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Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichtes pro Längeneinheit von faden- oder bandförmigem Textilmaterial
In der Textilindustrie besteht das Bedürfnis nach Messmethoden für die Bestimmung des Verlaufes des Gewichtes pro Längeneinheit an Textilmaterial, beispielsweise an Bändern, Vorgarnen und Garnen der Spinnerei. Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen bekanntgeworden, welche gestatten, diese Bestimmung mit einer in vielen Fällen hinreichenden Genauigkeit durchzuführen. Dabei hat es sich gezeigt, dass die kapazitive Messung mit Hilfe des Hochfrequenz-Messkondensators in der Gesamtheit gesehen eine sehr vorteilhafte Lösung darstellt. In vielen Anwendungsfällen genügt jedoch die Genauigkeit der Anzeige des Gewichtes pro Längeneinheit aller bekannten-auf kapazitiver Messung beruhenden - Vorrichtungen noch nicht.
In den bekannten Verfahren und den entsprechenden Vorrichtungen, welche einen HochfrequenzMesskondensator benützen, werden im Prinzip zwei in einem bestimmten Abstand parallel zueinander angeordnete Kondensatorelektroden verwendet. Das zu prüfende Textilmaterial wird dabei durch den Luftraum zwischen den beiden Kondensatorelektroden derart hindurchgeführt, dass es sich im wesentlichen in Richtung der Äquipotentiallinien des elektrischen Feldes, das sich zwischen den Kondensatorelektroden ausbreitet, bewegt. Das Textilmaterial bewirkt hiebei, entsprechend seinem Gewicht pro Längeneinheit, eine mehr oder weniger starke Verdrängung der Luft, welche eine Dielektrizitätskonstante von annähernd 1 aufweist.
An Stelle der verdrängten Luft tritt das Textilmaterial selbst, u. zw. mit einer Dielektrizitätskonstante grösser als 1, was eine entsprechende Vergrösserung der Kapazität des Messkondensators zur Folge hat. Auf diese Weise lässt sich ein elektrisches Signal gewinnen, welches bei zweckmässiger Ausbildung des Messkondensators und der zugeordneten elektrischen Schaltung dem Gewicht pro Längeneinheit des sich momentan zwischen den Kondensatorelektroden befindlichen Textilmaterials,-unter der Annahme idealer Bedingungen - genau proportional sein sollte.
Unter der Annahme idealer Bedingungen können nämlich Plattenkondensatoren, welche zwischen den Platten ein textiles Prüfgut aufweisen, als Schichtkondensatoren betrachtet werden. Dabei können die Dielektrika mit verschiedener Dielektrizitätskonstante zu einzelnen in sich homogenen Schichten zusammengefasst gedacht werden, welche auch dieselben Flächendimensionen wie die Kondensat'relektroden aufweisen. In einem absolut homogenen Kondensatorfeld ist nun die Kapazität eines solchen. chichtkondensators unabhängig davon, wo sich das Dielektrikum mit der Dielektrizitätskonstante gross jar als 1 zwischen den Kondensatorplatten befindet, d. h. ob es an einer der Platten anliegt oder ob's sich in der Mitte des Raumes zwischen den Platten befindet.
Die praktische Verwendung solcher bekannter Messkondensatoren, bei welchen das Textilmaterial in Richtung der Aequipotentialflächen durch den Luftraum des Messkondensators bewegt wird, zeigt jedoch, dass die Anzeige dem Gewicht pro Längeneinheit des Textilmaterials nicht in dem Masse proportional ist, wie dies wünschbar und unter der Annahme idealer Bedingungen zu erwarten wäre. Solche Messkondensatoren weisen nämlich die Eigenschaft auf, dass das sich zwischen den Kondensatorplatten ausbreitende elektrische, ursprünglich annähernd homogene Feld durch das Einführen des Textilmaterials in den Raum zwischen den beiden Kondensatorelektroden verzerrt, d. h. unhomogen wird.
Wird beispiels-
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weise Textilmaterial in die Mitte des Raumes zwischen den Kondensatorelektroden eingeführt, so dass zwischen den Elektroden und dem Textilmaterial beidseitig noch Luft vorhanden ist, so ergibt sich eine bestimmte Kapazitätsveränderung. Erfolgt nun eine Verschiebung des Textilmaterials gegen eine Elek- trode hin, welche gegenüber Erdpotential Spannung aufweist, so ergibt sich fälschlicherweise eine wei- tere Kapazitätsänderung, obwohl sich das Gewicht des sich zwischen den Elektroden befindlichen Textil- materials nicht verändert hat.
Liegt das Textilmaterial eng an einer spannungsführenden Elektrode an, so treten nämlich vermehrt Feldlinien in das Textilmaterial ein, u. zw. einerseits innerhalb der Kondensa- torelektroden aus den an das Textilmaterial angrenzenden Teilen der Kondensatorplatten sowie auch ins- besondere im Gebiete des Randfeldes des Plattenkondensators. Somit bewirken auch blosse Lageänderun- gen eines zwischen den Elektroden ruhenden Textilmaterialabschnittes fälschlicherweise Kapazitätsände- rungen. Solche Lageänderungen lassen sich nun leider bei Messungen von Textilien nie gänzlich vermei- den.
Für die Messung des Gewichtes pro Längeneinheit von Endlosgarnen wirkt sich die erwähnte Feldver- zerrung und die dadurch hervorgerufene, dem Gewicht pro Längeneinheit des Textilmaterials nicht mehr proportionale Kapazitätsänderung besonders störend aus. Einerseits deshalb, weil die Endlosgarne eine sehr starke Materialkonzentration aufweisen und anderseits, weil diese in vielen Fällen bändchenförmi- gen Querschnitt angenommen haben, wobei sich das Endlosgarn bei der Prüfung im Messkondensator stets dreht. Da diese beiden Eigenschaften die unerwünschte Verzerrung des elektrischen Feldes besonders be- günstigen, übertreffen in vielen Fällen die hiedurch hervorgerufenen unerwünschten Kapazitätsänderungen diejenigen Kapazitätsänderungen, die den wirklichen Schwankungen des Gewichtes pro Längeneinheit tatsächlich entsprechen.
Für zuverlässige Messungen von Endlosgarnen mussten daher bisher die durch Form und Lage derselben verursachten fehlerhaften Kapazitätsänderungen durch spezielle mechanische Vorrichtungen eliminiert werden, beispielsweise durch Verdrillung des Textilmaterials im Gebiete des
Messkondensators mittels rotierender Organe, sowie weiter durch sehr genaue Führungsorgane.
Aber auch bei Textilmaterial aus Stapelfasern kann unter Umständen beobachtet werden, dass in bisher üblichen Messkondensatoren Kapazitätsänderungen erfolgen, welche nicht durch entsprechende Schwankungen des Gewichtes pro Längeneinheit im Textilmaterial bedingt sind. Dies zeigt sich besonders bei Karden- und Streckenbändern, welche einerseits relativ kleine Gewichtsschwankungen pro Längeneinheit aufweisen, bei welchen anderseits aber innerhalb der relativ grossen Materialquerschnitte eine erhebliche Inhomogenität der Faserverteilung möglich ist.
Solche Inhomogenitäten der Faserverteilung haben starke Verzerrungen des elektrischen Feldes von Plattenkondensatoren zur Folge, welche sich als Messfehler sehr stark störend bemerkbar machen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichtes pro Längeneinheit von faden-oder bandförmigem Textilmaterial mit Hilfe eines Messkondensators, dessen Kapazität beim Hindurchführen des zu prüfenden Materials entsprechend der Materialmenge schwankt und welche Kapa- zitätsänderungen schliesslich gemessen werden. Hiebei werden die vorstehend geschilderten Nachteile dadurch überwunden, dass das zu prüfende Textilmaterial innerhalb des Messkondensators mindestens annähernd parallel zur Richtung der Feldlinien zwischen den Elektroden des Messkondensators verläuft.
An Hand der Zeichnung wird die erfindungsgemässe Vorrichtung nachstehend näher erläutert.
Dabei zeigen schematisch : Fig. 1a ein Elektrodenpaar mit dem zu prüfenden Textilmaterial, Fig. 1b eine andere Ausführungsform des Elektrodenpaares gemäss Fig. la, Fig. 2 eine Messanordnung mit zwei aufeinanderfolgenden Messfeldern, Fig. 3 eine andere mögliche Messanordnung mit zwei aufeinanderfolgenden Messfeldern, Fig. 4 eine erweiterte Messanordnung mit vier aufeinanderfolgenden kompensierten Messfeldern, Fig. 5 eine Messanordnung mit zwei aufeinanderfolgenden Messfeldern und einer Abschir-
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Detail der Anordnung nach Figo 6 im Schnitt, Fig. 7 eine Messanordnung mit mehreren parallelgeschalteten Messfeldern verschiedener Elektrodenabstände.
In der Anordnung gemäss Fig. la stehen sich zwei Kondensatorelektroden 1, 2 gegenüber, zwischen welchen sich ein elektrisches Feld E ausbreitet, sobald die Kondensatorelektroden an eine Wechselspannung angelegt werden, welche beispielsweise von der Wechselspannungsquelle 5 geliefert wird. Das zu prüfende Textilmaterial 4 wird vermittels der Führungsorgane 3, 3' so über die Kondensatorelektroden 1, 2 geführt, dass es sich in einem Bereiche möglichst konstanter Peldliniendichte befindet. Die Bewegungsrichtung des Textilmaterials 4 ist dabei absichtlich so gewählt, dass sie mit der Richtung der sich zwischen den Kondensatorelektroden l, 2 verlaufenden elektrischen Feldlinien e möglichst übereinstimmt.
Durch die in den Kondensatorelektroden 1, 2 vorgesehenen Schlitze 1', 2 wird das Textilmaterial 4 zudem in ein solches Gebiet des elektrischen Feldes E verlegt, in welchem die Feldliniendichte als konstant
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anzusehen ist. Es wäre auch denkbar, in den Kondensatorelektroden 1 und 2 je eine durchgehende Boh- rung vorzusehen und das Textilmaterial 4 durch diese Bohrungen hindurchzuziehen. Solche Bohrungen haben aber den Nachteil, dass das Textilmaterial 4 für die Zwecke der Messung in dieselben eingefädelt werden muss, was beim Einlegen in die Einkerbungen l', 2'nicht nötig ist.
Dieser Nachteil kann aber dadurch umgangen werden, dass die Bohrung nach einer Richtung aufgeschlitzt wird (Fig. lob), so dass das
Textilmaterial 4, ohne es zu trennen, in das Messfeld eingelegt werden kann.
Da das Textilmaterial 4 in der Richtung der elektrischen Feldlinien e verläuft, sind nach dem ein- gangs Erwähnten die Messeigenschaften des auf diese Weise gebildeten Schichtkondensators bedeutend vorteilhafter als diejenigen eines üblichen Plattenkondensators mit transversalem Durchgang des Prüfgu- tes in Richtung der Äquipotentialflächen.
Durch das Textilmaterial 4 verursachte Veränderungen des elektrischen Feldes, welche sich in einer scheinbaren Vergrösserung der Kondensatorplatten und damit der Gesamtkapazität äussern, sind bei einer
Anordnung nach Fig. 1 nur durch Variationen des Substanzquerschnittes des Textilmaterials 4 möglich.
Da sich das Textilmaterial 4 immer über dem ganzen Plattenabstand b verteilt befindet, sind die Bedin- gungen, unter welchen die genannte Veränderung des elektrischen Feldes erfolgt, praktisch immer die gleichen. Dadurch sind die Messfehler verursachenden Kapazitätsänderungen der Messanordnung, welche durch blosse Lage- oder Formänderungen des Textilmaterials 4 hervorgerufen werden, weitgehend besei- tigt.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass das sich an den Randzonen der Kondensatorelektroden 1, 2 ausbildende Streufeld vom Textilmaterial 4 gar nicht tangiert wird. Hie- durch können weder Inhomogenitäten in der Faserverteilung innerhalb des Substanzquerschnittes, noch ein von der Kreisform abweichender Querschnitt des Textilmaterials 4 scheinbare, nicht durch wirkliche Än- derungen des Gewichtes pro Längeneinheit verursachte Kapazitätsänderungen hervorrufen. Die Gesamt- kapazität der Messanordnung ist daher nur vom Gewicht pro Längeneinheit des Textilmaterials 4. das sich zwischen den Elektroden 1 und 2 befindet, abhängig.
Die in der Messanordnung gewonnenen Kapazitätsänderungen werden in einer elektrischen Schaltung
6, beispielsweise einer Brückenschaltung, in an sich bekannter Weise in ein dem Gewicht pro Längenein- heit des Textilmaterials 4 proportionales elektrisches Signal umgeformt. Dieses elektrische Signal wird seinerseits in einem Gleichrichter 7a demoduliert, hierauf in einem Verstärker 7b verstärkt und hernach weiteren Anzeige-und Regelorganen, beispielsweise einem Anzeigeinstrument 8, zugeführt. Die Reihen- folge kann auch umgekehrt sein, d. h. zuerst kann die Verstärkung der Brückenspannung und hierauf De- modulation erfolgen.
Fig. 2 zeigt eine elektrische Parallelschaltung von zwei in der Bewegungsrichtung des Textilmaterials 4 hintereinanderliegenden Messkondensatoren gemäss Fig. la bzw. lb. Sie bestehen aus den drei
Elektroden 1, 2 und 11, von welchen die Elektroden 1 und 11 elektrisch parallelgeschaltet sind. Die Elektrode 2 ist beiden Teilen der Messanordnung gemeinsam. Die Elektroden 1 und 11 sind geerdet, wodurch erreicht wird, dass die Elektrode 2 gegen äussere störende Einflüsse abgeschirmt wird. Diese Vermehrung der Messfelder gestattet, mit grösseren durch das Textilmaterial 4 hervorgerufenen totalen Kapazitätsänderungen zu arbeiten als bei einem einfachen Kondensator, wodurch die Messgenauigkeit vergrössert wird.
In Fig. 3 ist eine Messanordnung dargestellt, bei welcher das Textilmaterial 4 durch drei auf einer Grundplatte 16 montierte, versetzt angeordnete Elektroden 1, 2 und 11 geführt wird. Die Richtung der elektrischen Feldlinien ist in diesem Falle gegenüber der Richtung des Textilmaterials 4 zwar etwas geneigt. Solange aber der von den beiden genannten Richtungen - der des Textilmaterials 4 und der der Feldlinien - eingeschlossene Winkel sehr spitz ist, herrschen im wesentlichen noch die gleichen Bedingungen hinsichtlich der Beeinflussung des elektrischen Feldes durch das Textilmaterial 4 wie bei den Messanordnungen gemäss den Fig. 1 und 2. Eine Anordnung gemäss Fig. 3 wird mit Vorteil für die Messung voluminöser Bänder und Vorgarne gewählt.
Die Querschnittsform der Elektroden 1, 2, 11 kann sowohl zylindrisch, als auch beliebig prismatisch sein.
Fig. 4 zeigt eine Erweiterung der in Fig. 3 gezeigten Anordnung, wobei die Zahl der wirksamen Messfelder auf vier erhöht wurde. Ausserdem stehen den Kondensatorelektroden 1, 11,21 und 2, 12 je eine weitere Kondensatorelektrode 13,23, 33 gegenüber. Dadurch wird erreicht, dass ausser den Nutzfeldern zwischen den Kondensatorelektroden 1, 2, 11, 12,21, welche vom Textilmaterial 4 durchlaufen werden, sich noch eine gleiche Anzahl weiterer gleichartiger elektrischer Felder zwischen den Kondensatotelek- troden 13,2, 23, 12,33 ausbildet.
Bei geeigneter Schaltungsanordnung dienen diese zweiten vom Textilmaterial 4 unbeeinflussten Kondensatorfelder dazu, alle störenden, in der Umgebung der Kondensator-
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4 äquivalentessere und fin vierten Messbereich die grösste Kapazitätsänderung hervorrufen. Hiedurch lassen sich also mehrere, für verschiedene Bereiche des Gewichtes pro Längeneinheit des Textilmaterials bestimmte
Messanordnungen in einer einzigen zusammenfassen.
Die Wechselspannungsquelle 5 und die elektrische Schaltung 6 können, wie dies in den Fig. 2, 5 und
7 gezeigt ist, einseitig geerdet sein. Die Kondensatorelektroden 1, 2, 11, 12 und 21 können aber auch erd- symmetrisch mit der Wechselspannungsquelle 5 verbunden sein. Für jede Anordnung von Kondensatorelek- troden 1, 2 lassen sich so die günstigsten Ausbreitungsbedingungen für die elektrischen Feldlinien 6 verwirklichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichtes pro Längeneinheit von faden- oder bandförmigem Textilmaterial mit Hilfe eines Messkondensators, dessen Kapazität beim Hindurchführen des zu prüfenden Materials entsprechend der Materialmenge schwankt und welche Kapazitätsänderungen schliesslich gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, dass das zu prüfende Textilmaterial (4) innerhalb des Messkondensators mindestens annähernd parallel zur Richtung der Feldlinien (E) zwischen den Elektroden (1, 2) des Messkondensators verläuft.
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Device for determining the weight per unit length of thread-like or tape-like textile material
In the textile industry there is a need for measuring methods for determining the progression of the weight per unit length of textile material, for example on tapes, rovings and yarns from the spinning mill. Numerous devices have already become known which allow this determination to be carried out with an accuracy which is sufficient in many cases. It has been shown that the capacitive measurement with the aid of the high-frequency measuring capacitor, viewed as a whole, represents a very advantageous solution. In many applications, however, the accuracy of the display of the weight per unit length of all known devices based on capacitive measurement is not yet sufficient.
In the known methods and the corresponding devices which use a high-frequency measuring capacitor, in principle two capacitor electrodes arranged parallel to one another at a certain distance are used. The textile material to be tested is passed through the air space between the two capacitor electrodes in such a way that it moves essentially in the direction of the equipotential lines of the electric field that spreads between the capacitor electrodes. The textile material brings about a more or less strong displacement of the air, which has a dielectric constant of approximately 1, depending on its weight per unit length.
Instead of the displaced air, the textile material itself occurs, u. with a dielectric constant greater than 1, which results in a corresponding increase in the capacitance of the measuring capacitor. In this way, an electrical signal can be obtained which, assuming ideal conditions, should be exactly proportional to the weight per unit length of the textile material currently located between the capacitor electrodes, if the measuring capacitor and the associated electrical circuit are designed appropriately.
Assuming ideal conditions, plate capacitors which have a textile test material between the plates can be regarded as layer capacitors. The dielectrics with different dielectric constants can be thought of as being combined to form individual, inherently homogeneous layers which also have the same surface dimensions as the condensate electrodes. In an absolutely homogeneous capacitor field, the capacitance of one is now. layer capacitor regardless of where the dielectric with the dielectric constant greater than 1 is located between the capacitor plates, d. H. whether it rests against one of the plates or whether it is in the middle of the space between the plates.
The practical use of such known measuring capacitors, in which the textile material is moved in the direction of the equipotential surfaces through the air space of the measuring capacitor, shows, however, that the display is not proportional to the weight per unit length of the textile material to the extent that it is desirable and assuming ideal Conditions would be expected. Such measuring capacitors have the property that the originally approximately homogeneous electrical field spreading between the capacitor plates is distorted by the introduction of the textile material into the space between the two capacitor electrodes, i.e. H. becomes inhomogeneous.
Will for example
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wise textile material is introduced into the middle of the space between the capacitor electrodes, so that air is still present on both sides between the electrodes and the textile material, this results in a certain change in capacitance. If the textile material is now shifted towards an electrode which has a voltage with respect to earth potential, a further change in capacitance occurs, although the weight of the textile material located between the electrodes has not changed.
If the textile material lies close to a voltage-carrying electrode, then field lines increasingly enter the textile material, u. between, on the one hand, within the capacitor electrodes from the parts of the capacitor plates adjoining the textile material, and also in particular in the area of the edge field of the plate capacitor. Hence, mere changes in the position of a textile material section resting between the electrodes also erroneously cause changes in capacitance. Such changes in position can unfortunately never be completely avoided when measuring textiles.
The aforementioned field distortion and the resulting change in capacitance, which is no longer proportional to the weight per unit length of the textile material, has a particularly disruptive effect on the measurement of the weight per unit length of continuous yarns. On the one hand, because the continuous yarns have a very high material concentration and, on the other hand, because in many cases they have taken on a ribbon-shaped cross-section, with the continuous yarn always rotating during the test in the measuring capacitor. Since these two properties particularly favor the undesired distortion of the electric field, in many cases the undesired changes in capacitance caused thereby exceed those changes in capacitance which actually correspond to the actual fluctuations in weight per unit length.
For reliable measurements of continuous yarns, the incorrect capacity changes caused by the shape and position of the same had to be eliminated by special mechanical devices, for example by twisting the textile material in the area of the
Measuring capacitor by means of rotating organs, as well as further by very precise guide organs.
But even with textile material made of staple fibers, it can be observed under certain circumstances that changes in capacitance occur in the measurement capacitors that have been customary up to now, which are not caused by corresponding fluctuations in the weight per unit length in the textile material. This is particularly evident in card and draw frame slivers which, on the one hand, have relatively small fluctuations in weight per unit length, but which, on the other hand, can result in a considerable inhomogeneity of the fiber distribution within the relatively large material cross-sections.
Such inhomogeneities in the fiber distribution result in strong distortions of the electric field of plate capacitors, which are very disturbing as measurement errors.
The present invention relates to a device for determining the weight per unit length of thread-like or ribbon-like textile material with the aid of a measuring capacitor, the capacitance of which fluctuates when the material to be tested is passed through according to the amount of material and which changes in capacitance are finally measured. The disadvantages outlined above are overcome in that the textile material to be tested runs within the measuring capacitor at least approximately parallel to the direction of the field lines between the electrodes of the measuring capacitor.
The device according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
The following schematically show: FIG. 1a a pair of electrodes with the textile material to be tested, FIG. 1b another embodiment of the pair of electrodes according to FIG. 1a, FIG. 2 a measuring arrangement with two consecutive measuring fields, FIG. 3 another possible measuring arrangement with two consecutive measuring fields, 4 shows an expanded measuring arrangement with four consecutive compensated measuring fields, FIG. 5 shows a measuring arrangement with two consecutive measuring fields and a shielding
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Detail of the arrangement according to FIG. 6 in section, FIG. 7 a measuring arrangement with several parallel-connected measuring fields of different electrode spacings.
In the arrangement according to FIG. 1 a, two capacitor electrodes 1, 2 face each other, between which an electric field E spreads as soon as the capacitor electrodes are applied to an alternating voltage, which is supplied by the alternating voltage source 5, for example. The textile material 4 to be tested is guided over the capacitor electrodes 1, 2 by means of the guide elements 3, 3 'in such a way that it is located in an area of as constant a peld line density as possible. The direction of movement of the textile material 4 is intentionally selected so that it corresponds as closely as possible to the direction of the electric field lines e running between the capacitor electrodes 1, 2.
Through the slots 1 ', 2 provided in the capacitor electrodes 1, 2, the textile material 4 is also placed in such an area of the electric field E in which the field line density is constant
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is to be seen. It would also be conceivable to provide a through hole in each of the capacitor electrodes 1 and 2 and to pull the textile material 4 through these holes. However, such bores have the disadvantage that the textile material 4 has to be threaded into the same for the purposes of the measurement, which is not necessary when it is inserted into the notches 1 ', 2'.
This disadvantage can be circumvented by slitting the hole in one direction (Fig. Lob) so that the
Textile material 4 can be inserted into the measuring field without separating it.
Since the textile material 4 runs in the direction of the electric field lines e, the measuring properties of the layer capacitor formed in this way are significantly more advantageous than those of a conventional plate capacitor with transverse passage of the test material in the direction of the equipotential surfaces.
Changes in the electrical field caused by the textile material 4, which manifest themselves in an apparent enlargement of the capacitor plates and thus the total capacitance, are in a
The arrangement according to FIG. 1 is only possible by varying the substance cross section of the textile material 4.
Since the textile material 4 is always distributed over the entire plate spacing b, the conditions under which the named change in the electrical field takes place are practically always the same. As a result, the changes in capacitance of the measuring arrangement which cause measurement errors and which are caused by mere changes in the position or shape of the textile material 4 are largely eliminated.
A further advantage of the arrangement according to the invention is that the stray field that forms on the edge zones of the capacitor electrodes 1, 2 is not affected by the textile material 4 at all. As a result, neither inhomogeneities in the fiber distribution within the substance cross-section, nor a cross-section of the textile material 4 deviating from the circular shape can cause apparent changes in capacity that are not caused by actual changes in the weight per unit length. The total capacitance of the measuring arrangement is therefore only dependent on the weight per unit length of the textile material 4 that is located between the electrodes 1 and 2.
The changes in capacitance obtained in the measuring arrangement are recorded in an electrical circuit
6, for example a bridge circuit, is converted in a manner known per se into an electrical signal proportional to the weight per unit length of the textile material 4. This electrical signal is in turn demodulated in a rectifier 7a, then amplified in an amplifier 7b and then fed to further display and control devices, for example a display instrument 8. The order can also be reversed, i. H. first the bridge voltage can be amplified and then demodulated.
FIG. 2 shows an electrical parallel connection of two measuring capacitors in the direction of movement of the textile material 4 according to FIG. 1 a and 1 b. They consist of the three
Electrodes 1, 2 and 11, of which electrodes 1 and 11 are electrically connected in parallel. The electrode 2 is common to both parts of the measuring arrangement. The electrodes 1 and 11 are grounded, which means that the electrode 2 is shielded from external disturbing influences. This increase in the measuring fields makes it possible to work with greater total changes in capacitance caused by the textile material 4 than with a simple capacitor, which increases the measuring accuracy.
3 shows a measuring arrangement in which the textile material 4 is guided through three offset electrodes 1, 2 and 11 mounted on a base plate 16. In this case, the direction of the electric field lines is somewhat inclined with respect to the direction of the textile material 4. As long as the angle enclosed by the two directions mentioned - that of the textile material 4 and that of the field lines - is very acute, essentially the same conditions still prevail with regard to the influence of the electrical field by the textile material 4 as in the measuring arrangements according to FIG. 1 and 2. An arrangement according to FIG. 3 is advantageously chosen for the measurement of voluminous tapes and rovings.
The cross-sectional shape of the electrodes 1, 2, 11 can be either cylindrical or any prismatic.
FIG. 4 shows an extension of the arrangement shown in FIG. 3, the number of effective measuring fields being increased to four. In addition, the capacitor electrodes 1, 11, 21 and 2, 12 each have a further capacitor electrode 13, 23, 33 opposite. It is thereby achieved that, in addition to the useful fields between the capacitor electrodes 1, 2, 11, 12, 21, which the textile material 4 passes through, there are also an equal number of other similar electrical fields between the capacitor electrodes 13, 2, 23, 12, 33 trains.
With a suitable circuit arrangement, these second capacitor fields, which are not influenced by the textile material 4, serve to remove all disturbing, in the vicinity of the capacitor
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4 equivalent and fin fourth measuring ranges cause the greatest change in capacitance. In this way, several, for different ranges of weight per unit length of the textile material can be determined
Combine measurement arrangements in a single one.
The AC voltage source 5 and the electrical circuit 6 can, as shown in FIGS. 2, 5 and
7 must be grounded at one end. The capacitor electrodes 1, 2, 11, 12 and 21 can, however, also be connected to the alternating voltage source 5 symmetrically to the earth. For each arrangement of capacitor electrodes 1, 2, the most favorable propagation conditions for the electric field lines 6 can thus be achieved.
PATENT CLAIMS:
1. Device for determining the weight per unit length of thread-like or ribbon-like textile material with the help of a measuring capacitor, the capacitance of which fluctuates when the material to be tested is passed through according to the amount of material and which changes in capacitance are finally measured, characterized in that the textile material to be tested (4) runs within the measuring capacitor at least approximately parallel to the direction of the field lines (E) between the electrodes (1, 2) of the measuring capacitor.