來自截然不同的可見光電磁光譜區(qū) 域的光線。第一光電二極管36可設(shè)置為探測波長在430納米到530納米的光線，對應(yīng)纖維 試樣9的黃度；第二光電二極管37可設(shè)置為探測波長在550納米到650納米的光線，對應(yīng) 纖維試樣9的紅度。攝像機35, 45和兩個光電二極管36, 37與評估機構(gòu)連線，用于采集，評 估和存儲測量結(jié)果。光學(xué)測量頭3,4可W包括其它光學(xué)元件，例如棱鏡38, 48。光學(xué)測量頭 3,4的其它細節(jié)和實施例可W從CN-^ 278' 330A和CN-^31^ 855 獲知，該里不再重復(fù)。
[0025] 在圖2的優(yōu)選實施例中，兩個試樣窗31，41中的每個包括玻璃平板32, 42蓋住開 口。玻璃平板32, 42至少對用于測量評估的光波長區(qū)段基本透明。玻璃平板32, 42相互平 行。玻璃W外的其它材料，例如塑料材料，也可W用于試樣窗31，41。開口是正方形的，邊長 在80毫米到100毫米之間。
[0026] 兩個光學(xué)測量頭3, 4的試樣窗31，41彼此相對。第一個光學(xué)測量頭3固定安裝在 機臺11內(nèi)部，第二個光學(xué)測量頭4安置在第一個光學(xué)測量頭3的上部，并可W相對第一個 光學(xué)測量頭3上下移動，即趨近和離開第一個光學(xué)