[发明专利]一种灵敏度大幅提高的拉幅探测器及其探测方法

说明书

技术领域

本发明关于拉幅机使用的拉幅探测器(Tenter feeler)及其探测方法，具体说明为，其组成包括探测移动的普通面料的第1感光器和探测混合面料的第2感光器，使用10KHz左右的红外线光束，经投射、感光后进行滤波，除去干扰信号和噪声，不仅能够探测普通面料和混合面料，而且能够探测整体反光量或部分反光量较低的面料，对其进行控制。

背景技术

一般来说，拉幅机(Tenter Machine)是对纤维面料按宽度进行排列及固定后，对面料(纤维面料)进行熨烫、蜡染、丝印加工的干燥机的一种，能够通过拉幅引导部的引脚(Pin，或夹子)把持面料两侧边(边缘部)，在维持预定宽度的状态下将温度升高到预定温度，对面料进行固定。

所述拉幅(Tenter)引导部必须能够探测识别面料宽度变化，使引脚根据面料宽度变化快速运动，为满足所述要求，使用了能够探测面料边缘部的红外线传感器；和以所述红外线传感器输入的信号为基准，控制拉幅引导部的电机的拉幅探测器，通过所述拉幅探测器控制拉幅引导部的电机的正/反转状态和转速以及停止，最终完成钉扎(Pinning)。

图1及图2是现有拉幅探测器示意图，由需要供给驱动电源6的红外线发光器件3、红外线感光器件4、放大器7、控制器8以及驱动拉幅引导部的电机9构成，通过红外线发光器件3投射的红外线光束(光束)到达面料表面后，部分红外线光束将入射到红外线感光器件4，经放大器7放大后输入到控制器8，与基准信号进行比较，判断是否存在面料，并驱动面料宽度调节装置，将面料的两侧宽度调整整齐。

如图2所示，所述现有的拉幅探测器向红外线发光器件3导入预定周期(或预定占空比)的脉冲，实现间歇式发光，从面料表面反射后入射的接收光信号非常微弱，即使使用高增益的低噪声放大器(Low Noise Amplifier)7进行放大，也会由于噪声一并放大，造成信噪比降低，使探测错误率上升。

所述拉幅探测器为了获取高强度接收光信号，向红外线发光器件3导入额定电流以上的大电流，提高发光量，但是超过额定电流的大电流会使红外线发光器件3发热，热负荷压力不仅会大大缩短器件使用寿命，还会增加电力消耗。

虽然现有技术通过向红外线发光器件3导入约10倍额定电流大小的强电流，获取100ms的周期，以牺牲红外线发光器件3使用寿命为代价进行面料探测，但是，对于发光量较低或光吸收率较高的特殊面料，仍然存在很高的探测错误率或根本无法探测。

例如，如图3及图4所示，对于由密度较高的普通面料2和密度较低的网纱面料5a交替织造的混合面料5，现有技术根本无法探测，因此，如图6所示，虽然在普通面料2部分能够进行正常钉扎，但是在网纱面料5a部分则由于无法探测而造成钉扎线21、22反复出入网纱面料5a内部，电机9和传动装置(齿轮箱等)容易磨损，缩短使用寿命，另一方面，在拉幅探测器底部设置能够接触面料的机械式接触杆，专门探测网纱面料是否移动，但这种方法仍然无法解决探测错误率及产品不良率较高的问题。

另外，对于接收的光信号，需要在光投射时间内对在短暂的100ms内进行投射及反射的入射光进行放大及分析，即使红外线发光器件的投射量较多，由于外部(拉幅机周边)流入的光线(荧光灯、白炽灯等)被一并接收，在对微弱的接收光信号进行放大的过程中，外部流入的光线也被大幅放大，造成探测错误及误操作，由于上述原因，无法过度提高放大器的增益，致使无法探测反射率较低的面料。

另外，红外线感光器件4虽然接收红外线，但同时对其它可见光甚至紫外线也有响应，造成信噪比(S/N比)变差，降低探测效率，如果不对所述干扰光进行过滤，就很难进行正常探测。因此，为了过滤外部入射的可见光或紫外线等，使用了滤膜，但是，在操作人员或操作物向拉幅探测器附近移动或进行操作时，也会由于流动性阴影或反射光造成干扰，出现探测错误及误操作现象。

发明内容

本发明是为解决上述问题而提出，其目的是提供一种拉幅机使用的由探测移动的普通面料的第1感光器和探测混合面料或探测密度不均匀面料的第2感光器组成，能够准确探测混合面料等密度不均匀的面料并进行控制的灵敏度大幅提高的拉幅探测器及其探测方法。

本发明目的还在于，提供一种向红外线发光器件导入10KHz左右的脉冲(高频)，并通过带通滤波器滤除接收信号中的干扰信号和噪声，从而不受外部光线影响或干扰，通过适当调整灵敏度，不仅能够探测混合面料，而且对于整体反射量或部分反射量较低的普通面料或特殊面料也能够进行准确探测及控制的拉幅探测器及其探测方法。