JP2003004559A - ベルトの張力測定装置 - Google Patents
ベルトの張力測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ベルトにかかっている張力を測定する方法とし
てベルトの共振周波数を測定する方法があり、従来の方
法では、測定者が与えたベルトの振動をマイクロフォン
などで検出して、その周波数を測定していたが、音響雑
音などの影響でベルトの振動周波数を簡便に精度良く測
定することが難しかった。 【解決手段】本発明では、張力測定装置がベルトに振動
を与え、張力を測定するベルトを共振振動状態にするこ
とによりベルトの共振周波数を簡便に精度良く測定し、
ベルトにかかっている張力を精度良く測定する。
てベルトの共振周波数を測定する方法があり、従来の方
法では、測定者が与えたベルトの振動をマイクロフォン
などで検出して、その周波数を測定していたが、音響雑
音などの影響でベルトの振動周波数を簡便に精度良く測
定することが難しかった。 【解決手段】本発明では、張力測定装置がベルトに振動
を与え、張力を測定するベルトを共振振動状態にするこ
とによりベルトの共振周波数を簡便に精度良く測定し、
ベルトにかかっている張力を精度良く測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力や回転などを
機械的に伝達を行なうベルトにかかっている張力を測定
する装置に関するものである。
機械的に伝達を行なうベルトにかかっている張力を測定
する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術においては、ベルトの張力を
測定する方法として、ベルトが張ってある部分に垂直に
力を加え、そのときベルトがたわむ量を測定することに
より測定する方法と、ベルトに衝撃を加え、そのときの
ベルトの振動の振動数を測定することにより測定する方
法がある。後者の方法は、非接触でベルトの張力を測定
することができるので、便利である。しかし、ベルトの
振動をマイクロフォンで検出するため、外からの音響雑
音を拾いやすく、このことが、ベルトの振動数の測定に
対して悪影響を及ぼしてしまっていた。
測定する方法として、ベルトが張ってある部分に垂直に
力を加え、そのときベルトがたわむ量を測定することに
より測定する方法と、ベルトに衝撃を加え、そのときの
ベルトの振動の振動数を測定することにより測定する方
法がある。後者の方法は、非接触でベルトの張力を測定
することができるので、便利である。しかし、ベルトの
振動をマイクロフォンで検出するため、外からの音響雑
音を拾いやすく、このことが、ベルトの振動数の測定に
対して悪影響を及ぼしてしまっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ベルトの張
力を、ベルトの振動を検出することにより測定する方法
に対して、外からの音響雑音の影響をあまり受けないよ
うな方法を提供するものである。
力を、ベルトの振動を検出することにより測定する方法
に対して、外からの音響雑音の影響をあまり受けないよ
うな方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明においては、ベル
トにかかっている張力を測定するために、ベルトの共振
周波数を測定し、得られた共振周波数からベルトにかか
っている張力を測定する。ベルトの共振周波数を測定す
る際に外からの音響雑音の影響をあまり受けないように
するため、ベルトの張力測定装置からベルトに対して振
動を与える手段を用意する。その具体的な方法として、
次の４種類のものがある。
トにかかっている張力を測定するために、ベルトの共振
周波数を測定し、得られた共振周波数からベルトにかか
っている張力を測定する。ベルトの共振周波数を測定す
る際に外からの音響雑音の影響をあまり受けないように
するため、ベルトの張力測定装置からベルトに対して振
動を与える手段を用意する。その具体的な方法として、
次の４種類のものがある。
【０００５】第１の方法は、ベルトの振動を検出する手
段とは別に、スピーカなどのベルトに振動を与える手段
を用意し、ベルトに与える振動の周波数を変化させなが
らベルトの振動の様子を監視することにより、ベルトの
共振周波数を測定する方法である。ベルトの共振周波数
の測定にあたっては、ベルトに振動を与えるのに用いる
信号に対するベルトの振動の位相差の情報を用いること
により、音響雑音の影響を小さくできる。
段とは別に、スピーカなどのベルトに振動を与える手段
を用意し、ベルトに与える振動の周波数を変化させなが
らベルトの振動の様子を監視することにより、ベルトの
共振周波数を測定する方法である。ベルトの共振周波数
の測定にあたっては、ベルトに振動を与えるのに用いる
信号に対するベルトの振動の位相差の情報を用いること
により、音響雑音の影響を小さくできる。
【０００６】第２の方法は、スピーカなどの電気信号に
よりベルトに振動を与える手段を用意し、振動の周波数
を変化させながらベルトに振動を与え、このとき、振動
の周波数がベルトの共振周波数付近において、ベルトに
振動を与える手段のドライブ側から見た電気的インピー
ダンスが変化することを利用して、ベルトの共振周波数
を測定する方法である。
よりベルトに振動を与える手段を用意し、振動の周波数
を変化させながらベルトに振動を与え、このとき、振動
の周波数がベルトの共振周波数付近において、ベルトに
振動を与える手段のドライブ側から見た電気的インピー
ダンスが変化することを利用して、ベルトの共振周波数
を測定する方法である。
【０００７】第３の方法は、ベルトの振動を検出する手
段とは別に、スピーカなどのベルトに振動を与える手段
を用意し、ベルトの振動を検出した信号を増幅器などを
介してベルトに振動を与える手段にフィードバックし、
ベルトをその共振周波数で振動させることによって、ベ
ルトの共振周波数を測定する方法である。
段とは別に、スピーカなどのベルトに振動を与える手段
を用意し、ベルトの振動を検出した信号を増幅器などを
介してベルトに振動を与える手段にフィードバックし、
ベルトをその共振周波数で振動させることによって、ベ
ルトの共振周波数を測定する方法である。
【０００８】第４の方法は、スピーカなどの電気信号に
よりベルトに振動を与える手段を用意し、そのベルトに
振動を与える手段を回路の一部とするように発振回路を
構成し、その発振回路がベルトの共振周波数で発振する
ようにし、その発振周波数を計測することによりベルト
の共振周波数を測定する方法である。
よりベルトに振動を与える手段を用意し、そのベルトに
振動を与える手段を回路の一部とするように発振回路を
構成し、その発振回路がベルトの共振周波数で発振する
ようにし、その発振周波数を計測することによりベルト
の共振周波数を測定する方法である。
【０００９】
【実施例】本発明の第１の実施例の構成図を図１に示
す。ベルト１は張力の測定対象となるものであり、ベル
トの張力測定装置は、スピーカ２１、マイクロフォン２
２、パワーアンプ３１、電圧制御発振器３２、信号発生
器３３、増幅器３４、同期検波器３５、表示機３６より
なる。
す。ベルト１は張力の測定対象となるものであり、ベル
トの張力測定装置は、スピーカ２１、マイクロフォン２
２、パワーアンプ３１、電圧制御発振器３２、信号発生
器３３、増幅器３４、同期検波器３５、表示機３６より
なる。
【００１０】このベルトの張力測定装置の動作は次のよ
うである。信号発生器３３は、ゆっくりとした鋸波の信
号を発生するものである。その鋸波の信号は電圧制御発
振器３２に入力される。電圧制御発振器３２は入力電圧
に応じた周波数の２相の正弦波信号を発生するものであ
る。したがって、電圧制御発振器３２の出力信号は、周
波数掃引された信号となる。電圧制御発振器３２の出力
信号は、パワーアンプ３１により増幅されてスピーカ２
１を駆動し、ベルト１に振動を与える。
うである。信号発生器３３は、ゆっくりとした鋸波の信
号を発生するものである。その鋸波の信号は電圧制御発
振器３２に入力される。電圧制御発振器３２は入力電圧
に応じた周波数の２相の正弦波信号を発生するものであ
る。したがって、電圧制御発振器３２の出力信号は、周
波数掃引された信号となる。電圧制御発振器３２の出力
信号は、パワーアンプ３１により増幅されてスピーカ２
１を駆動し、ベルト１に振動を与える。
【００１１】ベルト１の振動は、増幅器３４により適当
なレベルに増幅されてから同期検波器３５により、その
信号の位相を検出している。マイクロフォン２２により
検出される信号は、スピーカ２１によりベルト１に与え
た振動のほかに、他の原因で発生しているベルト１の振
動も検出するし、ベルト１の振動以外の音響雑音も検出
してしまう。そこで、同期検波器３５を用いることによ
り、スピーカ２１によりベルト１に与えた振動の成分の
位相を精度良く検出することができる。
なレベルに増幅されてから同期検波器３５により、その
信号の位相を検出している。マイクロフォン２２により
検出される信号は、スピーカ２１によりベルト１に与え
た振動のほかに、他の原因で発生しているベルト１の振
動も検出するし、ベルト１の振動以外の音響雑音も検出
してしまう。そこで、同期検波器３５を用いることによ
り、スピーカ２１によりベルト１に与えた振動の成分の
位相を精度良く検出することができる。
【００１２】ベルト１に与えた振動の周波数と同期検波
器３５により検出した位相差の関係を表示機３６により
表示する。ベルト１に与える振動の周波数と、スピーカ
２１を駆動する信号に対するベルト１の振動の位相差と
の間には、図２（ｂ）に示すように、ベルト１の共振周
波数ｆｒ付近の周波数において、位相差は急激な変化を
持つ。したがって、位相差が急激な変化を持つ周波数の
値をオペレータが読み取ることにより、ベルト１の共振
周波数を測定することができ、ベルト１にかかっている
張力を測定することができる。
器３５により検出した位相差の関係を表示機３６により
表示する。ベルト１に与える振動の周波数と、スピーカ
２１を駆動する信号に対するベルト１の振動の位相差と
の間には、図２（ｂ）に示すように、ベルト１の共振周
波数ｆｒ付近の周波数において、位相差は急激な変化を
持つ。したがって、位相差が急激な変化を持つ周波数の
値をオペレータが読み取ることにより、ベルト１の共振
周波数を測定することができ、ベルト１にかかっている
張力を測定することができる。
【００１３】本発明の第１の実施例においては、ベルト
１の共振周波数を検出するに際して、スピーカ２１を駆
動する信号に対するベルト１の振動の位相差の急峻な変
化を用いていたが、スピーカ２１を駆動する信号に対す
るベルト１の振動の位相差が特定の値になる周波数を検
出することにより行なってもよい。位相差はベルト１の
共振周波数付近で急峻な変化をもたらすため、位相差が
特定の値になる周波数を検出して、その値をベルト１の
共振周波数としても、誤差はあまり大きくはない。例え
ば、位相差が−９０度になる周波数を検出するために
は、ベルト１の振動の検出信号に対して、そのスピーカ
２１を駆動する信号と同相成分がゼロになる周波数を検
出すればよいので、ベルト１の振動の検出信号のスピー
カ２１を駆動する信号と同相成分のみを検出することに
より可能となり、容易にベルト１の共振周波数を検出す
ることができる。
１の共振周波数を検出するに際して、スピーカ２１を駆
動する信号に対するベルト１の振動の位相差の急峻な変
化を用いていたが、スピーカ２１を駆動する信号に対す
るベルト１の振動の位相差が特定の値になる周波数を検
出することにより行なってもよい。位相差はベルト１の
共振周波数付近で急峻な変化をもたらすため、位相差が
特定の値になる周波数を検出して、その値をベルト１の
共振周波数としても、誤差はあまり大きくはない。例え
ば、位相差が−９０度になる周波数を検出するために
は、ベルト１の振動の検出信号に対して、そのスピーカ
２１を駆動する信号と同相成分がゼロになる周波数を検
出すればよいので、ベルト１の振動の検出信号のスピー
カ２１を駆動する信号と同相成分のみを検出することに
より可能となり、容易にベルト１の共振周波数を検出す
ることができる。
【００１４】本発明の第１の実施例においては、同期検
波器３５によりスピーカ２１を駆動する信号に対するベ
ルト１の振動の位相差を検出していたが、前述のように
予め決められた位相となる周波数を検出できるように、
ベルト１の振動を検出した信号について、スピーカ２１
を駆動する信号に対して特定の位相だけずれた位相成分
または同相成分の大きさを検出するようにしてもよい。
波器３５によりスピーカ２１を駆動する信号に対するベ
ルト１の振動の位相差を検出していたが、前述のように
予め決められた位相となる周波数を検出できるように、
ベルト１の振動を検出した信号について、スピーカ２１
を駆動する信号に対して特定の位相だけずれた位相成分
または同相成分の大きさを検出するようにしてもよい。
【００１５】本発明の第１の実施例においては、ベルト
１に振動を与える手段としてスピーカ２１を用いていた
が、他の手段を用いてもよく、ソレノイド等の接触型の
ものを用いてもよい。また、本発明の第１の実施例にお
いては、ベルト１の振動を検出する手段としてマイクロ
フォン２２を用いていたが、他の手段を用いてもよく、
加速度センサ等の接触型のものを用いてもよい。
１に振動を与える手段としてスピーカ２１を用いていた
が、他の手段を用いてもよく、ソレノイド等の接触型の
ものを用いてもよい。また、本発明の第１の実施例にお
いては、ベルト１の振動を検出する手段としてマイクロ
フォン２２を用いていたが、他の手段を用いてもよく、
加速度センサ等の接触型のものを用いてもよい。
【００１６】本発明の第１の実施例においては、スピー
カ２１を駆動する信号の周波数は自動的に掃引されてい
たが、オペレータが手動で周波数を変化させるようにし
てもよい。
カ２１を駆動する信号の周波数は自動的に掃引されてい
たが、オペレータが手動で周波数を変化させるようにし
てもよい。
【００１７】本発明の第１の実施例においては、共振周
波数をオペレータが推定する方法を用いていたが、コン
ピュータなどにより、ベルトの張力測定装置が共振周波
数を自動的に推定するようにしてもよい。また、共振周
波数を自動的に推定する際に、推定した共振周波数の複
数の候補を表示するようにしてもよい。さらに、共振周
波数を自動的に推定するベルトの張力測定装置におい
て、共振周波数を再推定する機能を設け、共振周波数を
再推定する場合においては、以前に推定した共振周波数
に近い共振周波数を推定しない機能を持たせてもよい。
さらに、ベルトの張力測定装置に測定対象となるベルト
１の単位長当たりの質量などのデータやベルト１が張っ
ている長さを入力する手段を設け、共振周波数を推定し
た際に張力を直接表示するようにしてもよいし、推定し
た共振周波数を表示した後に、共振周波数から張力に換
算する機能を設けてもよい。
波数をオペレータが推定する方法を用いていたが、コン
ピュータなどにより、ベルトの張力測定装置が共振周波
数を自動的に推定するようにしてもよい。また、共振周
波数を自動的に推定する際に、推定した共振周波数の複
数の候補を表示するようにしてもよい。さらに、共振周
波数を自動的に推定するベルトの張力測定装置におい
て、共振周波数を再推定する機能を設け、共振周波数を
再推定する場合においては、以前に推定した共振周波数
に近い共振周波数を推定しない機能を持たせてもよい。
さらに、ベルトの張力測定装置に測定対象となるベルト
１の単位長当たりの質量などのデータやベルト１が張っ
ている長さを入力する手段を設け、共振周波数を推定し
た際に張力を直接表示するようにしてもよいし、推定し
た共振周波数を表示した後に、共振周波数から張力に換
算する機能を設けてもよい。
【００１８】本発明の第２の実施例の構成図を図３に示
す。ベルト１は張力の測定対象となるものであり、ベル
トの張力測定装置は、スピーカ２１、パワーアンプ３
１、電圧制御発振器３２、信号発生器３３、同期検波器
３５、表示機３６、差動増幅器３７、抵抗Ｒ１，Ｒ２よ
りなる。
す。ベルト１は張力の測定対象となるものであり、ベル
トの張力測定装置は、スピーカ２１、パワーアンプ３
１、電圧制御発振器３２、信号発生器３３、同期検波器
３５、表示機３６、差動増幅器３７、抵抗Ｒ１，Ｒ２よ
りなる。
【００１９】このベルトの張力測定装置の動作は次のよ
うである。信号発生器３３は、ゆっくりとした鋸波の信
号を発生するものである。その鋸波の信号は電圧制御発
振器３２に入力される。電圧制御発振器３２は入力電圧
に応じた周波数の２相の正弦波信号を発生するものであ
る。したがって、電圧制御発振器３２の出力信号は、周
波数掃引された信号となる。電圧制御発振器３２の出力
信号は、パワーアンプ３１により増幅されて抵抗Ｒ１，
Ｒ２を介してスピーカ２１を駆動し、ベルト１に振動を
与える。
うである。信号発生器３３は、ゆっくりとした鋸波の信
号を発生するものである。その鋸波の信号は電圧制御発
振器３２に入力される。電圧制御発振器３２は入力電圧
に応じた周波数の２相の正弦波信号を発生するものであ
る。したがって、電圧制御発振器３２の出力信号は、周
波数掃引された信号となる。電圧制御発振器３２の出力
信号は、パワーアンプ３１により増幅されて抵抗Ｒ１，
Ｒ２を介してスピーカ２１を駆動し、ベルト１に振動を
与える。
【００２０】スピーカ２１は、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して
駆動されているため、スピーカ２１を駆動する電圧は駆
動側から見たスピーカ２１のインピーダンスに依存す
る。したがって、スピーカ２１を駆動する電圧を検出す
ることにより、駆動側から見たスピーカ２１のインピー
ダンスを知ることができる。スピーカ２１を駆動する電
圧は、差動増幅器３７により検出され適当なレベルに調
整されてから同期検波器３５により、その信号の振幅を
検出している。
駆動されているため、スピーカ２１を駆動する電圧は駆
動側から見たスピーカ２１のインピーダンスに依存す
る。したがって、スピーカ２１を駆動する電圧を検出す
ることにより、駆動側から見たスピーカ２１のインピー
ダンスを知ることができる。スピーカ２１を駆動する電
圧は、差動増幅器３７により検出され適当なレベルに調
整されてから同期検波器３５により、その信号の振幅を
検出している。
【００２１】スピーカ２１を駆動する信号の周波数と同
期検波器３５により検出した振幅の関係を表示機３６に
より表示する。スピーカ２１を駆動する信号の周波数と
スピーカ２１の駆動側から見たインピーダンスの絶対値
の関係の例を図４（ａ）に示す。スピーカ２１とベルト
１の音響的結合により、スピーカ２１の駆動側から見た
インピーダンスはベルト１の共振周波数ｆｒ付近の周波
数において、周波数変化に対して急に変化する。したが
って、スピーカ２１を駆動する信号の周波数と同期検波
器３５により検出した振幅の関係は、例えば図４（ｂ）
に示すように、ベルト１の共振周波数ｆｒ付近の周波数
において、周波数変化に対して急な変化を示す。したが
って、表示機３６に表示されたスピーカ２１を駆動する
信号の周波数と同期検波器３５により検出した振幅の関
係より、オペレータはベルト１の共振周波数を知ること
ができ、ベルト１にかかっている張力を測定することが
できる。
期検波器３５により検出した振幅の関係を表示機３６に
より表示する。スピーカ２１を駆動する信号の周波数と
スピーカ２１の駆動側から見たインピーダンスの絶対値
の関係の例を図４（ａ）に示す。スピーカ２１とベルト
１の音響的結合により、スピーカ２１の駆動側から見た
インピーダンスはベルト１の共振周波数ｆｒ付近の周波
数において、周波数変化に対して急に変化する。したが
って、スピーカ２１を駆動する信号の周波数と同期検波
器３５により検出した振幅の関係は、例えば図４（ｂ）
に示すように、ベルト１の共振周波数ｆｒ付近の周波数
において、周波数変化に対して急な変化を示す。したが
って、表示機３６に表示されたスピーカ２１を駆動する
信号の周波数と同期検波器３５により検出した振幅の関
係より、オペレータはベルト１の共振周波数を知ること
ができ、ベルト１にかかっている張力を測定することが
できる。
【００２２】本発明の第２の実施例においては、駆動側
から見たスピーカ２１のインピーダンスの情報を得るた
めにパワーアンプ３１とスピーカ２１の間に抵抗Ｒ１，
Ｒ２を挿入していたが、抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いずに、パ
ワーアンプ３１として出力インピーダンスが十分には小
さくないものを用いてもよい。
から見たスピーカ２１のインピーダンスの情報を得るた
めにパワーアンプ３１とスピーカ２１の間に抵抗Ｒ１，
Ｒ２を挿入していたが、抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いずに、パ
ワーアンプ３１として出力インピーダンスが十分には小
さくないものを用いてもよい。
【００２３】本発明の第２の実施例においては、ベルト
１の共振周波数を検出するに際して、駆動側から見たス
ピーカ２１のインピーダンスの絶対値を用いていたが、
駆動側から見たスピーカ２１のインピーダンスの偏角の
情報を用いて検出してもよい。また、駆動側から見たス
ピーカ２１のインピーダンスの絶対値と偏角の両方の情
報を用いてベルト１の共振周波数を検出してもよい。
１の共振周波数を検出するに際して、駆動側から見たス
ピーカ２１のインピーダンスの絶対値を用いていたが、
駆動側から見たスピーカ２１のインピーダンスの偏角の
情報を用いて検出してもよい。また、駆動側から見たス
ピーカ２１のインピーダンスの絶対値と偏角の両方の情
報を用いてベルト１の共振周波数を検出してもよい。
【００２４】本発明の第２の実施例においては、駆動す
る側から見たスピーカ２１のインピーダンスを、スピー
カ２１を駆動する電圧を測定することにより行っていた
が、スピーカ２１を駆動する際に流れる電流を測定する
など、他の方法を用いてもよい。
る側から見たスピーカ２１のインピーダンスを、スピー
カ２１を駆動する電圧を測定することにより行っていた
が、スピーカ２１を駆動する際に流れる電流を測定する
など、他の方法を用いてもよい。
【００２５】本発明の第２の実施例においては、スピー
カ２１を駆動する信号の振幅を同期検波器３５により検
出していたが、信号の絶対値に対して平滑化を行うな
ど、他の方法を用いてもよい。
カ２１を駆動する信号の振幅を同期検波器３５により検
出していたが、信号の絶対値に対して平滑化を行うな
ど、他の方法を用いてもよい。
【００２６】本発明の第２の実施例においては、ベルト
に振動を与える手段としてスピーカ２１を用いていた
が、他の手段を用いてもよく、ソレノイド等の接触型の
ものを用いてもよい。
に振動を与える手段としてスピーカ２１を用いていた
が、他の手段を用いてもよく、ソレノイド等の接触型の
ものを用いてもよい。
【００２７】本発明の第２の実施例においては、共振周
波数をオペレータが推定する方法を用いていたが、コン
ピュータなどにより、ベルトの張力測定装置が共振周波
数を自動的に推定するようにしてもよい。また、ベルト
の張力測定装置に測定対象となるベルト１の単位長当た
りの質量などのデータやベルト１が張っている長さを入
力する手段を設け、共振周波数を推定した際に張力を直
接表示するようにしてもよい。
波数をオペレータが推定する方法を用いていたが、コン
ピュータなどにより、ベルトの張力測定装置が共振周波
数を自動的に推定するようにしてもよい。また、ベルト
の張力測定装置に測定対象となるベルト１の単位長当た
りの質量などのデータやベルト１が張っている長さを入
力する手段を設け、共振周波数を推定した際に張力を直
接表示するようにしてもよい。
【００２８】本発明の第３の実施例の構成図を図５に示
す。ベルト１は張力の測定対象となるものであり、ベル
トの張力測定装置は、スピーカ２１、マイクロフォン２
２、パワーアンプ３１、増幅器３４、周波数カウンタ３
８、周波数表示機３９、ゲイン調整器ＲＡよりなる。
す。ベルト１は張力の測定対象となるものであり、ベル
トの張力測定装置は、スピーカ２１、マイクロフォン２
２、パワーアンプ３１、増幅器３４、周波数カウンタ３
８、周波数表示機３９、ゲイン調整器ＲＡよりなる。
【００２９】このベルトの張力測定装置の動作は次のよ
うである。ベルト１の振動はマイクロフォン２２により
検出され、増幅器３４により増幅される。増幅器３４の
出力信号は、ゲイン調整器ＲＡにより適当な量だけ減衰
され、パワーアンプ３１により電力増幅されてスピーカ
２１を駆動し、ベルト１に振動を与える。したがって、
ゲイン調整器ＲＡによる減衰量を適当に調節することに
より、ベルト１はその共振周波数で持続振動し、増幅器
３４の出力信号の周波数はベルト１の共振周波数とな
る。増幅器３４の出力信号の周波数は周波数カウンタ３
８により検出され、周波数表示機３９により表示され
る。すなわち、周波数表示機３９にはベルト１の共振周
波数が表示されることになる。オペレータはベルト１の
共振周波数を知ることによりベルト１にかかっている張
力を知ることができる。
うである。ベルト１の振動はマイクロフォン２２により
検出され、増幅器３４により増幅される。増幅器３４の
出力信号は、ゲイン調整器ＲＡにより適当な量だけ減衰
され、パワーアンプ３１により電力増幅されてスピーカ
２１を駆動し、ベルト１に振動を与える。したがって、
ゲイン調整器ＲＡによる減衰量を適当に調節することに
より、ベルト１はその共振周波数で持続振動し、増幅器
３４の出力信号の周波数はベルト１の共振周波数とな
る。増幅器３４の出力信号の周波数は周波数カウンタ３
８により検出され、周波数表示機３９により表示され
る。すなわち、周波数表示機３９にはベルト１の共振周
波数が表示されることになる。オペレータはベルト１の
共振周波数を知ることによりベルト１にかかっている張
力を知ることができる。
【００３０】本発明の第３の実施例においては、ベルト
１に振動を与える手段としてスピーカ２１を用いていた
が、他の手段を用いてもよく、ソレノイド等の接触型の
ものを用いてもよい。
１に振動を与える手段としてスピーカ２１を用いていた
が、他の手段を用いてもよく、ソレノイド等の接触型の
ものを用いてもよい。
【００３１】本発明の第３の実施例においては、ベルト
１の振動を検出する手段としてマイクロフォン２２を用
いていたが、他の手段を用いてもよく、加速度センサ等
の接触型のものを用いてもよい。
１の振動を検出する手段としてマイクロフォン２２を用
いていたが、他の手段を用いてもよく、加速度センサ等
の接触型のものを用いてもよい。
【００３２】本発明の第３の実施例においては、共振周
波数を表示するようにしていたが、ベルトの張力測定装
置に測定対象となるベルト１の単位長当たりの質量など
のデータやベルト１が張っている長さを入力する手段を
設け、共振周波数を推定した際に張力を直接表示するよ
うにしてもよいし、推定した共振周波数を表示した後
に、共振周波数から張力に換算する機能を設けてもよ
い。
波数を表示するようにしていたが、ベルトの張力測定装
置に測定対象となるベルト１の単位長当たりの質量など
のデータやベルト１が張っている長さを入力する手段を
設け、共振周波数を推定した際に張力を直接表示するよ
うにしてもよいし、推定した共振周波数を表示した後
に、共振周波数から張力に換算する機能を設けてもよ
い。
【００３３】本発明の第３の実施例においては、条件に
よっては、ベルト１がその基本共振周波数ではなく高調
波により共振することがある。この事態を避けるため
に、増幅器３４などにゲインの周波数依存性を持たせて
もよい。また、スピーカ２１からの音響信号をマイクロ
フォン２２が直接検出して、ベルト１の振動を介さずに
発振してしまう危険性があるので、このような事態を避
けるように、増幅器３４などに特定の周波数帯域の信号
を遮断する機能を持たせてもよい。
よっては、ベルト１がその基本共振周波数ではなく高調
波により共振することがある。この事態を避けるため
に、増幅器３４などにゲインの周波数依存性を持たせて
もよい。また、スピーカ２１からの音響信号をマイクロ
フォン２２が直接検出して、ベルト１の振動を介さずに
発振してしまう危険性があるので、このような事態を避
けるように、増幅器３４などに特定の周波数帯域の信号
を遮断する機能を持たせてもよい。
【００３４】本発明の第４の実施例の構成図を図６に示
す。ベルト１は張力の測定対象となるものであり、ベル
トの張力測定装置は、スピーカ２１、パワーアンプ３
１、差動増幅器３７、周波数カウンタ３８、周波数表示
機３９、抵抗Ｒ１，Ｒ２、ゲイン調整器ＲＡよりなる。
す。ベルト１は張力の測定対象となるものであり、ベル
トの張力測定装置は、スピーカ２１、パワーアンプ３
１、差動増幅器３７、周波数カウンタ３８、周波数表示
機３９、抵抗Ｒ１，Ｒ２、ゲイン調整器ＲＡよりなる。
【００３５】このベルトの張力測定装置の動作は次のよ
うである。スピーカ２１の駆動電圧は差動増幅器３７に
より検出される。差動増幅器３７の出力信号は、ゲイン
調整器ＲＡにより適当な量だけ減衰され、パワーアンプ
３１により電力増幅されて抵抗Ｒ１，Ｒ２を介してスピ
ーカ２１を駆動し、ベルト１に振動を与える。したがっ
て、駆動側から見たスピーカ２１のインピーダンスが高
いときはスピーカ２１の駆動電圧の振幅が大きくなり、
逆に駆動側から見たスピーカ２１のインピーダンスが低
いときはスピーカ２１の駆動電圧の振幅は小さくなる。
一方、駆動側から見たスピーカ２１のインピーダンスは
ベルト１の共振周波数付近において、周波数変化に対し
てピークを持つ。それゆえ、ゲイン調整器ＲＡによる減
衰量を適当に調節することにより、差動増幅器３７の出
力信号はベルト１の共振周波数にほぼ等しい周波数を持
つ信号となり、その周波数は周波数カウンタ３８により
検出され、周波数表示機３９により表示される。すなわ
ち、周波数表示機３９にはベルト１の共振周波数が表示
されることになる。オペレータはベルト１の共振周波数
を知ることによりベルト１にかかっている張力を知るこ
とができる。
うである。スピーカ２１の駆動電圧は差動増幅器３７に
より検出される。差動増幅器３７の出力信号は、ゲイン
調整器ＲＡにより適当な量だけ減衰され、パワーアンプ
３１により電力増幅されて抵抗Ｒ１，Ｒ２を介してスピ
ーカ２１を駆動し、ベルト１に振動を与える。したがっ
て、駆動側から見たスピーカ２１のインピーダンスが高
いときはスピーカ２１の駆動電圧の振幅が大きくなり、
逆に駆動側から見たスピーカ２１のインピーダンスが低
いときはスピーカ２１の駆動電圧の振幅は小さくなる。
一方、駆動側から見たスピーカ２１のインピーダンスは
ベルト１の共振周波数付近において、周波数変化に対し
てピークを持つ。それゆえ、ゲイン調整器ＲＡによる減
衰量を適当に調節することにより、差動増幅器３７の出
力信号はベルト１の共振周波数にほぼ等しい周波数を持
つ信号となり、その周波数は周波数カウンタ３８により
検出され、周波数表示機３９により表示される。すなわ
ち、周波数表示機３９にはベルト１の共振周波数が表示
されることになる。オペレータはベルト１の共振周波数
を知ることによりベルト１にかかっている張力を知るこ
とができる。
【００３６】本発明の第４の実施例においては、ベルト
１に振動を与える手段としてスピーカ２１を用いていた
が、他の手段を用いてもよく、ソレノイド等の接触型の
ものを用いてもよい。
１に振動を与える手段としてスピーカ２１を用いていた
が、他の手段を用いてもよく、ソレノイド等の接触型の
ものを用いてもよい。
【００３７】本発明の第４の実施例においては、共振周
波数を表示するようにしていたが、ベルトの張力測定装
置に測定対象となるベルト１の単位長当たりの質量など
のデータやベルト１が張っている長さを入力する手段を
設け、共振周波数を推定した際に張力を直接表示するよ
うにしてもよいし、推定した共振周波数を表示した後
に、共振周波数から張力に換算する機能を設けてもよ
い。
波数を表示するようにしていたが、ベルトの張力測定装
置に測定対象となるベルト１の単位長当たりの質量など
のデータやベルト１が張っている長さを入力する手段を
設け、共振周波数を推定した際に張力を直接表示するよ
うにしてもよいし、推定した共振周波数を表示した後
に、共振周波数から張力に換算する機能を設けてもよ
い。
【００３８】本発明の第４の実施例においては、条件に
よっては、ベルト１がその基本共振周波数ではなく高調
波により共振することがある。この事態を避けるため
に、差動増幅器３７などにゲインの周波数依存性を持た
せてもよい。また、スピーカ２１からの音響の反射信号
をスピーカ２１が検出して、ベルト１の振動を介さずに
発振してしまう危険性があるので、このような事態を避
けるように、差動増幅器３７などに特定の周波数帯域の
信号を遮断する機能を持たせてもよい。
よっては、ベルト１がその基本共振周波数ではなく高調
波により共振することがある。この事態を避けるため
に、差動増幅器３７などにゲインの周波数依存性を持た
せてもよい。また、スピーカ２１からの音響の反射信号
をスピーカ２１が検出して、ベルト１の振動を介さずに
発振してしまう危険性があるので、このような事態を避
けるように、差動増幅器３７などに特定の周波数帯域の
信号を遮断する機能を持たせてもよい。
【００３９】本発明の第４の実施例においては、駆動側
から見たスピーカ２１のインピーダンスの情報を得るた
めにパワーアンプ３１とスピーカ２１の間に抵抗Ｒ１，
Ｒ２を挿入していたが、抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いずに、パ
ワーアンプ３１として出力インピーダンスが十分には小
さくないものを用いてもよい。
から見たスピーカ２１のインピーダンスの情報を得るた
めにパワーアンプ３１とスピーカ２１の間に抵抗Ｒ１，
Ｒ２を挿入していたが、抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いずに、パ
ワーアンプ３１として出力インピーダンスが十分には小
さくないものを用いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】以上のように、本発明を用いることによ
り、まわりからの音響雑音などの影響をあまり受けずに
ベルトの共振周波数を精度よく検出することができ、ベ
ルトにかかっている張力を精度よく測定することができ
る。
り、まわりからの音響雑音などの影響をあまり受けずに
ベルトの共振周波数を精度よく検出することができ、ベ
ルトにかかっている張力を精度よく測定することができ
る。
【図１】本発明の第１の実施例の構成図
【図２】本発明の第１の実施例における周波数応答の例
【図３】本発明の第２の実施例の構成図
【図４】本発明の第２の実施例における周波数‐インピ
ーダンス特性の例
ーダンス特性の例
【図５】本発明の第３の実施例の構成図
【図６】本発明の第４の実施例の構成図
１・・・・ベルト
２１・・・・スピーカ
２２・・・・マイクロフォン
３１・・・・パワーアンプ
３２・・・・電圧制御発振器
３３・・・・信号発生器
３４・・・・増幅器
３５・・・・同期検波器
３６・・・・表示機
３７・・・・差動増幅器
３８・・・・周波数カウンタ
３９・・・・周波数表示機
Ｒ１，Ｒ２・・・・抵抗
ＲＡ・・・・ゲイン調整器
Claims (4)
- 【請求項１】ベルトの張力を測定する装置において、前
記ベルトの共振周波数を測定することにより前記ベルト
にかかっている張力を測定するものであり、前記ベルト
に振動を与える手段と、前記ベルトの振動を検出する手
段と、前記ベルトに与える振動の周波数を変化させる手
段と、前記ベルトに与える振動に係る信号と前記ベルト
の振動を検出した信号の位相差に係る量を検出する手段
を持ち、前記位相差が特定の値になる、前記位相差が前
記ベルトに与える振動の周波数の変化に対して大きく変
化するといった特徴から前記ベルトの共振周波数を推定
し、前記推定した共振周波数から前記ベルトにかかって
いる張力を推定することを特徴とするベルトの張力測定
装置。 - 【請求項２】ベルトの張力を測定する装置において、前
記ベルトの共振周波数を測定することにより前記ベルト
にかかっている張力を測定するものであり、電気的な方
法により前記ベルトに振動を与える手段と、前記ベルト
に与える振動の周波数を変化させる手段と、前記ベルト
に振動を与える手段の駆動側から見たインピーダンスに
係る量を検出する手段を持ち、前記インピーダンスにか
かる量から前記ベルトの共振周波数を推定し、前記推定
した共振周波数から前記ベルトにかかっている張力を推
定することを特徴とするベルトの張力測定装置。 - 【請求項３】ベルトの張力を測定する装置において、前
記ベルトの共振周波数を測定することにより前記ベルト
にかかっている張力を測定するものであり、前記ベルト
に振動を与える手段と、前記ベルトの振動を検出する手
段と、前記ベルトの振動を検出した信号を増幅して前記
ベルトに振動を与える信号とする手段と、前記ベルトの
振動周波数を検出する手段を持ち、前記振動周波数から
前記ベルトの張力を推定することを特徴とするベルトの
張力測定装置。 - 【請求項４】ベルトの張力を測定する装置において、前
記ベルトの共振周波数を測定することにより前記ベルト
にかかっている張力を測定するものであり、前記ベルト
に振動を与える手段と、前記ベルトに振動を与える手段
をその一部として含む発振回路と、前記発振回路の発振
周波数を検出する手段を持ち、前記発振回路の発振周波
数から前記ベルトの張力を推定することを特徴とするベ
ルトの張力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001185679A JP2003004559A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | ベルトの張力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001185679A JP2003004559A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | ベルトの張力測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003004559A true JP2003004559A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19025224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001185679A Pending JP2003004559A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | ベルトの張力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003004559A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018009989A (ja) * | 2012-12-12 | 2018-01-18 | バンドー化学株式会社 | 固有周波数測定装置、ベルト張力算出プログラム及び方法、並びにベルト固有周波数算出プログラム及び方法 |
| CN111637999A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-09-08 | 浙江恒澜科技有限公司 | 一种基于激光测振的化纤长丝张力在线检测方法及装置 |
| CN113690123A (zh) * | 2020-05-19 | 2021-11-23 | 细美事有限公司 | 基板处理装置和控制铁氧体芯的温度的方法 |
-
2001
- 2001-06-19 JP JP2001185679A patent/JP2003004559A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018009989A (ja) * | 2012-12-12 | 2018-01-18 | バンドー化学株式会社 | 固有周波数測定装置、ベルト張力算出プログラム及び方法、並びにベルト固有周波数算出プログラム及び方法 |
| CN111637999A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-09-08 | 浙江恒澜科技有限公司 | 一种基于激光测振的化纤长丝张力在线检测方法及装置 |
| CN113690123A (zh) * | 2020-05-19 | 2021-11-23 | 细美事有限公司 | 基板处理装置和控制铁氧体芯的温度的方法 |
| US11823874B2 (en) | 2020-05-19 | 2023-11-21 | Semes Co., Ltd. | Substrate treating apparatus and method for controlling temperature of ferrite core |
| CN113690123B (zh) * | 2020-05-19 | 2024-04-09 | 细美事有限公司 | 基板处理装置和控制铁氧体芯的温度的方法 |
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