本發(fā)明涉及一種用于測量紡織纖維、特別是棉纖維的含水量(即水分含量)、長度和/或至少一個測力特征的測量方法和裝置。

背景技術(shù)：

確定棉纖維的質(zhì)量和因此在根據(jù)國家或國際實(shí)體承認(rèn)的并且確定例如其商業(yè)價值，可加工性或產(chǎn)率的分類進(jìn)行分類涉及許多參數(shù)。

通常，棉纖維的質(zhì)量由顏色，瑕疵、例如纖維的結(jié)或棉結(jié)的含量，以及雜質(zhì)、例如昆蟲或植物殘留物(種子碎片)的含量，由粘性程度(“棉花粘性”)，由纖維的細(xì)度/成熟度，由含水量，由長度和由測力特征(在斷裂之前在拉伸下的拉伸伸長率或斷裂伸長率和拉伸強(qiáng)度，即在斷裂之前可以在拉伸下施加的最大拉伸應(yīng)力)確定。

此外，這些特征中的一些相互密切關(guān)聯(lián)。特別地，已知棉纖維的長度和測力特征隨著它們的含水量(即它們的水分含量)變化而變化，甚至顯著地變化；例如，已經(jīng)觀察到，含水量的一個百分點(diǎn)的變化牽涉到長度和測力學(xué)特征上的幾個百分點(diǎn)的變化。

已知的是，僅在將樣品帶到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件(“調(diào)節(jié)”)之后才測量棉纖維的長度和測力特征，從而假定它們將達(dá)到限定的含水量。

例如，一些標(biāo)準(zhǔn)(例如astmd-5867-12)規(guī)定在溫度為21℃和濕度為65％，假定纖維樣品將達(dá)到約7重量％-8重量％的均勻含水量的調(diào)節(jié)的環(huán)境中保持棉纖維樣品至少24小時并且最多48小時。

此外，不僅棉纖維的含水量與它們所處環(huán)境的條件密切相關(guān)，而且其變化越快，其質(zhì)量越低；例如大約70mg的例如對于通常以束或胡須的形式進(jìn)行的長度和/或測力學(xué)測量的棉花質(zhì)量對環(huán)境變化的反應(yīng)時間和再調(diào)節(jié)時間低于15秒。

然而，并不總是可以調(diào)節(jié)棉纖維樣品；例如，讓我們考慮軋花廠，雖然也必需在該生產(chǎn)步驟中確定棉纖維的質(zhì)量，在那卻難以具有提供調(diào)節(jié)室的能力和興趣。

此外，即使可以將棉纖維樣品調(diào)節(jié)到標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的條件，假定已達(dá)到的含水量可能并不真實(shí)。

因此，存在用于測量棉纖維的含水量的裝置，其隨后與所述纖維的長度和測力特征的測量相關(guān)聯(lián)。

最常見的已知的用于測量棉纖維的含水量的裝置是電阻型的并且基于對棉纖維樣品的電導(dǎo)率的測量，如已知的，電導(dǎo)率隨著棉纖維的水分含量而變化變化。

然而，這些已知的裝置是不準(zhǔn)確的并且會具有不可忽略的誤差幅度，其反映在纖維的錯誤的特征描述中。

此外，雖然從相同的樣品得到的經(jīng)受含水量測量的棉纖維和那些經(jīng)受長度或測力特征測量的棉纖維可能具有不同的含水量；因此，對它們執(zhí)行的測量的結(jié)果可能互相不關(guān)聯(lián)。

還已知這樣的裝置，其集成了棉纖維的含水量，長度和測量特征的測量，該裝置作為獨(dú)立的裝置或作為集成在更復(fù)雜的裝置中的模塊提供，該裝置設(shè)置有多個測量模塊，每個模塊適于測量棉纖維的不同特征。

將通過在兩個板之間壓制而壓實(shí)的棉纖維樣品送入這些已知的裝置；將這樣壓實(shí)的樣品通過基于其電導(dǎo)率的測量的電阻裝置進(jìn)行含水量的測量。

在測量含水量之后，金屬梳從壓實(shí)的樣品中取出一組紡織纖維，將其隨后梳理和刷洗以便使之平行，從而形成基本共面并且互相平行的紡織纖維的線，該線在行業(yè)的行話中稱為“胡須”。金屬梳可朝向測量區(qū)域移動，在測量區(qū)域中放置有用于測量形成“胡須”的纖維的長度的測量裝置(例如光學(xué)或電容型的測量裝置)以及用于測量形成“胡須”的纖維的伸長率和拉伸強(qiáng)度的測力裝置。

然而，這些已知的裝置也具有一些缺點(diǎn)。

一方面，如上所述，用于測量含水量的電阻型裝置是不準(zhǔn)確的，并且提供具有不可忽略的誤差的測量。

另一方面，顯然從壓實(shí)的樣品中取出并隨后進(jìn)行長度和測力特征的測量的紡織纖維的“胡須”的含水量可以與對從相同的“胡須”取出的壓實(shí)樣品測量的含水量顯著不同。事實(shí)上，這些裝置內(nèi)部的溫度、樣品的纖維和從其中取出的“胡須”的處理、在壓實(shí)樣品的含水量的測量和從其中取出的“胡須”的纖維的長度的和測力特征的測量之間經(jīng)過的時間是能夠以不可忽略的方式改變纖維的含水量的因素。

因此，在這種情況下，對從樣品取出的“胡須”的纖維的測量的長度和測力特征值可能與之前在樣品上測量的含水量不相關(guān)聯(lián)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

在該一般目的中，本發(fā)明的具體目的是提供用于測量紡織纖維、特別是棉纖維的含水量(即水分含量)、長度和/或至少一個測力特征的測量方法和裝置，其允許得到準(zhǔn)確的并且能夠互相相關(guān)的含水量、長度和/或測力特征的值。

本發(fā)明的另一目的是提供用于測量紡織纖維、特別是棉纖維的含水量(即水分含量)、長度和/或至少一個測力特征的測量裝置，其是功能性的并且可以作為獨(dú)立裝置使用或集成為用于測量紡織纖維的多個特征的模塊設(shè)備中的模塊。

根據(jù)本發(fā)明，通過用于測量紡織纖維、特別是棉纖維的含水量(即水分含量)、長度和/或至少一個測力特征的方法來實(shí)現(xiàn)這些和其它目的，包括步驟：

a)在一對互相平行的板之間壓制紡織纖維的層；

b)從這樣壓制的所述層中取出在行業(yè)術(shù)語中稱為“胡須”的紡織纖維的線，并使所述線的紡織纖維基本上共面并且互相平行；

c)使紡織纖維的線到達(dá)測量區(qū)域，在測量區(qū)域中至少一個執(zhí)行選自以下的測量步驟：

d1)測量紡織纖維的所述線的紡織纖維的長度，并且

d2)測量紡織纖維的所述線的紡織纖維的選自拉伸強(qiáng)度和拉伸伸長率的組中的至少一個測力特征；

e)在已經(jīng)執(zhí)行所述至少一個測量步驟d1)和d2)之后從測量區(qū)域移出紡織纖維的所述線的紡織纖維；并且

f)通過用于測量水分的微波傳感器測量形成所述層和/或形成紡織纖維的所述線的紡織纖維的含水量，其中：

-如果在形成所述層的紡織纖維上進(jìn)行測量紡織纖維的含水量的步驟f)，則其在壓制所述層的步驟a)期間或之后和在從其中取出紡織纖維的所述線的步驟b)之前進(jìn)行，

-如果在形成紡織纖維的所述線的紡織纖維上進(jìn)行測量紡織纖維的含水量的步驟f)，則其在從所述層取出紡織纖維的所述線的步驟b)之后和在將紡織纖維的線的紡織纖維移開測量區(qū)域的步驟e)之前或同時的步驟中進(jìn)行，

在任何情況下，測量紡織纖維的含水量(即水分含量)的步驟f)通過用于測量水分的微波傳感器進(jìn)行，并且如已知的，其包括以下步驟：

f1)在微波共振器中產(chǎn)生微波場，以便于在測量體積中產(chǎn)生基本均勻的微波場，

f2)將所述層或紡織纖維的所述線的纖維靠近或放入所述測量體積，

f3)檢測由于在所述測量體積中的所述層或紡織纖維的所述線的所述纖維的接近度或存在所產(chǎn)生的所述微波場的共振曲線的頻率和/或?qū)挾鹊淖兓?，以?/p>

f4)用已知的函數(shù)或算法處理這樣檢測的變化，以便于產(chǎn)生所述層或紡織纖維的所述線的紡織纖維的含水量的值。

用于測量水分的微波傳感器本身是已知的，例如，由tewselektronikgmbh&co.kg生產(chǎn)的那些。例如在tewselektronik的us5,397,993中描述的，其內(nèi)容在此全部引用，還已知的是允許處理由紡織纖維的接近度或存在產(chǎn)生的并且用它們檢測的微波場的共振曲線的頻率和/或?qū)挾鹊淖兓暮瘮?shù)或算法，以便產(chǎn)生這些紡織纖維的含水量的值。特別地，這樣確定的含水量的值與紡織纖維的樣品(束)的密度無關(guān)。

紡織纖維特別是棉纖維。

在優(yōu)選實(shí)施例中，測量步驟依次包括測量紡織纖維的線的紡織纖維的長度的步驟d1)和測量至少一個選自包括紡織纖維的線的紡織纖維的拉伸強(qiáng)度和拉伸伸長率的組的測力特征的步驟d2)。

在可能的實(shí)施方案中，在壓制紡織纖維的層的步驟a)期間或之后和在從其中取出紡織纖維的線(“胡須”)的我步驟b)之前或之后，在形成所述層的纖維上進(jìn)行測量紡織纖維的含水量的步驟f)。

在另一可能的實(shí)施例中，在形成紡織纖維的線的步驟b)之后和至少一個用于測量d1)它們的長度或用于測量d2)其至少一個測力特征的測量步驟之前，在形成紡織纖維的所述線(“胡須”)的紡織纖維上進(jìn)行測量紡織纖維的含水量的步驟f)。

有利地，在形成紡織纖維的線的步驟b)之后和在在將這樣形成的紡織纖維的線帶到測量區(qū)域并且更有利地地帶到所述測量區(qū)域中的紡織纖維的所述線的入口的步驟c)期間，在形成紡織纖維的所述線(“胡須”)的紡織纖維上進(jìn)行測量紡織纖維的含水量的步驟f)。

在另一可能的和有利的實(shí)施例中，在至少一個用于測量d1)它們的長度或用于測量d2)其至少一個測力特征的測量步驟之前或之后，在測量區(qū)域在形成紡織纖維的所述線(“胡須”)的紡織纖維上進(jìn)行測量紡織纖維的含水量的步驟f)。如果形成紡織纖維的線的紡織纖維依次進(jìn)行測量d1)它們的長度的步驟和測量至少一個測力特征的步驟d2)，測量它們的含水量的步驟f)可以在或在這兩個測量步驟d1)和d2)中的每一個之前或者之后進(jìn)行。

在另一可能的實(shí)施方案中，在至少一個或兩個測量步驟d1)和d2)之后并且在將其從測量區(qū)域移出的步驟e)之前或期間，在形成紡織纖維的所述線的紡織纖維上進(jìn)行測量紡織纖維的含水量的步驟f)。特別地，如果提供測量測力特征的步驟，則這個在測量測力特征的步驟之后和在其從測量區(qū)域移出期間，立即進(jìn)行測量紡織纖維的含水量的步驟f)。優(yōu)選地，通過從測量區(qū)域抽吸形成紡織纖維的線的紡織纖維來進(jìn)行移出，在這種情況下，測量體積由吸入體積的一部分限定。

測量形成層和/或線或“胡須”的紡織纖維的含水量的步驟f)在形成層的纖維上，在壓制所述層的步驟a)期間或之后以及在形成線或“胡須”的纖維上在上述一個或多個時刻形成其的步驟b)之后都可以進(jìn)行。

測量形成層和/或線或“胡須”的紡織纖維的含水量的步驟f)有利地通過使用用于測量含水量的微波傳感器進(jìn)行，該微波傳感器例如由tewselektronikgmbh&co.kg公司生產(chǎn)。

一般來說，這種用于測量含水量的微波傳感器包括：主體，其限定用于微波的共振腔；微波發(fā)生器，其與所述主體相關(guān)聯(lián)，以便于在所述共振腔中產(chǎn)生微波場以及共振特征和其變化的檢測器。發(fā)生器和檢測器連接到例如us5,397,993中所描述的電子處理和控制單元。

這種用于測量含水量的微波傳感器可以是平面型的“叉形”，即由互相面對的兩個半圓柱體構(gòu)成，其間產(chǎn)生微波場，或者也可是管狀型。例如，平面型的微波傳感器可以用于測量形成在一對板之間壓制的層的紡織纖維的含水量?！安妗被螂p重類型的微波傳感器可用于在形成線或“胡須”的步驟b)之后和其中將線或“胡須”帶到測量區(qū)域的步驟c)期間和/或在測量它們的長度的步驟d1)之前或之后和在測量它們的測力特征的可能步驟d2)之前測量形成線或“胡須”的纖維的含水量?；蛘?，管狀型的微波傳感器可以用于在從測量區(qū)域移出的步驟e)期間測量形成線或“胡須”的纖維的含水量。所述移出通常通過沿著排出導(dǎo)管抽吸紡織纖維來進(jìn)行，沿著導(dǎo)管的一部分可以放置管狀型微波傳感器。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的，校準(zhǔn)這種微波傳感器的初步步驟是必要的，以便于通過對通過實(shí)驗(yàn)測量獲得的點(diǎn)進(jìn)行插值來建立校準(zhǔn)曲線，該校準(zhǔn)曲線將通過這樣的微波傳感器獲得的以百分比表示的含水量的值。該校準(zhǔn)步驟通過根據(jù)當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)制備調(diào)節(jié)到不同濕度和溫度的紡織纖維(棉纖維)的多個樣品進(jìn)行，對如此制備的樣品進(jìn)行通過已選擇的微波傳感器，并根據(jù)當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)對相同樣品進(jìn)行其“回潮率值”的測量。將對每個樣品進(jìn)行的兩次測量相關(guān)聯(lián)以形成校準(zhǔn)點(diǎn)；然后對實(shí)驗(yàn)獲得的校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行插值以產(chǎn)生校準(zhǔn)曲線。

形成纖維的線或“胡須”的步驟b)以已知的方式通過利用與鉗夾部件配合的金屬梳從壓制的層中取出纖維的束，通過梳理纖維束從而取出其中多余的纖維或不能很好地錨定的纖維并且通過刷洗纖維使它們互相平行的方式來進(jìn)行。

測量纖維的長度和它們的測力特征的步驟d1)和d2)有利地在相同的測量區(qū)域中依次依次進(jìn)行，通過同樣的金屬梳將纖維的線或“胡須”引入相同的測量區(qū)域中。

測量長度的步驟d1)以已知的方式包括檢測由纖維的線或“胡須”穿過的電光場的變化。

測量形成線或“胡須”的纖維的測力特征的步驟d2)以已知的方式包括：通過一對鉗子夾緊，其中一個鉗子可相對于另一個相對移動，纖維的兩個端部使如此夾在相對端的纖維受到拉力作用，使可移動的鉗子遠(yuǎn)離固定的鉗子移動。檢測可移動的鉗子相對于固定的鉗子的相對位移和施加到纖維上的力能夠確定纖維的拉伸伸長率(即，在斷裂之前由纖維的伸長率)和拉伸強(qiáng)度(即，施加到斷裂前的纖維的最大應(yīng)力)。

在測量步驟d1)和/或d2)結(jié)束時，將纖維釋放并優(yōu)選通過抽吸從測量區(qū)域移出。

在線或“胡須”形成后，在時間上(小于5-10秒的量級)和接近測量其長度的和/或其測力特征的位置上進(jìn)行的形成線或“胡須”的纖維的含水量的測量允許將含水量的值與具有降低的誤差幅度的測力特征的值相關(guān)聯(lián)。

通過檢測穿過或以任何方式用于這些纖維的微波場的共振曲線的頻率和振幅的變化來進(jìn)行形成從壓制的層中取出線和“胡須”的壓制層和/或自身形成線或“胡須”的纖維的含水量的測量是準(zhǔn)確和可靠的。事實(shí)上，它提供了具有小誤差的值。此外，所述測量與纖維中水(濕氣)的分布的均勻程度和纖維束的密度的均勻程度無關(guān)。

本發(fā)明還涉及一種如獨(dú)立權(quán)利要求6所限定的用于測量紡織纖維、特別是棉纖維的含水量、長度和/或至少一個測力特征的測量裝置，其他特征限定在從屬權(quán)利要求中。

附圖說明

參照下述附圖，根據(jù)作為實(shí)例給出并且不用于限制目的的下述說明，根據(jù)本發(fā)明的用于測量紡織纖維，特別是棉纖維的含水量，長度和/或至少一個測力特征的測量裝置的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚明了，其中：

圖1和圖2是用于測量棉纖維的特征的模塊設(shè)備的軸測圖，其中測量模塊之一由根據(jù)本發(fā)明的測量裝置組成；

圖3是由根據(jù)本發(fā)明的測量裝置組成的圖1和圖2的設(shè)備的模塊的軸測圖；

圖4是圖3的模塊的示意性截面圖，其具有用于在不同操作位置拉伸紡織纖維的線的梳子；

圖5a和5b是圖4的兩個細(xì)節(jié)的放大比例視圖；

圖6是圖3的模塊的示意性截面圖，其示出了微波傳感器的不同可能的配置和設(shè)置；

圖7是圖1和圖2的設(shè)備的另一模塊的示意性軸測圖，其包括用于測量紡織纖維的顏色和檢測雜質(zhì)的測量裝置；

圖8是圖1和圖2的設(shè)備的另一模塊的示意性正視圖，其包括用于測量棉纖維的粘性和雜質(zhì)和/或瑕疵的測量裝置；

圖9是圖8的細(xì)節(jié)的示意圖，其中去掉了一些部分；

圖10a至10c是圖1和圖2的設(shè)備的另一個模塊的軸測圖，包括用于在連續(xù)操作位置測量紡織纖維、特別是棉纖維的細(xì)度和成熟度的測量裝置；

圖11是用來控制用于測量棉纖維的細(xì)度和成熟度的測量裝置的系統(tǒng)的圖。

具體實(shí)施方式

參考附圖，用于測量紡織纖維、特別是棉纖維的多個特征的模塊設(shè)備整體由附圖標(biāo)記100表示。

為了簡單，下文的纖維指紡織纖維，特別是植物性紡織纖維，甚至更特別是棉纖維。

設(shè)備100包括支撐多個模塊的支撐結(jié)構(gòu)101，每個模塊包括用于測量紡織纖維的至少一個特征的至少一個測量裝置和用于控制所述模塊的中央電子處理和控制單元，其未示出本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的類型。注意，構(gòu)成設(shè)備100的每個模塊可以設(shè)置有自己的本地電子處理和控制單元，該本地電子處理和控制單元又連接到中央電子處理和控制單元。

在附圖所示的實(shí)施例中，設(shè)備100包括：

-第一模塊，其包括測量裝置200，其用于測量存在于棉花中的棉花粘性和瑕疵，例如棉結(jié)，和/或雜質(zhì)，例如種子碎片、昆蟲或人造纖維殘留物，特別是聚合物纖維或其他纖維。

-第二模塊，包括用于測量顏色和用于檢測棉纖維的雜質(zhì)的測量裝置300，

-第三模塊，其包括根據(jù)本發(fā)明的用于測量含水量、長度和/或至少一個測力特征的測量裝置400，所述測力特征選自包括拉伸伸長(即斷裂前纖維經(jīng)歷的伸長)和拉伸強(qiáng)度(即在斷裂之前施加到纖維上的最大應(yīng)力)的組，

-第四模塊，其包括用于測量棉纖維的細(xì)度和成熟度的裝置600。

設(shè)備100設(shè)置有兩個用于將待測試的相應(yīng)纖維樣品輸入的裝置：

-用于輸入第一樣品的輸送帶類型的第一輸入裝置102，其供給用于測量粘性和瑕疵和/或雜質(zhì)的測量裝置200，以及

-可移動的抽屜類型的第二輸入裝置103，其用于輸入第二樣品并且連續(xù)供給用于測量顏色和檢測雜質(zhì)的測量裝置300和用于測量含水量(即水分含量)、纖維的長度和/或測力特征的測量裝置400。

用于測量纖維的細(xì)度和成熟度的測量裝置600由氣動系統(tǒng)供給，該氣動系統(tǒng)為了測量粘性、瑕疵和/或雜質(zhì)取出從測量裝置200排出的纖維并將它們輸送到測量裝置600中。

根據(jù)本發(fā)明，用于測量根據(jù)本發(fā)明的纖維的含水量、長度和/或測力特征的測量裝置400與通過第二輸入裝置103供給的用于測量顏色和檢測形成相同樣品的纖維的雜質(zhì)的測量裝置300依次放置。

第二輸入裝置103是填充有纖維的抽屜104的類型并且可沿著穿過測量裝置300的并將樣品引入測量裝置400中的路徑移動的方式引導(dǎo)。

抽屜104包括框架；抽屜104的相對的面是打開的，這些面與抽屜本身的滑動面平行。

測量裝置300以已知的方式包括板301，在其上使抽屜104滑動。

板301包括對光透明的材料的板302，在其下方得到隔室303，該隔室包含用于對包含在抽屜104中的樣品中的纖維的光學(xué)分析裝置。這種光學(xué)分析裝置包括例如(有利地為彩色的)電視照相機(jī)304和/或分光光度計305，并且允許識別纖維的色度和其中存在的雜質(zhì)，例如昆蟲和/或蔬菜的殘留物(例如種子碎片)。

根據(jù)本發(fā)明的測量裝置400與測量裝置300依次定位并且所述兩個裝置可以集成在唯一的模塊中。

測量裝置400包括集成在支撐結(jié)構(gòu)101中的殼體401，其中限定有兩個區(qū)域：

-纖維的線或“胡須”的制備區(qū)域zp，其基本上互相平行且共面地設(shè)置和

-測量區(qū)域zm，其中形成線或“胡須”的纖維經(jīng)受長度和/或測力特征的測量，并且有利地依次接受這兩個測量。

通過金屬梳子402在制備區(qū)域zp和測量區(qū)域zm之間處理和攜帶纖維的線或“胡須”，金屬梳子402以可移動的方式與殼體401相關(guān)聯(lián)，同時實(shí)現(xiàn)平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的可能性，示意性地示出在圖4中。

制備區(qū)域zp包括：

-柵格或者任意的穿孔板403，其沿著抽屜104的滑動路徑定位成與板301依次并且與板301共面；

-壓力板404，其定位在穿孔板403上方并且與其基本平行并且沿著與其正交的方向朝向和遠(yuǎn)離穿孔板403以可移動的方式支撐，

-用于壓力板404的滑動的線性致動器裝置405，

-卡裝置406，刷裝置407和抽吸裝置，其沿著由穿孔板403和壓力板404形成的“按壓”依次定位。

有利地，線性致動器裝置405是氣動氣缸-活塞型并且包括比例壓力調(diào)節(jié)器，其配置和控制以保持操作流體的壓力基本上等于預(yù)設(shè)值，以便于確保樣品層介于壓力板404和穿孔板403之間的壓力在預(yù)定的已知條件下按壓。

梳子402與可在關(guān)閉位置和打開位置之間移動的爪元件408聯(lián)接。具有聯(lián)接到其上的鉗夾部件408的梳子402由安裝在支架上的頭部支撐；支架可移動從而可以沿著直線引導(dǎo)件409移動的方式滑動并且通過(例如，具有電動機(jī)驅(qū)動的滾珠絲杠-螺母螺旋聯(lián)接件)線性致動器沿著所述直線引導(dǎo)件409致動，利用梳子402和鉗夾部件408，其開始沿著制備區(qū)域zp并朝向測量區(qū)域zm移動。支撐梳子402和聯(lián)接到其上的鉗夾部件408的頭部于是可以圍繞與由直線引導(dǎo)件409限定的滑動方向正交的水平軸線(平行于穿孔板403)旋轉(zhuǎn)。

梳子402適于鉤住形成線或“胡須”的纖維。

以已知的方式，使抽屜104滑動以便定位在穿孔板403上方。壓力板404接近穿孔板403并且通過致動器裝置405壓在穿孔板403上，兩個板形成壓制層，該壓制層形成在穿孔板403的下表面(即板403的面向壓力板404的面的面)的開口處從穿孔板403的開口突出的突起。

有利地，比例壓力調(diào)節(jié)器允許向纖維層施加等于預(yù)設(shè)值的恒定壓力；該壓力的值取決于壓制層的壓實(shí)程度和從穿孔板403突出的突起的尺寸。

將梳子402帶到穿孔板403下方，以便從由壓在穿孔板403本身上的層形成的突起中取出一條纖維的線。

然后，梳子402首先依次在卡406處移動，卡從線或“胡須”消除多余的纖維，然后在刷407處使得線或“胡須”的纖維平行。在這些步驟期間，梳子402設(shè)置有水平的齒并且鉗夾部件處于打開位置。這樣弄平行的并且基本上共面的纖維的線或“胡須”通過鉗夾部件408在梳子402上擰緊，在水平位置旋轉(zhuǎn)并且到達(dá)測量區(qū)域zm的入口。

在測量區(qū)域zm中，存在以下裝置：

-用于測量形成線或“胡須”的纖維的長度的測量裝置410，

-用于測量至少一個測力特征的測力計裝置，并且包括鉗子部件，該鉗子部件包括固定的鉗子411a和可動的鉗子411b，鉗子朝向和遠(yuǎn)離固定的鉗子411a移動，固定的鉗子411a和可動的鉗子411b夾緊纖維的線或“胡須”的兩個端部，

-(未詳細(xì)描述，是已知類型的)檢測裝置，用于在可動的鉗子和固定鉗子都處于線或“胡須”的纖維的相應(yīng)部分的夾持和保持位置時檢測可動鉗子411b相對于固定鉗子411a的相對位移，

-(未詳細(xì)描述，是已知類型的)檢測裝置，用于在可移動鉗子411b相對于固定的鉗子411a的相對運(yùn)動期間檢測施加到線或“胡須”的纖維上的張力，并且固定的鉗子處于形成線或“胡須”的纖維的相應(yīng)部分的夾持和保持位置。

此外，提供提取裝置412用于從測量區(qū)域zm提取線或“胡須”的紡織纖維。這些提取裝置412包括導(dǎo)管，其具有與測量區(qū)域zm連通的一端和與抽吸裝置相關(guān)聯(lián)的相對端，該抽吸裝置適于產(chǎn)生一定程度的真空，以便取回纖維和其中由鉗子部件在結(jié)束執(zhí)行測力試驗(yàn)時釋放的一部分。

然后，以已知的方式處理關(guān)于可動的鉗子411b相對于固定的鉗子411a的相對位移的數(shù)據(jù)以及由可動的鉗子411施加到線或“胡須”的纖維的拉力的數(shù)據(jù)，以獲得纖維本身的測力特征。

不排除梳子402可以構(gòu)成固定的鉗子的可能性。

根據(jù)本發(fā)明的特征，測量裝置400包括微波型的測量裝置413并且包括微波傳感器，其用于測量形成在壓力板404和穿孔板403之間壓制的纖維層的纖維和/或形成線或“胡須”的纖維的含水量(即水分含量)，該測量裝置413分別位于制備區(qū)域zp和/或測量區(qū)域zm處和/或與提取裝置412相關(guān)聯(lián)從而在剛剛測量其長度和/或測量它們的測力特征之前和/或之后檢測形成壓制層和/或線或“胡須”的纖維的含水量。

在一個優(yōu)選實(shí)施例中，用于測量含水量的裝置413位于測量區(qū)域zm的入口處或在提取裝置412處，以在剛剛執(zhí)行其長度的測量和/或其測力特征的測量之前和/或之后檢測形成已經(jīng)形成的線或“胡須”的纖維的含水量。這允許經(jīng)受長度和測力特征的測量的相同的纖維的含水量測量，這些測量在時間上接近所述測量的執(zhí)行并且基本上在進(jìn)行所述測量相同環(huán)境條件下。然后，長度、測力特征和含水量的值可以與良好的確定幅度相互關(guān)聯(lián)。

如上所述，用于測量含水量的裝置413是微波型的，并且包括一個或多個用于測量含水量的微波傳感器。

使用用于測量含水量微波傳感器能夠獲得精確的測量，其中誤差是可忽略的并且與纖維中水(濕氣)的分布程度以及纖維的樣品(束)的密度無關(guān)。

這種傳感器例如由tewselektronikgmbh&co.kg公司的微波傳感器構(gòu)成，例如在us5,397,993中描述的，其內(nèi)容完全參考于此。

這種微波傳感器可以是平面型，“叉形”，即由互相面對的兩個半圓柱體組成，在它們之間產(chǎn)生微波場，或者也可以是管狀型。

例如，在圖4和圖5a所示的可能的實(shí)施例中，用于測量含水量的裝置413位于制備區(qū)域zp并且包括由壓力板404支撐的平面型的微波傳感器413a。將微波傳感器413a與在壓力板404和穿孔板403之間壓制的纖維的層接觸，以檢測形成該層的纖維的含水量。

替換性地或另外地，用于測量纖維的含水量的裝置413包括“叉”形或雙重類型的微波傳感器413b，用于在測量它們的長度之前或在測量它們的測力特征之后測量形成線或“胡須”的纖維的含水量。參考圖6，這種“叉”形微波傳感器413b位于測量區(qū)域zm的入口處。

替換性地或另外地，用于測量纖維的含水量的裝置413包括沿著提取裝置412的導(dǎo)管定位的管狀微波傳感器413c。

在后一種情況下，在執(zhí)行測力試驗(yàn)之后并沿著遠(yuǎn)離測量區(qū)域zm的路徑在纖維上或在纖維的由鉗子部件釋放的部分上測量含水量。

為了完整，將描述形成設(shè)備100的剩余模塊的剩余測量裝置，其中一些是相同申請人的單獨(dú)專利申請的主題。在任何情況下，在此規(guī)定，每個所述測量裝置可以制成獨(dú)立裝置或在圖1和圖2所示的設(shè)備100類型的模塊設(shè)備中與一個或多個其它測量裝置集成。

用于測量纖維的粘性和瑕疵和/或雜質(zhì)的測量裝置200通常是us5,752,294中描述的類型。

測量裝置200由第一輸入裝置102供給一定質(zhì)量的纖維并且包括依次設(shè)置的：

-卡裝置201，其在其入口處接收由第一輸入裝置102供給的并且適于以已知方式制備和形成纖維的紗的一定質(zhì)量的纖維，

-獲取裝置202，其用于獲取從卡裝置201出來的紗的圖像，

-一對輥203a，203b，其互相并排并且反向旋轉(zhuǎn)并且構(gòu)造成用于測量粘性，

-用于沿著由卡片裝置201、獲取裝置202和一對輥203a，203b限定的路徑推進(jìn)的紗的裝置204。

卡裝置包括多個未詳細(xì)描述的卡，其是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的類型。

采集裝置202包括隔室，在隔室內(nèi)部放置例如有利地為彩色的電視攝像機(jī)或另一光學(xué)傳感器，一個或多個對比屏幕和/或用于照亮紗的一面或兩面的裝置。獲取裝置202連接到處理裝置，該處理裝置配置成檢測瑕疵和/或雜質(zhì)的存在并且可能檢測所述瑕疵和/或雜質(zhì)的形狀和顏色。有利地，電視攝像機(jī)是彩色類型的并且其與用于照亮紗的互相相對的第一照明組和/或第二照明組組合地操作。這允許檢測和確定存在的雜質(zhì)的類型，它們是植物碎片(草或種子殼)，昆蟲或人造纖維，例如源自袋和繩的聚合物纖維(聚乙烯)。

在這種情況下同樣不再進(jìn)一步描述獲取裝置202，其是本領(lǐng)域技術(shù)人員立即可理解的類型。

每個輥203a，203b關(guān)聯(lián)到：

-加熱裝置，其適于加熱至少其接觸紗的外側(cè)表面，以促進(jìn)纖維的粘性部分的粘附，

-檢測裝置205a，205b，用于檢測在紗通過之后粘附到其上的紗的粘性部分，

-移出裝置206a，206b，用于從中移出粘性部分。

測量裝置200還設(shè)置有電子處理和控制單元，其在附圖中未示出，是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的類型。所述電子處理和控制單元有利地是可編程類型的并且連接到或者在任何情況下集成到設(shè)備100的中央電子處理和控制單元。

由電子處理和控制單元根據(jù)由與其相關(guān)聯(lián)的溫度傳感器裝置207a，207b檢測到的輥203a，203b的溫度來控制加熱裝置的操作。更詳細(xì)地，加熱裝置包括用于每個輥203a的：

-至少一個接觸體208a，208b，其可移動地朝向和遠(yuǎn)離相應(yīng)的輥203a，203b的外側(cè)表面移動，以便于對其施加摩擦作用，例如產(chǎn)生熱量；以及

-致動器裝置209a，209b，以便于致動所述接觸主體208a，208b朝向和遠(yuǎn)離相應(yīng)的輥203a，203b的位移，

其中電子處理和控制單元適于根據(jù)由溫度傳感器裝置207a，207b發(fā)射的信號來控制致動器裝置209a，209b，從而改變各個接觸主體208a，208b相對于相應(yīng)的輥203a，203b的位置。

此外，有利地，提供位置傳感器裝置210a，210b，其用于檢測連接到電子處理和控制單元的致動器裝置209,209b的位置，其中電子處理和控制單元適于根據(jù)由溫度傳感器裝置207a，207b和位置傳感器裝置210a，210b發(fā)射的信號控制和命令致動器裝置209a，209b。

每個接觸體208a，208b包括由支撐托架211a，211b可旋轉(zhuǎn)地支撐的刷輥。

每個支撐托架211a，211b具有第一部分和第二部分，第一部分聯(lián)接到殼體101或者在任何情況下以可圍繞平行于相應(yīng)刷輥的軸的軸b旋轉(zhuǎn)的方式聯(lián)接到測量裝置200的殼體，第二部分鉸接到致動器裝置209a，209b。致動器裝置209a，209b優(yōu)選地是線性型的并且在所示的實(shí)施例中包括螺紋螺旋副，其螺紋螺旋通過電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且其螺桿具有鉸接到相應(yīng)的支撐托架211a，211b的端部。

位置傳感器裝置210a，210b由與各個致動器裝置209a，209b的螺桿相關(guān)聯(lián)的線性換能器組成。

每個由刷輥形成的接觸體208a，208b由通過電子處理和控制單元控制的相應(yīng)的自身發(fā)動機(jī)裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。根據(jù)由溫度傳感器裝置207a，207b和位置傳感器裝置210a，210b發(fā)射的信號，電子處理和控制單元控制致動器裝置209a，209b從而修改接觸主體208a，208b相對于輥203a，203b的位置，以便于改變由前者施加到輥203a，203b的外側(cè)表面上的摩擦作用并因此改變由所述表面達(dá)到的溫度，從而使其保持接近預(yù)設(shè)值(通常大約為38-40℃)并且這樣適合使得在輥203a，203b之間通過的紗的粘性部分保持粘附到所述表面。

因此，可以使輥203a，203b的溫度達(dá)到和保持在預(yù)設(shè)值，而沒有誤差的可能性，從而減少可能的轉(zhuǎn)換的次數(shù)。

此外，有利地，兩個輥203a，203b中的至少一個沿著與其縱向軸線正交的方向朝向和遠(yuǎn)離另一個可移動地支撐并且聯(lián)接到用于致動這種位移的裝置。還提供壓力傳感器，其配置為直接或間接地檢測兩個輥203a，203b之間的接觸壓力。這些傳感器例如是力傳感器，其配置為檢測由作用在可動的輥上的致動器裝置施加的力或者檢測作用在兩個輥的支撐軸上的載荷。本地的或者中央的電子處理和控制單元配置為根據(jù)由壓力傳感器檢測的信號來控制用于致動兩個輥的相互位移的裝置，以便保持兩個輥之間的接觸壓力基本恒定并接近預(yù)設(shè)值。事實(shí)上，如已知的，粘性程度還取決于兩個反向旋轉(zhuǎn)的輥施加在纖維的紗上的壓力。

傳感器裝置205a，205b是激光類型的并且不進(jìn)一步描述，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的類型。將這樣檢測的信號發(fā)送到電子處理和控制單元并由電子處理和控制單元處理。

移出裝置206a，206b由刷輥形式的相同接觸體208a，208b構(gòu)成以及具有比各個輥203a，203b的和刮刀或刀片212a和212b的更高的角速度的旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，也不進(jìn)一步描述移出裝置206a，206b，其是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的類型并且能夠具有不同的實(shí)施例。

拖曳裝置204是抽吸(真空)類型的并且配置為對紗施加足夠的作用，以允許其沿著卡裝置201的下游的路徑且沿著圖像采集裝置202和一對輥203a，203b前進(jìn)，而不用防止粘性部分粘附到輥203a，203b。

參考圖10a-10c和11，將描述用于測量棉纖維的細(xì)度和成熟度的測量裝置600，其根據(jù)已知的流量的測量方法操作。

如已知的，成熟的棉纖維具有中空橫截面并且表現(xiàn)為扁平的絨毛，其內(nèi)部由限定中空部分(內(nèi)腔)的纖維素的實(shí)心部分(細(xì)胞壁)組成。通常，用流量計方法獲得的棉纖維的細(xì)度/成熟度的測量伴隨著在工業(yè)上稱為micronaire的所謂的組合細(xì)度和成熟度指數(shù)。

如上所述，測量裝置600以流量的測量方法操作，其中將已知量的纖維封閉在已知尺寸的測量室中并且由空氣流通過，纖維的細(xì)度和成熟度由于纖維與穿過測量室的空氣流相反的阻力，間接地由在測量室的端部處的壓降確定。所述測量裝置600可以在恒定壓力或恒定流量下操作。

測量裝置600包括支撐框架601，測量室cm安裝在支撐框架上，該測量室由軸向相對的端開放的中空圓柱體602形成。中空圓柱體602以可移動的方式安裝在框架601上，在插入站處將已知的纖維樣品插入測量室cm中，測量站s2，在該測量站處對在測量室cm中插入的樣品進(jìn)行測量以及提取站s3，在測量結(jié)束時，在提取站從測量室cm提取纖維樣品。在附圖所示的實(shí)施例中，中空圓柱體602安裝在可圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的圓盤傳送帶603上，沿著由中空圓柱體602制造的圓形路徑限定插入站s1、測量站s2和提取站s3。圓盤傳送帶603安裝在一對互相相對并且平行的板630a和630b之間，這一對板由多個適于與中空圓柱體602的開口端連通的開口穿過并且在那限定三個操作站s1，s2和s3。

插入站s1包括用于將棉纖維供給到中空圓筒602中的供給導(dǎo)管604；這些棉纖維從用于測量粘性的測量裝置200的出口抽吸并且可以預(yù)先稱重。插入站s1還包括一對第一活塞，其互相對齊并且互相相對并且可以插入到中空圓柱體602的相對端中。這些第一活塞由相應(yīng)的第一線性致動器605a，605b在在中空圓筒602中用以壓緊插入其中的纖維樣品的延伸位置和在中空圓筒602外部的縮回位置之間移動。

供給導(dǎo)管604和兩個第一活塞中的一個通過固定到框架601的接合部607與中空圓筒602的同一開口端連通。

測量站s2包括一對第二活塞，其互相對準(zhǔn)并且互相相對并且可插入到中空圓柱體602的相對端中以分別形成第一基部和第二基部。這些第二活塞以及由此形成的第一基部和第二基部是可透氣型的；例如，它們可以是具有校準(zhǔn)孔的穿孔型。第二活塞由相應(yīng)的第二線性致動器608a和60b在中空圓柱體602中的至少一個延伸位置和中空圓柱體602外部的縮回位置之間移動。(僅在圖11中示意性地示出的)供給導(dǎo)管609將氣流穿過限定第一基座的第二活塞供給到中空圓柱體602中。供給到中空圓柱體602中的氣流穿過其在環(huán)境壓力下與外部環(huán)境連通的第二基部從中離開。

供給導(dǎo)管609具有可與氣流源(未示出)相關(guān)聯(lián)的入口端和與管接頭610相關(guān)聯(lián)的出口端，管接頭與第二活塞關(guān)聯(lián)，第二活塞限定中空圓柱體602的第一基部。

流量調(diào)節(jié)器611沿著供給導(dǎo)管609定位于插入在供給導(dǎo)管609本身的入口端和出口端之間。流量調(diào)節(jié)器611例如由已知類型的節(jié)流閥形成。

然后沿著供給導(dǎo)管609定位兩個壓力傳感器：位于流量調(diào)節(jié)器611上游的用于檢測空氣壓力的第一壓力傳感器612和用于檢測位于流量調(diào)節(jié)器611下游和測量室cm的第一基座的上游的空氣壓力的第二壓力傳感器613。

此外，有利地，電子比例壓力調(diào)節(jié)器614沿第一壓力傳感器612上游的供給導(dǎo)管609定位，以調(diào)節(jié)供給導(dǎo)管609中的空氣壓力。

第一壓力傳感器612、第二壓力傳感器613和電子比例壓力調(diào)節(jié)器614連接到電子處理和控制單元615，將電子處理和控制單元編程，從而交替地和分別地根據(jù)第一壓力傳感器612的檢測或第二壓力傳感器613或第二壓力傳感器613的檢測控制電子比例壓力調(diào)節(jié)器614以使得流量調(diào)節(jié)器611的上游和下游的空氣的壓力或進(jìn)入測量室cm的空氣的壓力之間的差距保持基本上恒定并且等于預(yù)定值。因此，可以在用于執(zhí)行細(xì)度和成熟度測量的astmd1448-11標(biāo)準(zhǔn)所要求的在測量室cm的端部處的基本上恒定流量或基本恒定壓力的條件下操作，然后從中獲得micronaire指數(shù)。

電子比例壓力調(diào)節(jié)器614由單元615選擇性地和交替地控制，從而使流量調(diào)節(jié)器611的上游和下游的壓力差保持基本上恒定并且等于預(yù)設(shè)值，以便在基本上恒定的流量的條件下操作。

或者，電子比例壓力調(diào)節(jié)器614由單元615選擇性地和交替地控制，從而使測量室cm的端部處的壓力以及因此進(jìn)入所述測量室cm的壓力保持基本上恒定并等于預(yù)設(shè)值。

因此，可以在恒定氣流或測量室cm的端部處的壓力恒定且等于預(yù)設(shè)值的有效條件下操作。

事實(shí)上，注意到在測量室s2處，中空圓筒602的第二基部與外部環(huán)境連通，使得由第二壓力傳感器613檢測的值與大氣壓相關(guān)并提供在測量室cm的端部的壓力的測量。

提取站s3包括可插入中空圓柱體602的兩個相對端之一中的第三活塞。第三活塞由相應(yīng)的第三線性致動器616移動，第三線性致動器可在中空圓柱體602外部的縮回位置和中空圓柱體602內(nèi)部的延長位置之間移動，以推動容納在其中的纖維，從而使它們從其開放的相對端退出。這使得從測量室cm中提取纖維特別簡單。

從中空圓柱602排出的纖維落到測量其重量的秤617上。

技術(shù)人員從上述描述和附圖中可以立即理解測量裝置600的操作。

簡而言之，圓盤傳送帶603將空心圓筒602帶到插入站s1，在該處圓筒填充有已知量的纖維，纖維由第一活塞壓緊。

圓盤傳送帶603將這樣填充的中空圓柱體602帶到測量站s2，在該處根據(jù)已知的方案在由氣流穿過的測量腔室cm的端部處進(jìn)行壓降的測量?？梢栽诓煌膲壕o條件下在相同樣品上重復(fù)的這些措施可以在基本上恒定流動或基本恒定壓力的條件下進(jìn)行。

然后，圓盤傳送帶603將中空圓筒602帶到提取站s3處，在該處通過由第三活塞在其上施加的推動動作將樣品推出中空圓筒602。樣品落在秤617的板上并稱重。

然后通過已知的算法處理這樣進(jìn)行的測量，以確定細(xì)度、成熟度和馬克隆指數(shù)。

因此用于測量紡織纖維、特別是棉纖維的含水量、長度和至少一個測力特征的方法和裝置能夠經(jīng)受多種變形和變化，所有這些變形和變化由本發(fā)明覆蓋，此外，所有細(xì)節(jié)可以由技術(shù)上等效部件代替。在實(shí)踐中，所用材料及尺寸可以是根據(jù)技術(shù)需要的任意材料和尺寸。