CH701902B1

CH701902B1 - A method for tracking the color homogeneity of the yarn surface and device for its implementation.

Info

Publication number: CH701902B1
Application number: CH01571/10A
Authority: CH
Inventors: Zdenek Beran; Pavel Kousalik; Jiri Sloupensky
Original assignee: Rieter Cz Sro
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2015-03-31
Also published as: CN102087143A; DE102010037676A1; CZ305932B6; DE102010037676B4; CN102087143B; CZ2009634A3; CH701902A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Farbhomogenität einer Oberfläche eines Garns (2) mit Hilfe der Messung und Auswertung einer vom Garn reflektierten Strahlung (8), die von einer Strahlungsquelle (3) in Richtung des Garns emittiert wird. Das Garn (2) wird von einer intensitätsmodulierten Strahlung (4) bestrahlt, und die Messung der vom Garn (2) reflektierten Strahlung (8) mit Hilfe eines Sensors (6) zur Messung der reflektierten Strahlung erfolgt in einer gemeinsamen Ebene mit einer Messung des absoluten Durchmessers des Garns (2) mit Hilfe eines digitalen optischen Zeilensensors (1), wobei die Messung des absoluten Durchmessers des Garns (2) und die Messung der vom Garn (2) reflektierten Strahlung (8) miteinander zeitlich synchronisiert sind. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Überwachung der Farbhomogenität einer Oberfläche eines Garns (2), die eine Strahlungsquelle (3), die neben einem vom Garn (2) durchlaufenen Raumbereich angeordnet ist und eine Strahlung (4) in Richtung des Garns emittiert, und mindestens einen Sensor (6) zur Messung der vom Garn (2) reflektierten Strahlung (8) aufweist, wobei die Vorrichtung ferner eine Steuer- und Auswerteeinrichtung (10) aufweist. Die Strahlungsquelle (3) ist dazu ausgebildet, eine intensitätsmodulierte Strahlung (4) zu emittieren. Gegenüber der Strahlungsquelle (3) hinter dem vom Garn (2) durchlaufenen Raumbereich ist ein digitaler optischer Zeilensensor (1) zur Messung des absoluten Durchmessers des Garns (2) angeordnet, der in einer gemeinsamen Ebene mit der Strahlungsquelle (3) und dem Sensor (6) zur Messung der reflektierten Strahlung (8) liegt, wobei die Strahlungsquelle (3), der digitale optische Zeilensensor (1) sowie der Sensor (6) zur Messung der reflektierten Strahlung (8) jeweils einzeln mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung (10) gekoppelt sind, die dazu ausgebildet und bestimmt ist, zeitlich miteinander synchronisierte Steuersignale für die Strahlungsquelle (3) und den digitalen optischen Zeilensensor (1) zu erzeugen.The invention relates to a method for monitoring the color homogeneity of a surface of a yarn (2) by means of the measurement and evaluation of a radiation (8) reflected by the yarn which is emitted by a radiation source (3) in the direction of the yarn. The yarn (2) is irradiated by an intensity-modulated radiation (4), and the measurement of the radiation (8) reflected by the yarn (2) by means of a sensor (6) for measuring the reflected radiation takes place in a common plane with a measurement of the absolute diameter of the yarn (2) by means of a digital optical line sensor (1), wherein the measurement of the absolute diameter of the yarn (2) and the measurement of the yarn (2) reflected radiation (8) are synchronized with each other in time. The invention further relates to a device for monitoring the color homogeneity of a surface of a yarn (2) which has a radiation source (3) which is arranged adjacent to a space region traversed by the yarn (2) and emits a radiation (4) in the direction of the yarn, and at least one sensor (6) for measuring the radiation (8) reflected by the yarn (2), wherein the device further comprises a control and evaluation device (10). The radiation source (3) is designed to emit an intensity-modulated radiation (4). A digital optical line sensor (1) for measuring the absolute diameter of the yarn (2) is arranged opposite the radiation source (3) behind the space region through which the yarn (2) passes, which is in a common plane with the radiation source (3) and the sensor (3). 6) for measuring the reflected radiation (8), wherein the radiation source (3), the digital optical line sensor (1) and the sensor (6) for measuring the reflected radiation (8) in each case individually with the control and evaluation device (10 ), which is designed and intended to generate time-synchronized control signals for the radiation source (3) and the digital optical line sensor (1).

Description

Beschreibung description

[0001 ] Bereich der Technik [0001] Field of technology

[0001 ] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Farbhomogenität einer Garnoberfläche mit Hilfe der Messung und Auswertung einer vom Garn reflektierten Strahlung, die von einer Strahlungsquelle in Richtung des Garns emittiert wird. The invention relates to a method for monitoring the color homogeneity of a yarn surface by means of the measurement and evaluation of a radiation reflected by the yarn, which is emitted by a radiation source in the direction of the yarn.

[0002] Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Überwachung der Farbhomogenität einer Garnoberfläche, die eine Strahlungsquelle, die neben einem vom Garn durchlaufenen Raumbereich angeordnet ist und eine Strahlung in Richtung des Garns emittiert, und mindestens einen Sensor zur Messung der vom Garn reflektierten Strahlung aufweist, wobei die Vorrichtung ferner eine Steuer- und Auswertungseinrichtung aufweist. The invention further relates to a device for monitoring the color homogeneity of a yarn surface, which has a radiation source which is arranged next to a space traversed by the yarn and emits radiation in the direction of the yarn, and at least one sensor for measuring the radiation reflected by the yarn , wherein the device further comprises a control and evaluation device.

Stand der Technik State of the art

[0003] Bei der Vorbereitung von Fasermaterial zur Garnerzeugung wird als ein Qualitätsfaktor auf die Farbhomogenität des Fasermaterials geachtet, aus dem das Garn nachfolgend erzeugt wird. Fasern einer abweichenden Farbe werden in der Textiltechnologie als Verunreinigungen angesehen. In the preparation of fiber material for yarn production is taken as a quality factor on the color homogeneity of the fiber material, from which the yarn is subsequently produced. Fibers of a different color are considered impurities in textile technology.

[0004] Aus dem Stand der Technik ist die Ermittlung von Farbbeimischungen im erzeugten Garn durch die Detektion des Garns mit optischen Mitteln bekannt. Dabei wird das Garn mit einer Strahlung aus einer geeigneten Lichtstrahlungsquelle bestrahlt und die Energie der vom Garn reflektierten Strahlung gemessen, wobei sich die Menge der vom Garn reflektierten Energie kurzzeitig ändert, wenn das Garn eine Farbbeimischung enthält. Als Lichtstrahlungsquelle verwendet man in der Regel eine Quelle, die Strahlung im sichtbaren Spektrum oder im Infrarot-Spektrum oder im UV-Spektrum generiert. Die Strahlungsquelle kann entweder eine monochromatische Strahlung oder eine solche Strahlung erzeugen, die ein Spektrum monochromatischer Bestandteile aufweist. Als optisches Detektionselement verwendet man ein Element mit einer definierten Übertragungscharakteristik zur Konvertierung der Strahlung in ein elektrisches Signal. Die Messung der Menge der vom Garn reflektierten Energie wird jedoch durch Abweichungen im Durchmesser des Garns und durch parasitäre Strahlungsquellen negativ beeinflusst, die sich in der Umgebung der Messung befinden, wie zum Beispiel Glühbirnen, Sonnenlicht, blinkende Sicherheits- und Auskunftslichtsignale. Diese parasitären Strahlungsquellen erzeugen in den Messwerten der reflektierten Energie einen Fehler, der sich auf die Genauigkeit der Ermittlung des Vorhandendenseins von Fremdfasern im Garn negativ auswirkt. From the prior art, the determination of Farbbeimischungen in the yarn produced by the detection of the yarn is known by optical means. In this case, the yarn is irradiated with radiation from a suitable light radiation source and the energy of the radiation reflected by the yarn is measured, wherein the amount of energy reflected by the yarn changes briefly when the yarn contains a color mixture. As a source of light radiation is usually used a source that generates radiation in the visible spectrum or in the infrared spectrum or in the UV spectrum. The radiation source may produce either monochromatic radiation or radiation having a spectrum of monochromatic constituents. As an optical detection element to use an element with a defined transfer characteristic for converting the radiation into an electrical signal. However, measuring the amount of energy reflected from the yarn is adversely affected by variations in the diameter of the yarn and by parasitic radiation sources that are in the environment of the measurement, such as light bulbs, sunlight, flashing safety and information light signals. These parasitic radiation sources generate an error in the reflected energy readings which adversely affects the accuracy of detecting the presence of extraneous fibers in the yarn.

[0005] Eine gegenwärtig verwendete Möglichkeit zur Minimierung des Einflusses parasitärer Strahlungsquellen besteht vor allem in einer geeigneten Konstruktionsanordnung der Messzone mit geeignet angeordneten optischen Detektionselementen zur Messung der vom Garn reflektierten Strahlung, die von ebenso geeignet platzierten, das Garn bestrahlenden Strahlungsquellen emittiert wird. Für eine ausreichende Eliminierung des Einflusses von parasitären Strahlungsquellen wäre es jedoch notwendig, die Messzone vollkommen einzuhausen und damit den Zutritt der parasitären Strahlung in die Messzone zu verhindern, was im Falle einer Vorrichtung zur Garnüberwachung in einer Textilmaschine in Bezug auf die technischen Anforderungen, insbesondere bei der Wartung der Textilmaschine, bei Garnbrüchen, bei einem Neustart des Spinnvorgangs usw., praktisch unmöglich ist. A presently used possibility for minimizing the influence of parasitic radiation sources consists above all in a suitable design arrangement of the measuring zone with suitably arranged optical detection elements for measuring the radiation reflected by the yarn, which is emitted by suitably placed, the yarn irradiating radiation sources. For a sufficient elimination of the influence of parasitic radiation sources, however, it would be necessary to completely einhausen the measuring zone and thus to prevent the access of parasitic radiation in the measuring zone, which in the case of a device for yarn monitoring in a textile machine with respect to the technical requirements, in particular the maintenance of the textile machine in case of yarn breaks, when restarting the spinning process, etc., is practically impossible.

[0006] Eine weitere Möglichkeit zur Unterdrückung des Einflusses parasitärer Strahlungsquellen besteht in der Verwendung einer Strahlungsquelle mit hoher Strahlungsintensität. Der Nachteil dieser Lösung besteht jedoch in dem hohen Energiebedarf einer solchen Quelle und dadurch in einem grossen Wärmeverlust. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Verwendung einer Strahlungsquelle mit einer hohen Leistung die Messfähigkeit des optischen Detektionselementes negativ beeinflussen könnte, da es ausserhalb des optimalen Empfindlichkeitsbereiches arbeiten müsste. Another possibility for suppressing the influence of parasitic radiation sources is the use of a radiation source with high radiation intensity. The disadvantage of this solution, however, is the high energy consumption of such a source and thus in a large heat loss. A further disadvantage is that the use of a radiation source with a high power could adversely affect the measuring capability of the optical detection element, since it would have to operate outside the optimum sensitivity range.

[0007] Bei den meisten parasitären Strahlungsquellen ändert sich die Menge der emittierten Energie in der Zeit entweder nicht so stark oder nur mit einer um einige Grössen langsameren Frequenz, als dies bei der Frequenz der gemessenen Menge der vom Garn reflektierten Energie der Fall ist. Die negativen Auswirkungen solcher parasitären Strahlungsquellen können daher mittels eines Hochpass-Filters minimiert werden, der in die Signalverarbeitung des Messsignals integriert ist, welches die Menge der vom Garn reflektierten Energie repräsentiert. Dadurch werden jedoch nur die «langsamen» Änderungen der Menge der von den parasitären Strahlungsquellen emittierten Energie minimiert. In most parasitic radiation sources, the amount of energy emitted in time either does not change so much or only with a frequency that is slower by a few magnitudes than the frequency of the measured amount of energy reflected by the yarn. The negative effects of such parasitic radiation sources can therefore be minimized by means of a high-pass filter, which is integrated into the signal processing of the measurement signal, which represents the amount of energy reflected by the yarn. However, this minimizes only the "slow" changes in the amount of energy emitted by the parasitic radiation sources.

[0008] Es gibt jedoch auch solche parasitären Strahlungsquellen, bei denen sich die Menge der emittierten Energie mit einer ähnlichen Frequenz ändert, wie die Frequenz der gemessenen Menge der vom Garn reflektierten Energie. Bei solchen parasitären Strahlungsquellen ist das Verfahren mit einem Hochpass-Filter völlig unbrauchbar, denn ein HochpassFilter mit einer entsprechend definierten Grenzfrequenz würde gemeinsam mit der unerwünschten parasitären Strahlung auch im bedeutenden Masse das Messsignal unterdrücken, das die Menge der vom Garn reflektierten Energie aus der Strahlungsquelle repräsentiert, mit der das Garn gezielt bestrahlt wird. However, there are also those parasitic radiation sources in which the amount of emitted energy changes at a similar frequency as the frequency of the measured amount of energy reflected by the yarn. In such parasitic radiation sources, the method with a high-pass filter is completely useless, because a high-pass filter with a correspondingly defined cutoff frequency would suppress the measurement signal, which represents the amount of energy reflected by the yarn from the radiation source, together with the unwanted parasitic radiation to a considerable extent with which the yarn is selectively irradiated.

[0009] Da in Textilbetrieben unter Realbedingen eine grosse Vielfalt an unterschiedlichen parasitären Strahlungsquellen auftritt, stellt die Eliminierung des Einflusses parasitärer Strahlungsquellen bei der Garnüberwachung ein grosses Problem dar, dessen Behebung oder mindestens Minimierung Aufgabe dieser Erfindung ist. Since a large variety of different parasitic radiation sources occurs in textile factories under real conditions, the elimination of the influence of parasitic radiation sources in yarn monitoring is a major problem whose elimination or at least minimization is the object of this invention.

2 Darlegung des Wesens der Erfindung 2 Presentation of the essence of the invention

[0010] Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Überwachung der Farbhomogenität von Garnoberflächen gemäss Anspruch 1 gelöst, dessen Wesen darin besteht, dass das Garn von einer intensitätsmodulierten Strahlung bestrahlt wird und die Messung der vom Garn reflektierten Strahlung mittels eines Sensors zur Messung der reflektierten Strahlung in einer gemeinsamen Ebene mit der Messung des absoluten Durchmessers des Garns mittels eines digitalen optischen Zeilensensors erfolgt, wobei die Messung des absoluten Durchmessers des Garns und die Messung der vom Garn reflektierten Strahlung miteinander zeitlich synchronisiert ist. According to the invention, this object is achieved by a method for monitoring the color homogeneity of yarn surfaces according to claim 1, the essence of which is that the yarn is irradiated by an intensity-modulated radiation and the measurement of the radiation reflected by the yarn by means of a sensor for measuring the reflected radiation takes place in a common plane with the measurement of the absolute diameter of the yarn by means of a digital optical line sensor, the measurement of the absolute diameter of the yarn and the measurement of the radiation reflected by the yarn being synchronized with each other in time.

[0011 ] Gemäss der Erfindung wird die Aufgabe ferner durch eine Vorrichtung zur Überwachung der Farbhomogenität von Garnoberflächen gelöst, deren Wesen darin besteht, dass die Strahlungsquelle dazu ausgebildet ist, eine intensitätsmodulierte Strahlung zu emittieren, und dass gegenüber der Strahlungsquelle hinter dem vom Garn durchlaufenen Raumbereich ein digitaler optischer Zeilensensor zur Messung des absoluten Durchmessers des Garns angeordnet ist, der mit der Strahlungsquelle und mit dem Sensor zur Messung der reflektierten Strahlung in einer gemeinsamen Ebene liegt, wobei die Strahlungsquelle, der digitale optische Zeilensensor sowie der Sensor zur Messung der reflektierten Strahlung jeweils einzeln mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung gekoppelt sind, die dazu ausgebildet und bestimmt ist, zeitlich miteinander synchronisierte Steuersignale für die Strahlungsquelle und den digitalen optischen Zeilensensor zu erzeugen. Der konkrete Verlauf der Steuersignale ist durch die Konstruktion einzelner Systemkomponenten bestimmt. According to the invention, the object is further achieved by a device for monitoring the color homogeneity of yarn surfaces, the essence of which is that the radiation source is adapted to emit an intensity-modulated radiation, and that with respect to the radiation source behind the space traversed by the yarn a digital optical line sensor for measuring the absolute diameter of the yarn is disposed with the radiation source and the sensor for measuring the reflected radiation in a common plane, the radiation source, the digital optical line sensor and the sensor for measuring the reflected radiation, respectively are individually coupled to a control and evaluation device, which is designed and intended to generate temporally synchronized control signals for the radiation source and the digital optical line sensor. The specific course of the control signals is determined by the construction of individual system components.

[0012] Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen genannt. Advantageous embodiments of the invention are mentioned in the dependent claims.

[0013] Durch das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung können sowohl relativ langsame als auch schnelle Änderungen der vom Garn reflektierten parasitären Strahlung kompensiert werden. Je höher dabei die Frequenz des Steuersignals zur Modulierung der Strahlungsquelle ist, desto schnellere Änderungen der vom Garn reflektierten Strahlung, die durch parasitäre Strahlungsquellen verursacht sind, können kompensiert werden. In der Praxis ist von Vorteil ein solcher Zustand zu erreichen, bei dem die Frequenz des Steuersignals zur Modulierung der Strahlungsquelle mehrfach höher als die schnellsten Änderungen der Intensität der reflektierten Strahlung ist, die durch die Farbverunreinigungen im Garn hervorgerufen werden. Die durch die parasitären Strahlungsquellen entstandene Störung kann so im bedeutenden Masse unterdrückt und ein Signal erzeugt werden, das fast dasselbe ist, als ob die ganze Messzone von der Umgebungsbeleuchtung völlig abgeschottet wäre und nur die Strahlung von der Strahlungsquelle vorhanden wäre. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die vorliegende Erfindung es ermöglicht, die bisher zwei verwendeten Messeinrichtungen, nämlich die eine zur Messung des absoluten Durchmessers des Garns und die andere zur Überwachung der Farbhomogenität des Garnes, d.h. zur Überwachung des Vorhandenseins von Fremdfasern, in eine Vorrichtung mit einer gemeinsamen Lichtquelle zu integrieren. By the method according to the invention and the device according to the invention both relatively slow and rapid changes of the parasitic radiation reflected by the yarn can be compensated. The higher the frequency of the control signal for modulating the radiation source, the faster changes in the radiation reflected by the yarn, which are caused by parasitic radiation sources, can be compensated. In practice, it is advantageous to achieve such a state in which the frequency of the control signal for modulating the radiation source is several times higher than the fastest changes in the intensity of the reflected radiation, which are caused by the color contamination in the yarn. The interference caused by the parasitic radiation sources can thus be significantly suppressed and a signal produced that is almost the same as if the entire measurement zone were completely isolated from the ambient illumination and only the radiation from the radiation source was present. Another advantage is that the present invention makes it possible to use the previously used two measuring devices, namely the one for measuring the absolute diameter of the yarn and the other for monitoring the color homogeneity of the yarn, i. for monitoring the presence of foreign fibers, to integrate in a device with a common light source.

Übersicht der Abbildungen Overview of the pictures

[0014] Die Erfindung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt, die die Anordnung der Messeinrichtung in der Messzone zeigt. The invention is shown schematically in Fig. 1, which shows the arrangement of the measuring device in the measuring zone.

Ausführungsbeispiel der Erfindung Embodiment of the invention

[0015] Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels eines integrierten Sensors zur Messung der Durchmesserhomogenität des Garns 2 und der Farbhomogenität des Garns 2 erläutert. Der integrierte Sensor weist einen digitalen optischen Zeilensensor 1 mit einer Reihe strahlungsempfindlicher Elemente, z.B. einen CMOS- oder CCD-Sensor, z.B. laut CZ-Patent Nr. 299 647 oder 298 929, auf, mit dessen Hilfe der absolute Durchmesser des Garns 2 derart gemessen wird, dass das Garn 2 von einer Strahlungsquelle 3 mit einer Strahlung 4 bestrahlt wird und auf dem digitalen optischen Zeilensensor 1 auf Basis der Anzahl der beschatteten strahlungsempfindlichen Elemente die Breite des vom Garn 2 geworfenen Schattens 5 gemessen wird, wobei die Breite des Schattens 5 dem absoluten Durchmesser des Garns 2 entspricht. Die Strahlung 4 ist eine intensitätsmodulierte Strahlung und weist darum in der Zeit eine veränderliche Intensität auf, wobei die Modulation der Intensität der Strahlung 4 mit einer höheren Frequenz vorgenommen wird, als die erwartete Frequenz der Intensitätsschwankungen der parasitären Strahlungsquellen und die Frequenz der Intensitätsschwankungen jener Strahlung, die von Verunreinigungen auf dem durch die Messzone durchlaufenden Garn hervorgerufen werden, d.h. jener Strahlung, die von der Garnoberfläche 2 reflektiert wird. Ein Teil der von der Strahlungsquelle 3 der Strahlung 4 emittierten Lichtleistung wird vom Garn 2 reflektiert und von mindestens einem Sensor 6 zur Messung der reflektierten Strahlung 8 gemessen. Der Sensor 6 zur Messung der reflektierten Strahlung setzt die gemessene, reflektierte Strahlung 8 in ein elektrisches Signal um, aus dessen Zeitverlauf auf die Farbhomogenität des jeweiligen Garns 2 geschlossen werden kann, denn die Farbhomogenität wird durch das Vorhandensein von Fremdfasern beeinflusst, die ein anderes Reflexionsvermögen bezüglich der Strahlung 4 aufweisen, z.B. die eine andere Farbe aufweisen, wie es etwa bei einem Garn oder einer Faser aus einem anderen, von dem Grundmaterial des Garns 2 abweichenden Material der Fall ist. Die Messung des absoluten Durchmessers des Garns 2 und die Überwachung der Farbhomogenität des Garns 2 erfolgen damit in demselben Messraum, in derselben Messebene und unter der Verwendung einer gemeinsamen Strahlungsquelle 3 der Strahlung 4, wobei die Tätigkeit der einzelnen Elemente der gesamten Vorrichtung zeitlich miteinander synchronisiert und angepasst ist, wie es in dem folgenden Text näher beschrieben wird. The invention will be explained with reference to an embodiment of an integrated sensor for measuring the diameter uniformity of the yarn 2 and the color homogeneity of the yarn 2. The integrated sensor comprises a digital optical line sensor 1 having a series of radiation sensitive elements, e.g. a CMOS or CCD sensor, e.g. according to CZ Patent No. 299,647 or 298,929, by means of which the absolute diameter of the yarn 2 is measured such that the yarn 2 is irradiated by a radiation source 3 with a radiation 4 and on the basis of the digital optical line sensor 1 the number of shaded radiation-sensitive elements, the width of the shadow cast by the yarn 2 5 is measured, wherein the width of the shadow 5 corresponds to the absolute diameter of the yarn 2. The radiation 4 is an intensity-modulated radiation and therefore has a variable intensity over time, the modulation of the intensity of the radiation 4 being made at a higher frequency than the expected frequency of the intensity fluctuations of the parasitic radiation sources and the frequency of the intensity fluctuations of that radiation. which are caused by impurities on the passing through the measuring zone yarn, ie that radiation that is reflected by the yarn surface 2. A portion of the light output emitted by the radiation source 3 of the radiation 4 is reflected by the yarn 2 and measured by at least one sensor 6 for measuring the reflected radiation 8. The sensor 6 for measuring the reflected radiation converts the measured, reflected radiation 8 into an electrical signal, from the passage of time on the color homogeneity of the respective yarn 2 can be concluded, because the color homogeneity is influenced by the presence of foreign fibers having a different reflectivity with respect to the radiation 4, eg which have a different color, as is the case for example with a yarn or a fiber made of another material deviating from the base material of the yarn 2. The measurement of the absolute diameter of the yarn 2 and the monitoring of the color homogeneity of the yarn 2 are thus carried out in the same measuring room, in the same measuring plane and using a common radiation source 3 of the radiation 4, wherein the activity of the individual elements of the entire device synchronized with each other and time is adapted as described in more detail in the following text.

[0016] Einzelne oben beschriebene Elemente des integrierten Sensors sind mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 10 verkoppelt, die die Tätigkeit einzelner Teile des integrierten Sensors steuert. Individual elements of the integrated sensor described above are coupled to a control and evaluation device 10, which controls the activity of individual parts of the integrated sensor.

3 [0017] Die Messung des absoluten Durchmessers des Garns 2 mit Hilfe eines digitalen optischen Zeilensensors 1 wird dabei zur Eliminierung bzw. zur Kompensation derjenigen Änderung der vom Garn 2 reflektierten Energie ausgenutzt, die nur durch die Änderung des absoluten Durchmessers des Garns 2 verursacht wird. The measurement of the absolute diameter of the yarn 2 by means of a digital optical line sensor 1 is used to eliminate or to compensate for that change in the energy reflected by the yarn 2, which is caused only by the change in the absolute diameter of the yarn 2 ,

[0018] Zur Eliminierung bzw. Kompensation der negativen Einflüsse parasitärer Strahlung wird die bereits erwähnte intensitätsmodulierte Strahlung 4 mit einer höheren Modulierungsfrequenz verwendet als die erwartete Frequenz der Intensitätsschwankungen der Quellen der parasitären Strahlung und als die Frequenz der Intensitätsschwankungen der von der Garnoberfläche 2 reflektierten Signale. To eliminate or compensate for the negative effects of parasitic radiation already mentioned intensity modulated radiation 4 is used with a higher modulation frequency than the expected frequency of the intensity fluctuations of the sources of parasitic radiation and as the frequency of the intensity fluctuations of the yarn surface 2 reflected signals.

[0019] Mit der Modulierungsfrequenz der Strahlung 4 wird die Messung des absoluten Durchmessers des Garns 2 synchronisiert, und zwar so, dass zu Zeiten höherer Intensitäten der Strahlung 4, z.B. bei voller Leistung der Strahlungsquelle 3, die Grösse des Schattens 5 des jeweiligen Garns 2 auf dem digitalen optischen Zeilensensor 1 gemessen wird, d.h., es wird der absolute Durchmesser des Garns 2 gemessen, und es wird zugleich mit mindestens einem Sensor 6 zur Messung der reflektierten Strahlung die Menge der vom Garn 2 reflektierten Lichtenergie gemessen, wobei es bekannt ist, dass diese Menge der reflektierten Energie durch die Summe der reflektierten aus der Strahlungsquelle 3 der Strahlung 4 kommenden Energie und der aus den Quellen der parasitären Strahlung kommenden Energie gebildet wird. Zu Zeiten niedrigerer Intensitäten der Strahlung 4, z.B. beim vollkommenen Erlöschen der Strahlungsquelle 3, wird der absolute Durchmesser des Garns 2 nicht gemessen. Vielmehr wird mit dem Sensor 6 nur die Menge der vom Garn 2 reflektierten Lichtenergie gemessen, die im Zeitpunkt der niedrigen Leistung oder Nullleistung der Strahlungsquelle 3 im Wesentlichen nur durch die aus den Quellen der parasitären Strahlung kommende Energie, also eines in die Messzone auffallenden beliebigen Umgebungslichtes, gebildet wird. Durch den gegenseitigen Vergleich der auf diese Weise gemessenen Werte der reflektierten Lichtenergie bei unterschiedlichen Intensitäten der Strahlung 4 der Strahlungsquelle 3 wird der Einfluss der parasitären Strahlung kompensiert. Die Informationen über den absoluten Durchmesser des Garns 2 und Informationen über die Menge der vom Garn 2 reflektierten Lichtenergie werden mit Hilfe einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 10 verarbeitet, die mit den nicht dargestellten Kommunikationsmitteln mit einem übergeordneten Steuersystem ausgestattet ist, das die Einstellung einzelner Sensoren und ihre Eichung sowie die Speicherung von Konstanten zur Verifizierung der Genauigkeit oder zur Eliminierung von Alterungsprozessen ermöglicht. With the modulation frequency of the radiation 4, the measurement of the absolute diameter of the yarn 2 is synchronized in such a way that at times of higher intensities of the radiation 4, e.g. at full power of the radiation source 3, the size of the shadow 5 of the respective yarn 2 is measured on the digital optical line sensor 1, that is, the absolute diameter of the yarn 2 is measured, and it is at the same time with at least one sensor 6 for measuring the reflected Radiation measures the amount of light energy reflected by the yarn 2, it being known that this amount of reflected energy is formed by the sum of the reflected energy coming from the radiation source 3 of the radiation 4 and the energy coming from the sources of parasitic radiation. At times of lower intensities of radiation 4, e.g. at the complete extinction of the radiation source 3, the absolute diameter of the yarn 2 is not measured. Rather, only the quantity of light energy reflected by the yarn 2 is measured with the sensor 6, which at the time of the low power or zero power of the radiation source 3 is essentially only due to the energy coming from the sources of parasitic radiation, ie an arbitrary ambient light striking the measuring zone , is formed. By comparing the values of the reflected light energy measured in this way at different intensities of the radiation 4 of the radiation source 3, the influence of the parasitic radiation is compensated. The information about the absolute diameter of the yarn 2 and information about the amount of reflected light from the yarn 2 are processed by means of a control and evaluation device 10, which is equipped with the communication means, not shown, with a higher-level control system, the adjustment of individual sensors and their calibration and the storage of constants to verify the accuracy or to eliminate aging processes.

[0020] Zur weiteren Verbesserung der Überwachung der Farbhomogenität des Garns 2 durchläuft das Garn 2 eine speziell aufbereitete Messzone, deren Wesen darin besteht, dass das zu überwachende Garn 2 die Messzone gegenüber dem Sensor 6 zur Messung der reflektierten Strahlung 8 vor einem Hintergrund durchläuft, dessen Reflexionsvermögen dem erwarteten Reflexionsvermögen des farbhomogenen Garns 2 entspricht. Ein solcher spezieller Hintergrund kann beispielsweise dieselbe oder eine ausreichend ähnliche Farbe wie die erwartete Farbe des farbhomogenen Garns 2 aufweisen. Ein solcher spezieller Hintergrund kann z.B. durch ein austauschbares, entsprechend farbiges Material, ein LCDDisplay mit steuerbaren Leuchtdichte- und Farbenparametern, eine von ihrer Rückseite durch eine Zusatzstrahlungsquelle beleuchtete Mattscheibe usw., gebildet werden. To further improve the monitoring of the color homogeneity of the yarn 2, the yarn 2 passes through a specially prepared measuring zone, the essence of which is that the yarn 2 to be monitored passes through the measuring zone opposite to the sensor 6 for measuring the reflected radiation 8 against a background, its reflectivity corresponds to the expected reflectivity of the color homogeneous yarn 2. For example, such a specific background may have the same or a sufficiently similar color as the expected color of the color homogeneous yarn 2. Such a special background may e.g. by a replaceable, correspondingly colored material, a LCD display with controllable luminance and color parameters, a backlit illuminated by an additional radiation source screen, etc., are formed.

[0021 ] In Fig. 1 ist die Kopplung der Elemente des integrierten Sensors gemäss der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Alle aktiven Elemente sind neben der im Weiteren beschriebenen Funktionskopplung auch an eine Quelle zur Versorgung mit einer Arbeitsspannung angeschlossen, um die jeweilige Tätigkeit überhaupt ausüben zu können. Der integrierte Sensor weist eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 10 auf, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Mikroprozessor 101 und einen Generator 100 zur Erzeugung der Steuersignale aufweist, der mit dem Mikroprozessor 101 gekoppelt ist. In dem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Generator 100 der Steuersignale ein direkter Bestandteil des Mikroprozessors 101 , wobei er das Steuersignal auch für den eigenen Mikroprozessor 101 liefert. Mit dem Generator 100 zur Erzeugung der Steuersignale ist ein optischer digitaler Zeilensensor 1 gekoppelt, der auch mit dem Mikroprozessor 101 gekoppelt ist. Die oben genannten Steuersignale müssen für die einzelnen Einrichtungselemente nicht dieselben sein, sie sind jedoch immer periodisch und miteinander zeitlich synchronisiert. Die konkreten zeitlichen Verläufe einzelner periodischer Signale sind den Steueranforderungen aller Systemelemente angepasst. In Fig. 1, the coupling of the elements of the integrated sensor according to the present invention is shown schematically. All active elements are connected in addition to the functional coupling described below also to a source for supply with a working voltage in order to be able to exercise the respective activity at all. The integrated sensor has a control and evaluation device 10, which in the illustrated embodiment has a microprocessor 101 and a generator 100 for generating the control signals, which is coupled to the microprocessor 101. In the embodiment not shown, the generator 100 of the control signals is a direct part of the microprocessor 101, wherein it also supplies the control signal for its own microprocessor 101. To the generator 100 for generating the control signals, an optical digital line sensor 1 is coupled, which is also coupled to the microprocessor 101. The above control signals need not be the same for the individual device elements, but they are always periodically synchronized with each other. The concrete chronological courses of individual periodic signals are adapted to the control requirements of all system elements.

[0022] Das Garn 2 wird von der Strahlungsquelle 3 der Strahlung 4 bestrahlt, die ebenfalls mit dem Generator 100 zur Erzeugung der Steuersignale gekoppelt ist, durch den die Strahlung 4 moduliert ist. The yarn 2 is irradiated by the radiation source 3 of the radiation 4, which is also coupled to the generator 100 for generating the control signals by which the radiation 4 is modulated.

[0023] Im Ausbreitungsweg der vom Garn 2 reflektierten Strahlung ist mindestens ein Sensor 6 zur Messung der reflektierten Strahlung 8 angeordnet, der mit einem Ausgang mit je einem ersten Eingang eines Paares von Schaltern S1 , S2 gekoppelt ist, von denen jeder durch je einen weiteren Eingang mit dem Generator 100 zur Erzeugung der Steuersignale gekoppelt ist. Ein Ausgang eines jeden der Schalter S1 , S2 ist mit einem Eingang eines ihm zugeordneten Speichers D1 , D2 gekoppelt. Ein Ausgang eines jeden der beiden Speicher D1 , D2 ist an je einen Eingang eines Vergleichsgliedes E angeschlossen. Ein Ausgang des Vergleichsgliedes E ist an einen Eingang des Mikroprozessors 101 angeschlossen. In the propagation path of the reflected radiation from the yarn 2 at least one sensor 6 for measuring the reflected radiation 8 is arranged, which is coupled to an output with a first input of a pair of switches S1, S2, each of which by a further Input is coupled to the generator 100 for generating the control signals. An output of each of the switches S1, S2 is coupled to an input of a memory D1, D2 associated therewith. An output of each of the two memories D1, D2 is connected to a respective input of a comparator E. An output of the comparator E is connected to an input of the microprocessor 101.

[0024] Im nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schalter S1 , S2, die Speicher D1 , D2 und das Vergleichsglied E Bestandteile des Mikroprozessors 101 , d.h. diese werden entweder direkt durch die inneren Mittel des Mikroprozessors 101 gebildet, oder ihre Tätigkeit wird durch die Tätigkeit der inneren Mittel des Mikroprozessors 101 , z.B. durch eine Steuersoftware, simuliert. In the embodiment not shown, the switches S1, S2, the memories D1, D2 and the comparator E components of the microprocessor 101, i. these are either formed directly by the internal means of the microprocessor 101, or their activity is determined by the action of the internal means of the microprocessor 101, e.g. by a control software, simulated.

[0025] Die Vorrichtung arbeitet so, dass die Tätigkeit des optischen digitalen Zeilensensors 1 , der Strahlungsquelle 3, der Schalter S1 , S2 durch den Generator zur Erzeugung der Steuersignale 100 gesteuert und synchronisiert wird. Für The device operates to control and synchronize the operation of the optical digital line sensor 1, the radiation source 3, the switches S1, S2 by the generator for generating the control signals 100. For

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Claims

each measurement of the reflected radiation is detected by means of the reflected radiation sensor 6, two values of the reflected energy, ie when the yarn 2 is substantially irradiated only by parasitic radiation sources, and when the yarn 2 is separated from parasitic radiation sources as well the radiation source 3 of the radiation 4 is irradiated. The signal representing the amount of energy reflected by the yarn 2 when the yarn is irradiated only by the parasitic radiation sources is separated by the switch S2 and integrated and stored in the memory D2. The signal representing the amount of energy reflected by the yarn 2 when the yarn is irradiated by the parasitic radiation sources as well as the radiation source 3 of the radiation 4 is separated by the switch S1 and integrated and stored in the memory D1. The comparison element E makes a mutual comparison of both stored in the memories D1 and D2 values, and at the output of the comparator E is the value of the reflected radiation from the yarn 2, adjusted for the influence of the parasitic radiation sources. This output value of the comparison element E and its changes are subsequently used in the microprocessor 101 for the evaluation of a possible occurrence of a foreign fiber in the yarn 2, depending on the measured by the digital optical line sensor 1 absolute diameter of the yarn 2, possibly with a correction to the measured absolute diameter of the yarn 2. In this way, in addition to the elimination of the influences of the parasitic radiation sources can also be differentiated according to whether the change in the reflected radiation from the yarn 2 is actually the result of the occurrence of a color inhomogeneity of the respective yarn 2, ie the consequence of the presence of a foreign fiber in the yarn 2, or whether this is caused only by a spontaneous change in the diameter of the yarn 2. Industrial applicability The invention is applicable in the textile industry for determining the quality of the yarn produced. List of reference numbers [0027] 1 optical digital line sensor 2 yarn 3 radiation source 4 radiation 5 shadows 6 Sensor for measuring the reflected radiation 8 reflected radiation 9 optical element 10 control and evaluation device 100 generator for generating the control signals 101 microprocessor D1, D2 memory E comparison element S1, S2 switch claims Method for monitoring the color homogeneity of a surface of a yarn (2) by means of the measurement and evaluation of a radiation (8) reflected by the yarn and emitted by a radiation source (3) in the direction of the yarn, characterized in that the yarn ( 2) is irradiated by an intensity-modulated radiation (4) and that the measurement of the radiation (8) reflected by the yarn (2) by means of a sensor (6) for measuring the reflected radiation in a common plane with a measurement of the absolute diameter of the yarn (2) by means of a digital optical line sensor (1), wherein the measurement of the absolute diameter of the yarn (2) and the measurement of the yarn (2) reflected radiation (8) are synchronized with each other in time.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reflected radiation (8) is measured and the measured energy of the reflected radiation (8) in at least two times with different intensity of the modulated radiation as a function of the time course of the modulation of the radiation (4 ) cyclically compared 5, wherein the measurement result of the reflected radiation (8) is compared with the temporal corresponding measurement result of the absolute diameter of the yarn (2) from the digital optical line sensor (1) and a signal about a disturbance of the color homogeneity of the yarn surface only in such a case is issued when a change of the reflected radiation (8) not only by a change in the absolute diameter of the yarn (2) was caused.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the yarn (2) is irradiated in its passage around a colored background, whose reflectivity with respect to the radiation (4) the expected reflectivity with respect to the radiation (4) of the color homogeneous Yarns (2).

4. The method according to claim 3, characterized in that during the irradiation of the yarn (2) the color and / or the reflectance of the colored background is adjusted dynamically in dependence on the yarn color.

5. A device for monitoring the color homogeneity of a surface of a yarn (2), which is a radiation source (3), which is arranged next to a space traversed by the yarn (2) and emits a radiation (4) in the direction of the yarn, and at least one sensor (6) for measuring the radiation (8) reflected by the yarn (2), wherein the apparatus further comprises a control and evaluation device (10), characterized in that the radiation source (3) is designed to emit an intensity-modulated radiation (4 ) and in that, opposite the radiation source (3), behind the space area traversed by the yarn (2), a digital optical line sensor (1) for measuring the absolute diameter of the yarn (2) is arranged, which is in a common plane with the radiation source (2). 3) and the sensor (6) for measuring the reflected radiation (8), wherein the radiation source (3), the digital optical line sensor (1) and the sensor (6) for measuring the reflected radiation (8) are each individually coupled to the control and evaluation device (10), which is designed and intended to timed control signals for the radiation source (3) and the digital optical line sensor (1).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the control and evaluation device (10) comprises a microprocessor (101) and a generator (100) for generating the control signals, wherein the optical line sensor (1) to the generator (100) for Generation of the control signals and to the microprocessor (101) is coupled, wherein the generator (100) further the radiation source (3) is coupled, wherein an output of the sensor (6) for measuring the reflected radiation (8), each having a first input two switches (S1, S2) is coupled, each of which is coupled via a respective further input to the generator (100), and wherein each of the switches (S1, S2) via an output to an input of its associated memory (D1, D2) is coupled, wherein an output of each memory (D1, D2) is connected to one input of a comparator (E), and wherein an output of the comparator (E) to an input of the microprocessor (101) angeschl ossen is.

7. The device according to claim 6, characterized in that the generator (100), the switches (S1, S2), the memory (D1, D2) and the comparison element (E) are components of the microprocessor (101).

8. The device according to claim 6, characterized in that the functions of the generator (100), the switch (S1, S2), the memory (D1, D2) and the comparison element (E) by internal means of the microprocessor hard and software simulated are. 6