JP4008109B2 - 張力測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅板等の帯状体の振動を計測することにより帯状体の張力および幅方向の張力バランスを測定する張力測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、銅板やアルミ板、鋼板等の帯状体の通板もしくは巻き取りは、帯状体の走行経路上の前後にロールをそれぞれ配置し、各ロールで帯状体を挟持しながら送り出すと共に、所定の張力を帯状体に付与することにより行われる。この際、ロール間における張力の変動や幅方向の張力バランスの崩れが生じた場合には、帯状体の走行が不安定になったり、巻きずれが起きる等の問題が生じる。また、圧延工程の製造ラインにおいては、圧延ロールの出入り口で張力の変動や幅方向の張力バランスの崩れが生じると、帯状体の板厚が変動するという問題が生じる。
【０００３】
従って、帯状体の製造ラインにおいては、張力および幅方向の張力バランスを知ることが生産性や品質を向上させる上で極めて重要なものとなっており、従来から帯状体の張力および張力バランスを測定する各種の方法が実施および提案されている。
【０００４】
即ち、張力は、図９に示すように、走行する帯状体５１の上流側および下流側に案内ローラ５２を配置して帯状体５１を支持し、案内ローラ５２間において中間ロール５３を帯状体５１に押し当てる。そして、中間ロール５３に生じた反力をロードセル５４で測定し、ロードセル５４による測定値Ｆと走行角度αとを用いて張力を求める方法が一般に採用されている。
【０００５】
また、幅方向の張力バランスは、図１０に示すように、帯状体５１の幅方向に配置した複数の変位センサ５５により各配置箇所の固有振動数を測定し、これらの測定値を基にして求める方法が提案されている（特開昭６０−４６４０９号公報、特開平７−２１８３５８号公報、特開平６−４３０５１号公報等）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、張力と張力バランスとの両者を得ようとした場合、中間ロール５３やロードセル５４、変位センサ５５等の多くの機器が必要となって設備コストが高騰すると共に、機器構成が複雑化するという問題がある。
【０００７】
さらに、図９に示すように、従来の張力を測定する方法では、中間ロール５３を帯状体５１に押し当てて張力を測定したときに、中間ロール５３が帯状体５１の表面に傷をつける場合がある。また、帯状体５１が非常に小さな張力で走行している場合には、帯状体５１の曲げ剛性によりロードセル５４に反力が生じるため、ロードセル５４の測定値Ｆを基にして得られる張力Ｔに大きな誤差が生じることになる。
【０００８】
そこで、本発明は、簡単および安価な構成であると共に、帯状体５１の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができる張力測定装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、長手方向の２点の位置で支持された帯状体の振動を計測することにより張力を測定する張力測定装置であって、前記帯状体の幅方向右側に配置され、幅方向右側の変位量を非接触で検出する幅方向右側変位量検出手段と、前記帯状体の幅方向左側に配置され、幅方向左側の変位量を非接触で検出する幅方向左側変位量検出手段と、前記幅方向右側変位量検出手段からの変位量信号を処理して、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分を得て、得られた周波数成分の中から振幅が最大となる前記ピーク値を検出し、このピーク値から幅方向右側に生じている１次固有振動数を求め、この１次固有振動数を基にして幅方向右側の張力を求める幅方向右側張力算出手段と、前記幅方向左側変位量検出手段からの変位量信号を処理して、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分を得て、この周波数成分の中から振幅が最大となる前記ピーク値を検出し、このピーク値から幅方向左側に生じている１次固有振動数を求め、この１次固有振動数を基にして幅方向左側の張力を求める幅方向左側張力検出手段と、前記幅方向右側の張力と前記幅方向左側の張力を平均化して総張力を求める総張力演算手段とを有していることを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、幅方向右側および幅方向左側の変位量を基にして１次固有振動数をそれぞれ求めた後、各１次固有振動数を用いて幅方向右側および幅方向左側の張力を求めるため、これらの張力を用いて幅方向における張力バランスを確認することができる。また、張力を平均化して総張力を求めることによって、帯状体の全体に生じている張力を得ることができる。そして、これらの総張力および張力バランスを求めるための変位量は、変位量検出手段により非接触で検出されている。従って、従来のように中間ロールを帯状体に押し当てて帯状体の張力を測定した場合には、帯状体の表面に傷を生じさせたり、中間ロールの反力による検出精度の低下を生じさせることになるが、上記の構成によれば、帯状体の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができる。
【００１１】
さらに、上記の構成によれば、変位量検出手段を幅方向右側および幅方向左側に配置するという簡単および安価な構成で、帯状体の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１ないし図８に基づいて以下に説明する。
本実施の形態に係る張力測定装置は、図１に示すように、銅板やアルミ板、鋼板等の帯状体１の製造ラインに適用されるようになっている。この製造ラインには、第１ロール８と第２ロール９とが帯状体１の走行方向（長手方向）の前後（２点）にそれぞれ配設されている。これらの各ロール８・９は、任意の速度で回転駆動される駆動ローラ８ａ・９ａと、回転自在に設けられた従動ローラ８ｂ・９ｂとからなっている。そして、両ロール８・９は、駆動ローラ８ａ・９ａと従動ローラ８ｂ・９ｂとで帯状体１を挟持し、図示しない制御装置により各駆動ローラ８ａ・９ａの回転速度が制御されることによって、両ロール８・９間の帯状体１に所定の張力を付与しながら帯状体１を送り出すようになっている。
【００１５】
上記の帯状体１の張力は、本実施形態の張力測定装置で測定されている。張力測定装置は、帯状体１の振動を非接触で検出する複数の非接触変位計３を有している。非接触変位計３は、帯状体１の幅方向における右側、中央部および左側の３箇所に配置されており、各箇所の帯状体１の変位を検出するようになっている。そして、幅方向右側および幅方向左側の非接触変位計３・３は、帯状体１の張力の算出に使用される変位量を得るために用いられる。一方、幅方向中央部の非接触変位計３は、ロール８・９による２点間の支持間長さである帯状体１の板長が帯状体１の板幅と略同一である場合に、右側、中央部および左側で大きく振れる固有振動数を判別するために使用される。尚、非接触変位計３としては、光反射式の距離センサ等を挙げることができる。
【００１６】
上記の各非接触変位計３は、張力演算器４に接続されており、張力演算器４に対して変位量に対応した変位信号を出力するようになっている。張力演算器４は、図示しないＡ／Ｄ変換部や入出力部、記憶部、演算部等を信号バスを介して接続した構成にされている。Ａ／Ｄ変換部は、非接触変位計３からの変位信号を情報処理に適したデジタル信号（変位データ）に変換して張力演算器４内に取り込むようになっている。
【００１７】
また、記憶部には、所定の計測時間内に得られた全変位データを記憶する変位データ記憶領域が形成されていると共に、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)処理等の演算時に使用される演算データ領域が形成されている。さらに、記憶部には、変位データを基にして幅方向右側および幅方向左側の張力を算出する図３の張力算出ルーチンが記憶されている。尚、張力算出ルーチンによる張力の算出方法の詳細については後述する。また、入出力部は、図示しない制御装置に接続されており、求めた張力を制御装置に出力するようになっている。そして、制御装置は、張力が予め設定された目標張力となるように、第１ロール８および第２ロール９の回転速度をフィードバック制御するようになっている。
【００１８】
上記の構成において、張力測定装置の動作について説明する。
先ず、帯状体１の前後を挟持する第１ロール８および第２ロール９が回転駆動されることによって、走行する帯状体１に所定の張力が付与される。これにより、帯状体１は、走行方向の両端が各ロール８・９でそれぞれ支持された状態になっているため、両ロール８・９間の中央部を振動の腹とした振動モードの１次固有振動数ｆで振動する。そして、この帯状体１に付与される張力Ｔと１次固有振動数ｆとは、（１）式の関係を有することになる。
【００１９】
Ｔ＝４Ｌ2 ｆ2 ρＡ ・・・・（１）
ここで、Ｔ：張力値、Ｌ：支持間長さ、ｆ：１次固有振動数、ρ：帯状体比重、Ａ：帯状体断面積である。
【００２０】
次に、帯状体１の振動が幅方向に配置された各非接触変位計３により計測され、右側、中央部および左側における帯状体１の変位量を示す変位信号が張力演算器４にそれぞれ出力される。この際、張力演算器４は、図３の張力算出ルーチンを実行しており、張力演算器４に出力された全ての変位信号は、Ａ／Ｄ変化部を介してデジタル量の変位データに変換された後、記憶部に順次格納される（Ｓ１）。そして、所定の計測時間が経過したときに、この計測時間内に収集された全変位データの中から、右側の非接触変位計３により得られた右側変位データが記憶部から読み出され（Ｓ２）、これらの右側変位データを用いて１次固有振動数検出処理が行われる（Ｓ３）。
【００２１】
即ち、図４の１次固有振動数検出ルーチンが実行されることによって、右側変位データのＦＦＴ処理が行われる。これにより、例えば図５に示すように、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分が得られることになる（Ｓ１１）。
【００２２】
次に、得られた周波数成分の中から振幅が最大となるピーク値が検出され、このピーク値が１次モードピーク値ｆ１として選択される（Ｓ１２）。そして、選択された１次モードピーク値ｆ１に各モード変数ｎ（例えばｎ＝２〜４）が積算され、１次モードピーク値ｆ１に対して整数倍の２次〜４次モードピーク値ｆ２〜ｆ４がそれぞれ算出される（Ｓ１３）。この後、ＦＦＴ処理で得られた周波数成分から、２次〜４次モードピーク値ｆ２〜ｆ４の誤差Δｆ範囲内でのピーク値が検出され（Ｓ１４）、各モードピーク値ｆ２〜ｆ４の誤差Δｆ範囲内にピーク値が存在するか否かが判定される（Ｓ１５）。
【００２３】
周波数成分のピーク値が存在しない場合には（Ｓ１５，ＮＯ）、Ｓ１２で検出された最大のピーク値の次に大きな振幅のピーク値が検出され、このピーク値が新たな１次モードピーク値ｆ１として選択される（Ｓ１６）。そして、この１次モードピーク値ｆ１を用いてＳ１３から再実行される。
【００２４】
一方、各モードピーク値ｆ２〜ｆ４に対応した周波数成分のピーク値が存在する場合には（Ｓ１５，ＹＥＳ）、選択された１次モードピーク値ｆ１が帯状体１の１次固有振動数であると認識され、本ルーチンが終了されて図３の張力算出ルーチンにリターンされる。
【００２５】
上記の１次モードピーク値ｆ１は、右側変位データを基にして求めたものであるため、図２に示すように、帯状体１の幅方向の右側における１次固有振動数ｆ（＝ｆｒ）として認識される。そして、この１次固有振動数ｆが上述の（１）式に代入されることによって、帯状体１の幅方向右側に生じている右側張力Ｔｒが算出される（Ｓ４）。
【００２６】
次に、左側の非接触変位計３により得られた左側変位データが記憶部から読み出され（Ｓ５）、これらの左側変位データを用いて１次固有振動数検出処理が行われる（Ｓ６）。これにより、図４の１次固有振動数検出ルーチンが上述と同様の動作により実行されることによって、例えば図６に示すように、左側変位データのＦＦＴ処理により整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分が得られた後、１次モードピーク値ｆ１が帯状体１の幅方向の左側における１次固有振動数ｆ（＝ｆｌ）として求められる。そして、この１次固有振動数ｆが上述の（１）式に代入されることによって、帯状体１の幅方向左側に生じている左側張力Ｔｌが算出される（Ｓ７）。
【００２７】
上記のようにして右側張力Ｔｒおよび左側張力Ｔｌが算出されると、これらの張力Ｔｒ・Ｔｌが張力演算器４や図示しない制御装置の表示装置に数値や図形として画面表示される。そして、帯状体１の幅方向の不均一度が張力バランスとしてオペレータに報知されることによって、帯状体１の中のびや耳波の発生の有無の確認に使用される（Ｓ８）。この後、右側張力Ｔｒと左側張力Ｔｌとが平均化されることによって、総張力Ｔtotal （＝〔Ｔｒ＋Ｔｌ〕／２）が算出される（Ｓ９）。
【００２８】
次に、帯状体比重ρが８９００ｋｇ／ｍ3 、帯状体厚さが０．５ｍｍ、帯状体幅が１８８ｍｍの帯状体１に対して張力測定装置を適用し、総張力Ｔtotal と、張力バランス（右側張力Ｔｒおよび左側張力Ｔｌ）とを求めた。
【００２９】
この結果、図５、図６、図７に示すような周波数応答が幅方向の右側、中央部および左側においてそれぞれ得られ、これらの周波数応答から幅方向右側における１次固有振動数ｆ（＝ｆｒ）が２２．５Ｈｚ、幅方向左側における１次固有振動数ｆ（＝ｆｒ）が１４．５Ｈｚであるという測定結果が得られた。そして、これらの１次固有振動数ｆ（＝ｆｒ・ｆｌ）と、帯状体１の条件とが上述の（１）式に代入されることによって、右側張力Ｔｒ（４０３．２ｋｇｆ）と左側張力Ｔｌ（２８２．４ｋｇｆ）とが求められた後、これら張力Ｔｒ・Ｔｌが平均化されることによって、３４２．８ｋｇｆの総張力Ｔtotal が得られた。
【００３０】
一方、上記の帯状体１を歪みゲージにより測定したところ、幅方向右側の張力が４１５ｋｇｆ、幅方向左側の張力が２７２．３ｋｇｆ、総張力Ｔtotal が３４３．７ｋｇｆであった。これにより、本実施形態の張力測定装置は、歪みゲージを用いて帯状体１の幅方向の右側および左側を測定した場合と略同等の測定精度で総張力Ｔtotal および張力バランスを知ることができるものであることが確認された。
【００３１】
以上のように、本実施形態の張力測定装置は、図１に示すように、長手方向の２点の位置で第１ロール８および第２ロール９により支持された帯状体１の振動を計測することにより張力を測定する張力測定装置であって、帯状体１の変位量を非接触で検出する変位量検出手段（非接触変位計３）と、変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を基にして幅方向右側および幅方向左側の１次固有振動数ｆをそれぞれ求め、これら１次固有振動数ｆを基にして幅方向右側および幅方向左側の張力をそれぞれ求めると共に、これら張力を平均化して総張力を求める張力演算手段（張力演算器４）とを有した構成にされている。
【００３２】
具体的には、変位量検出手段（非接触変位計３）が幅方向右側および幅方向左側にそれぞれ配置され、張力演算手段において、幅方向右側の変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を基にして幅方向右側の１次固有振動数ｆを求め、幅方向左側の変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を基にして幅方向左側の１次固有振動数ｆを求める構成にされている。
【００３３】
そして、この構成によれば、変位量検出手段を幅方向右側および幅方向左側に配置するという簡単および安価な構成によって、帯状体１の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができることになる。
【００３４】
また、本実施形態の張力測定装置は、上記の構成に加えて、さらに幅方向中央部に変位量検出手段（非接触変位計３）を有し、張力演算手段（張力演算器４）において、図８の１次固有振動数検出ルーチンにより１次固有振動数検出処理を行うことによって、幅方向中央部の変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を用いて、幅方向右側および左側の変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を基にして幅方向右側および幅方向左側の１次固有振動数ｆをそれぞれ識別して求める構成にされていても良い。
【００３５】
即ち、図８の１次固有振動数検出ルーチンによる１次固有振動数検出処理を具体的に説明すると、図３の張力算出ルーチンにおいて右側変位データが読み出された後、１次固有振動数検出処理として図８の１次固有振動数検出ルーチンが実行される。これにより、右側変位データの第１ＦＦＴ処理が行われ、例えば図５に示すように、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分が得られることになる（Ｓ２１）。
【００３６】
次に、第１ＦＦＴ処理で得られた周波数成分の中から振幅が最大となるピーク値が検出され、このピーク値が１次モードピーク値ｆ１として選択される（Ｓ２２）。この後、中央部の非接触変位計３により検出された中央部変位データが読み出され（Ｓ２３）、中央部変位データについての第２ＦＦＴ処理が行われる（Ｓ２４）。そして、Ｓ２２において選択された１次モードピーク値ｆ１が第２ＦＦＴ処理で得られた周波数成分の中で振幅が最大となるピーク値ｆ１’と一致するか否かが判定される（Ｓ２５）。
【００３７】
一致すると判定された場合には（Ｓ２５，ＹＥＳ）、帯状体１の右側および左側に加えて中央部にも大きな振れが存在していると認識され、Ｓ２２で選択されたピーク値ｆ１が中央部で大きく振れる振動の１次固有振動数であると認識される。尚、このような中央部における大きな振れは、帯状体１の板幅と板長との比率が１に近づく程、即ち、ロール８・９間の帯状体１が正方形の形状に近づく程出現し易いものである。これにより、Ｓ２２で検出された最大のピーク値の次に大きな振幅のピーク値が右側変位データの第１ＦＦＴ処理の結果から検出され、このピーク値が新たな１次モードピーク値ｆ１として選択される（Ｓ２６）。そして、このピーク値ｆ１を用いて上述のＳ２５が再実行される。
【００３８】
次に、一致しないと判定された場合には（Ｓ２５，ＮＯ）、１次モードピーク値ｆ１に各モード変数ｎ（例えばｎ＝２〜４）が積算され、１次モードピーク値ｆ１に対して整数倍の２次〜４次モードピーク値ｆ２〜ｆ４がそれぞれ算出される（Ｓ２７）。この後、ＦＦＴ処理で得られた周波数成分から、２次〜４次モードピーク値ｆ２〜ｆ４の誤差Δｆ範囲内でのピーク値が検出され（Ｓ２８）、各モードピーク値ｆ２〜ｆ４の誤差Δｆ範囲内にピーク値が存在するか否かが判定される（Ｓ２９）。
【００３９】
周波数成分のピーク値が存在しない場合には（Ｓ２９，ＮＯ）、次に大きな振幅のピーク値が右側変位データの第１ＦＦＴ処理の結果から検出され、このピーク値が新たな１次モードピーク値ｆ１として選択される（Ｓ２６）。そして、この１次モードピーク値ｆ１を用いてＳ２５から再実行される。
【００４０】
一方、各モードピーク値ｆ２〜ｆ４に対応した周波数成分のピーク値が存在する場合には（Ｓ２５，ＹＥＳ）、選択された１次モードピーク値ｆ１が帯状体１の１次固有振動数であると認識され、本ルーチンが終了されて図３の張力算出ルーチンにリターンされる。
【００４１】
上記の構成によれば、幅方向中央部で大きく振れる固有振動数ｆｃが出現した場合であっても、幅方向右側および幅方向左側の１次固有振動数ｆをそれぞれ識別して帯状体１の張力および張力バランスを高精度に求めることができることになる。
【００４２】
即ち、例えば帯状体１の板幅が長くなって板長との比率が小さくなると、幅方向の張力分布状態によっては、幅方向右側で大きく振れる固有振動数ｆｒや幅方向左側で大きく振れる固有振動数ｆｌだけでなく、幅方向中央部で大きく振れる固有振動数ｆｃが出現する場合がある。これらの固有振動数ｆｒ・ｆｌ・ｆｃは、図５、図６、図７の周波数分析結果のグラフにおいて、ピーク部分として現れる。そして、中央部の固有振動数ｆｃも両側の固有振動数ｆｒ・ｆｌと同様に、整数倍にピークを持っている。従って、幅方向の左側および右側の２点での計測結果からのみでは、各固有振動数ｆｒ・ｆｌ・ｆｃを判別することが困難になる場合がある。そこで、上記の構成のように、幅方向中央部に変位量検出手段を配置すれば、この変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を基にして中央部の固有振動数ｆｃであるか否かを判別することができるため、幅方向右側および幅方向左側の変位量検出手段によりそれぞれの側の１次固有振動数ｆｒ・ｆｌを容易に判別して得ることができる。
【００４３】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において変更が可能である。
【００４４】
即ち、本実施形態においては、第１ロール８と第２ロール９とで帯状体１１を挟持することによって、帯状体１１を２点で支持するようになっているが、帯状体１１の表面や裏面の一方面にロールを当接させることにより支持するようになっていても良い。また、本実施形態においては、非接触変位計３を幅方向の右側、中央部および左側の３箇所に配置しているが、幅方向右側および幅方向左側の２箇所に配置していても良い。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、長手方向の２点の位置で支持された帯状体の振動を計測することにより張力を測定する張力測定装置であって、前記帯状体の幅方向右側に配置され、幅方向右側の変位量を非接触で検出する幅方向右側変位量検出手段と、前記帯状体の幅方向左側に配置され、幅方向左側の変位量を非接触で検出する幅方向左側変位量検出手段と、前記幅方向右側変位量検出手段からの変位量信号を処理して、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分を得て、得られた周波数成分の中から振幅が最大となる前記ピーク値を検出し、このピーク値から幅方向右側に生じている１次固有振動数を求め、この１次固有振動数を基にして幅方向右側の張力を求める幅方向右側張力算出手段と、前記幅方向左側変位量検出手段からの変位量信号を処理して、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分を得て、この周波数成分の中から振幅が最大となる前記ピーク値を検出し、このピーク値から幅方向左側に生じている１次固有振動数を求め、この１次固有振動数を基にして幅方向左側の張力を求める幅方向左側張力検出手段と、前記幅方向右側の張力と前記幅方向左側の張力を平均化して総張力を求める総張力演算手段とを有している構成である。
【００４７】
上記の構成によれば、幅方向右側および幅方向左側の変位量を基にして１次固有振動数をそれぞれ求めた後、各１次固有振動数を用いて幅方向右側および幅方向左側の張力を求めるため、これらの張力を用いて幅方向における張力バランスを確認することができる。また、張力を平均化して総張力を求めることによって、帯状体の全体に生じている張力を得ることができる。そして、これらの総張力および張力バランスを求めるための変位量は、変位量検出手段により非接触で検出されている。従って、従来のように中間ロールを帯状体に押し当てて帯状体の張力を測定した場合には、帯状体の表面に傷を生じさせたり、中間ロールの反力による検出精度の低下を生じさせることになるが、上記の構成によれば、帯状体の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができるという効果を奏する。
【００４８】
さらに、上記の構成によれば、変位量検出手段を幅方向右側および幅方向左側に配置するという簡単および安価な構成で、帯状体の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】張力測定装置の配置状態を示す説明図である。
【図２】帯状体と張力の関係を示す説明図である。
【図３】張力算出ルーチンのフローチャートである。
【図４】１次固有振動数検出ルーチンのフローチャートである。
【図５】幅方向右側における周波数と変位との関係を示すグラフである。
【図６】幅方向左側における周波数と変位との関係を示すグラフである。
【図７】幅方向中央部における周波数と変位との関係を示すグラフである。
【図８】１次固有振動数検出ルーチンのフローチャートである。
【図９】従来の張力測定装置で張力を検出する状態を示す説明図である。
【図１０】従来の張力測定装置の斜視図である。
【符号の説明】
１ 帯状体
３ 非接触変位計
４ 張力演算器
８ 第１ロール
９ 第２ロール
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅板等の帯状体の振動を計測することにより帯状体の張力および幅方向の張力バランスを測定する張力測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、銅板やアルミ板、鋼板等の帯状体の通板もしくは巻き取りは、帯状体の走行経路上の前後にロールをそれぞれ配置し、各ロールで帯状体を挟持しながら送り出すと共に、所定の張力を帯状体に付与することにより行われる。この際、ロール間における張力の変動や幅方向の張力バランスの崩れが生じた場合には、帯状体の走行が不安定になったり、巻きずれが起きる等の問題が生じる。また、圧延工程の製造ラインにおいては、圧延ロールの出入り口で張力の変動や幅方向の張力バランスの崩れが生じると、帯状体の板厚が変動するという問題が生じる。
【０００３】
従って、帯状体の製造ラインにおいては、張力および幅方向の張力バランスを知ることが生産性や品質を向上させる上で極めて重要なものとなっており、従来から帯状体の張力および張力バランスを測定する各種の方法が実施および提案されている。
【０００４】
即ち、張力は、図９に示すように、走行する帯状体５１の上流側および下流側に案内ローラ５２を配置して帯状体５１を支持し、案内ローラ５２間において中間ロール５３を帯状体５１に押し当てる。そして、中間ロール５３に生じた反力をロードセル５４で測定し、ロードセル５４による測定値Ｆと走行角度αとを用いて張力を求める方法が一般に採用されている。
【０００５】
また、幅方向の張力バランスは、図１０に示すように、帯状体５１の幅方向に配置した複数の変位センサ５５により各配置箇所の固有振動数を測定し、これらの測定値を基にして求める方法が提案されている（特開昭６０−４６４０９号公報、特開平７−２１８３５８号公報、特開平６−４３０５１号公報等）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、張力と張力バランスとの両者を得ようとした場合、中間ロール５３やロードセル５４、変位センサ５５等の多くの機器が必要となって設備コストが高騰すると共に、機器構成が複雑化するという問題がある。
【０００７】
さらに、図９に示すように、従来の張力を測定する方法では、中間ロール５３を帯状体５１に押し当てて張力を測定したときに、中間ロール５３が帯状体５１の表面に傷をつける場合がある。また、帯状体５１が非常に小さな張力で走行している場合には、帯状体５１の曲げ剛性によりロードセル５４に反力が生じるため、ロードセル５４の測定値Ｆを基にして得られる張力Ｔに大きな誤差が生じることになる。
【０００８】
そこで、本発明は、簡単および安価な構成であると共に、帯状体５１の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができる張力測定装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、長手方向の２点の位置で支持された帯状体の振動を計測することにより張力を測定する張力測定装置であって、前記帯状体の幅方向右側に配置され、幅方向右側の変位量を非接触で検出する幅方向右側変位量検出手段と、前記帯状体の幅方向左側に配置され、幅方向左側の変位量を非接触で検出する幅方向左側変位量検出手段と、前記幅方向右側変位量検出手段からの変位量信号を処理して、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分を得て、得られた周波数成分の中から振幅が最大となる前記ピーク値を検出し、このピーク値から幅方向右側に生じている１次固有振動数を求め、この１次固有振動数を基にして幅方向右側の張力を求める幅方向右側張力算出手段と、前記幅方向左側変位量検出手段からの変位量信号を処理して、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分を得て、この周波数成分の中から振幅が最大となる前記ピーク値を検出し、このピーク値から幅方向左側に生じている１次固有振動数を求め、この１次固有振動数を基にして幅方向左側の張力を求める幅方向左側張力検出手段と、前記幅方向右側の張力と前記幅方向左側の張力を平均化して総張力を求める総張力演算手段とを有していることを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、幅方向右側および幅方向左側の変位量を基にして１次固有振動数をそれぞれ求めた後、各１次固有振動数を用いて幅方向右側および幅方向左側の張力を求めるため、これらの張力を用いて幅方向における張力バランスを確認することができる。また、張力を平均化して総張力を求めることによって、帯状体の全体に生じている張力を得ることができる。そして、これらの総張力および張力バランスを求めるための変位量は、変位量検出手段により非接触で検出されている。従って、従来のように中間ロールを帯状体に押し当てて帯状体の張力を測定した場合には、帯状体の表面に傷を生じさせたり、中間ロールの反力による検出精度の低下を生じさせることになるが、上記の構成によれば、帯状体の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができる。
【００１１】
さらに、上記の構成によれば、変位量検出手段を幅方向右側および幅方向左側に配置するという簡単および安価な構成で、帯状体の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１ないし図８に基づいて以下に説明する。
本実施の形態に係る張力測定装置は、図１に示すように、銅板やアルミ板、鋼板等の帯状体１の製造ラインに適用されるようになっている。この製造ラインには、第１ロール８と第２ロール９とが帯状体１の走行方向（長手方向）の前後（２点）にそれぞれ配設されている。これらの各ロール８・９は、任意の速度で回転駆動される駆動ローラ８ａ・９ａと、回転自在に設けられた従動ローラ８ｂ・９ｂとからなっている。そして、両ロール８・９は、駆動ローラ８ａ・９ａと従動ローラ８ｂ・９ｂとで帯状体１を挟持し、図示しない制御装置により各駆動ローラ８ａ・９ａの回転速度が制御されることによって、両ロール８・９間の帯状体１に所定の張力を付与しながら帯状体１を送り出すようになっている。
【００１５】
上記の帯状体１の張力は、本実施形態の張力測定装置で測定されている。張力測定装置は、帯状体１の振動を非接触で検出する複数の非接触変位計３を有している。非接触変位計３は、帯状体１の幅方向における右側、中央部および左側の３箇所に配置されており、各箇所の帯状体１の変位を検出するようになっている。そして、幅方向右側および幅方向左側の非接触変位計３・３は、帯状体１の張力の算出に使用される変位量を得るために用いられる。一方、幅方向中央部の非接触変位計３は、ロール８・９による２点間の支持間長さである帯状体１の板長が帯状体１の板幅と略同一である場合に、右側、中央部および左側で大きく振れる固有振動数を判別するために使用される。尚、非接触変位計３としては、光反射式の距離センサ等を挙げることができる。
【００１６】
上記の各非接触変位計３は、張力演算器４に接続されており、張力演算器４に対して変位量に対応した変位信号を出力するようになっている。張力演算器４は、図示しないＡ／Ｄ変換部や入出力部、記憶部、演算部等を信号バスを介して接続した構成にされている。Ａ／Ｄ変換部は、非接触変位計３からの変位信号を情報処理に適したデジタル信号（変位データ）に変換して張力演算器４内に取り込むようになっている。
【００１７】
また、記憶部には、所定の計測時間内に得られた全変位データを記憶する変位データ記憶領域が形成されていると共に、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)処理等の演算時に使用される演算データ領域が形成されている。さらに、記憶部には、変位データを基にして幅方向右側および幅方向左側の張力を算出する図３の張力算出ルーチンが記憶されている。尚、張力算出ルーチンによる張力の算出方法の詳細については後述する。また、入出力部は、図示しない制御装置に接続されており、求めた張力を制御装置に出力するようになっている。そして、制御装置は、張力が予め設定された目標張力となるように、第１ロール８および第２ロール９の回転速度をフィードバック制御するようになっている。
【００１８】
上記の構成において、張力測定装置の動作について説明する。
先ず、帯状体１の前後を挟持する第１ロール８および第２ロール９が回転駆動されることによって、走行する帯状体１に所定の張力が付与される。これにより、帯状体１は、走行方向の両端が各ロール８・９でそれぞれ支持された状態になっているため、両ロール８・９間の中央部を振動の腹とした振動モードの１次固有振動数ｆで振動する。そして、この帯状体１に付与される張力Ｔと１次固有振動数ｆとは、（１）式の関係を有することになる。
【００１９】
Ｔ＝４Ｌ2 ｆ2 ρＡ ・・・・（１）
ここで、Ｔ：張力値、Ｌ：支持間長さ、ｆ：１次固有振動数、ρ：帯状体比重、Ａ：帯状体断面積である。
【００２０】
次に、帯状体１の振動が幅方向に配置された各非接触変位計３により計測され、右側、中央部および左側における帯状体１の変位量を示す変位信号が張力演算器４にそれぞれ出力される。この際、張力演算器４は、図３の張力算出ルーチンを実行しており、張力演算器４に出力された全ての変位信号は、Ａ／Ｄ変化部を介してデジタル量の変位データに変換された後、記憶部に順次格納される（Ｓ１）。そして、所定の計測時間が経過したときに、この計測時間内に収集された全変位データの中から、右側の非接触変位計３により得られた右側変位データが記憶部から読み出され（Ｓ２）、これらの右側変位データを用いて１次固有振動数検出処理が行われる（Ｓ３）。
【００２１】
即ち、図４の１次固有振動数検出ルーチンが実行されることによって、右側変位データのＦＦＴ処理が行われる。これにより、例えば図５に示すように、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分が得られることになる（Ｓ１１）。
【００２２】
次に、得られた周波数成分の中から振幅が最大となるピーク値が検出され、このピーク値が１次モードピーク値ｆ１として選択される（Ｓ１２）。そして、選択された１次モードピーク値ｆ１に各モード変数ｎ（例えばｎ＝２〜４）が積算され、１次モードピーク値ｆ１に対して整数倍の２次〜４次モードピーク値ｆ２〜ｆ４がそれぞれ算出される（Ｓ１３）。この後、ＦＦＴ処理で得られた周波数成分から、２次〜４次モードピーク値ｆ２〜ｆ４の誤差Δｆ範囲内でのピーク値が検出され（Ｓ１４）、各モードピーク値ｆ２〜ｆ４の誤差Δｆ範囲内にピーク値が存在するか否かが判定される（Ｓ１５）。
【００２３】
周波数成分のピーク値が存在しない場合には（Ｓ１５，ＮＯ）、Ｓ１２で検出された最大のピーク値の次に大きな振幅のピーク値が検出され、このピーク値が新たな１次モードピーク値ｆ１として選択される（Ｓ１６）。そして、この１次モードピーク値ｆ１を用いてＳ１３から再実行される。
【００２４】
一方、各モードピーク値ｆ２〜ｆ４に対応した周波数成分のピーク値が存在する場合には（Ｓ１５，ＹＥＳ）、選択された１次モードピーク値ｆ１が帯状体１の１次固有振動数であると認識され、本ルーチンが終了されて図３の張力算出ルーチンにリターンされる。
【００２５】
上記の１次モードピーク値ｆ１は、右側変位データを基にして求めたものであるため、図２に示すように、帯状体１の幅方向の右側における１次固有振動数ｆ（＝ｆｒ）として認識される。そして、この１次固有振動数ｆが上述の（１）式に代入されることによって、帯状体１の幅方向右側に生じている右側張力Ｔｒが算出される（Ｓ４）。
【００２６】
次に、左側の非接触変位計３により得られた左側変位データが記憶部から読み出され（Ｓ５）、これらの左側変位データを用いて１次固有振動数検出処理が行われる（Ｓ６）。これにより、図４の１次固有振動数検出ルーチンが上述と同様の動作により実行されることによって、例えば図６に示すように、左側変位データのＦＦＴ処理により整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分が得られた後、１次モードピーク値ｆ１が帯状体１の幅方向の左側における１次固有振動数ｆ（＝ｆｌ）として求められる。そして、この１次固有振動数ｆが上述の（１）式に代入されることによって、帯状体１の幅方向左側に生じている左側張力Ｔｌが算出される（Ｓ７）。
【００２７】
上記のようにして右側張力Ｔｒおよび左側張力Ｔｌが算出されると、これらの張力Ｔｒ・Ｔｌが張力演算器４や図示しない制御装置の表示装置に数値や図形として画面表示される。そして、帯状体１の幅方向の不均一度が張力バランスとしてオペレータに報知されることによって、帯状体１の中のびや耳波の発生の有無の確認に使用される（Ｓ８）。この後、右側張力Ｔｒと左側張力Ｔｌとが平均化されることによって、総張力Ｔtotal （＝〔Ｔｒ＋Ｔｌ〕／２）が算出される（Ｓ９）。
【００２８】
次に、帯状体比重ρが８９００ｋｇ／ｍ3 、帯状体厚さが０．５ｍｍ、帯状体幅が１８８ｍｍの帯状体１に対して張力測定装置を適用し、総張力Ｔtotal と、張力バランス（右側張力Ｔｒおよび左側張力Ｔｌ）とを求めた。
【００２９】
この結果、図５、図６、図７に示すような周波数応答が幅方向の右側、中央部および左側においてそれぞれ得られ、これらの周波数応答から幅方向右側における１次固有振動数ｆ（＝ｆｒ）が２２．５Ｈｚ、幅方向左側における１次固有振動数ｆ（＝ｆｒ）が１４．５Ｈｚであるという測定結果が得られた。そして、これらの１次固有振動数ｆ（＝ｆｒ・ｆｌ）と、帯状体１の条件とが上述の（１）式に代入されることによって、右側張力Ｔｒ（４０３．２ｋｇｆ）と左側張力Ｔｌ（２８２．４ｋｇｆ）とが求められた後、これら張力Ｔｒ・Ｔｌが平均化されることによって、３４２．８ｋｇｆの総張力Ｔtotal が得られた。
【００３０】
一方、上記の帯状体１を歪みゲージにより測定したところ、幅方向右側の張力が４１５ｋｇｆ、幅方向左側の張力が２７２．３ｋｇｆ、総張力Ｔtotal が３４３．７ｋｇｆであった。これにより、本実施形態の張力測定装置は、歪みゲージを用いて帯状体１の幅方向の右側および左側を測定した場合と略同等の測定精度で総張力Ｔtotal および張力バランスを知ることができるものであることが確認された。
【００３１】
以上のように、本実施形態の張力測定装置は、図１に示すように、長手方向の２点の位置で第１ロール８および第２ロール９により支持された帯状体１の振動を計測することにより張力を測定する張力測定装置であって、帯状体１の変位量を非接触で検出する変位量検出手段（非接触変位計３）と、変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を基にして幅方向右側および幅方向左側の１次固有振動数ｆをそれぞれ求め、これら１次固有振動数ｆを基にして幅方向右側および幅方向左側の張力をそれぞれ求めると共に、これら張力を平均化して総張力を求める張力演算手段（張力演算器４）とを有した構成にされている。
【００３２】
具体的には、変位量検出手段（非接触変位計３）が幅方向右側および幅方向左側にそれぞれ配置され、張力演算手段において、幅方向右側の変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を基にして幅方向右側の１次固有振動数ｆを求め、幅方向左側の変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を基にして幅方向左側の１次固有振動数ｆを求める構成にされている。
【００３３】
そして、この構成によれば、変位量検出手段を幅方向右側および幅方向左側に配置するという簡単および安価な構成によって、帯状体１の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができることになる。
【００３４】
また、本実施形態の張力測定装置は、上記の構成に加えて、さらに幅方向中央部に変位量検出手段（非接触変位計３）を有し、張力演算手段（張力演算器４）において、図８の１次固有振動数検出ルーチンにより１次固有振動数検出処理を行うことによって、幅方向中央部の変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を用いて、幅方向右側および左側の変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を基にして幅方向右側および幅方向左側の１次固有振動数ｆをそれぞれ識別して求める構成にされていても良い。
【００３５】
即ち、図８の１次固有振動数検出ルーチンによる１次固有振動数検出処理を具体的に説明すると、図３の張力算出ルーチンにおいて右側変位データが読み出された後、１次固有振動数検出処理として図８の１次固有振動数検出ルーチンが実行される。これにより、右側変位データの第１ＦＦＴ処理が行われ、例えば図５に示すように、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分が得られることになる（Ｓ２１）。
【００３６】
次に、第１ＦＦＴ処理で得られた周波数成分の中から振幅が最大となるピーク値が検出され、このピーク値が１次モードピーク値ｆ１として選択される（Ｓ２２）。この後、中央部の非接触変位計３により検出された中央部変位データが読み出され（Ｓ２３）、中央部変位データについての第２ＦＦＴ処理が行われる（Ｓ２４）。そして、Ｓ２２において選択された１次モードピーク値ｆ１が第２ＦＦＴ処理で得られた周波数成分の中で振幅が最大となるピーク値ｆ１’と一致するか否かが判定される（Ｓ２５）。
【００３７】
一致すると判定された場合には（Ｓ２５，ＹＥＳ）、帯状体１の右側および左側に加えて中央部にも大きな振れが存在していると認識され、Ｓ２２で選択されたピーク値ｆ１が中央部で大きく振れる振動の１次固有振動数であると認識される。尚、このような中央部における大きな振れは、帯状体１の板幅と板長との比率が１に近づく程、即ち、ロール８・９間の帯状体１が正方形の形状に近づく程出現し易いものである。これにより、Ｓ２２で検出された最大のピーク値の次に大きな振幅のピーク値が右側変位データの第１ＦＦＴ処理の結果から検出され、このピーク値が新たな１次モードピーク値ｆ１として選択される（Ｓ２６）。そして、このピーク値ｆ１を用いて上述のＳ２５が再実行される。
【００３８】
次に、一致しないと判定された場合には（Ｓ２５，ＮＯ）、１次モードピーク値ｆ１に各モード変数ｎ（例えばｎ＝２〜４）が積算され、１次モードピーク値ｆ１に対して整数倍の２次〜４次モードピーク値ｆ２〜ｆ４がそれぞれ算出される（Ｓ２７）。この後、ＦＦＴ処理で得られた周波数成分から、２次〜４次モードピーク値ｆ２〜ｆ４の誤差Δｆ範囲内でのピーク値が検出され（Ｓ２８）、各モードピーク値ｆ２〜ｆ４の誤差Δｆ範囲内にピーク値が存在するか否かが判定される（Ｓ２９）。
【００３９】
周波数成分のピーク値が存在しない場合には（Ｓ２９，ＮＯ）、次に大きな振幅のピーク値が右側変位データの第１ＦＦＴ処理の結果から検出され、このピーク値が新たな１次モードピーク値ｆ１として選択される（Ｓ２６）。そして、この１次モードピーク値ｆ１を用いてＳ２５から再実行される。
【００４０】
一方、各モードピーク値ｆ２〜ｆ４に対応した周波数成分のピーク値が存在する場合には（Ｓ２５，ＹＥＳ）、選択された１次モードピーク値ｆ１が帯状体１の１次固有振動数であると認識され、本ルーチンが終了されて図３の張力算出ルーチンにリターンされる。
【００４１】
上記の構成によれば、幅方向中央部で大きく振れる固有振動数ｆｃが出現した場合であっても、幅方向右側および幅方向左側の１次固有振動数ｆをそれぞれ識別して帯状体１の張力および張力バランスを高精度に求めることができることになる。
【００４２】
即ち、例えば帯状体１の板幅が長くなって板長との比率が小さくなると、幅方向の張力分布状態によっては、幅方向右側で大きく振れる固有振動数ｆｒや幅方向左側で大きく振れる固有振動数ｆｌだけでなく、幅方向中央部で大きく振れる固有振動数ｆｃが出現する場合がある。これらの固有振動数ｆｒ・ｆｌ・ｆｃは、図５、図６、図７の周波数分析結果のグラフにおいて、ピーク部分として現れる。そして、中央部の固有振動数ｆｃも両側の固有振動数ｆｒ・ｆｌと同様に、整数倍にピークを持っている。従って、幅方向の左側および右側の２点での計測結果からのみでは、各固有振動数ｆｒ・ｆｌ・ｆｃを判別することが困難になる場合がある。そこで、上記の構成のように、幅方向中央部に変位量検出手段を配置すれば、この変位量検出手段からの変位量信号の周波数特性を基にして中央部の固有振動数ｆｃであるか否かを判別することができるため、幅方向右側および幅方向左側の変位量検出手段によりそれぞれの側の１次固有振動数ｆｒ・ｆｌを容易に判別して得ることができる。
【００４３】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において変更が可能である。
【００４４】
即ち、本実施形態においては、第１ロール８と第２ロール９とで帯状体１１を挟持することによって、帯状体１１を２点で支持するようになっているが、帯状体１１の表面や裏面の一方面にロールを当接させることにより支持するようになっていても良い。また、本実施形態においては、非接触変位計３を幅方向の右側、中央部および左側の３箇所に配置しているが、幅方向右側および幅方向左側の２箇所に配置していても良い。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、長手方向の２点の位置で支持された帯状体の振動を計測することにより張力を測定する張力測定装置であって、前記帯状体の幅方向右側に配置され、幅方向右側の変位量を非接触で検出する幅方向右側変位量検出手段と、前記帯状体の幅方向左側に配置され、幅方向左側の変位量を非接触で検出する幅方向左側変位量検出手段と、前記幅方向右側変位量検出手段からの変位量信号を処理して、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分を得て、得られた周波数成分の中から振幅が最大となる前記ピーク値を検出し、このピーク値から幅方向右側に生じている１次固有振動数を求め、この１次固有振動数を基にして幅方向右側の張力を求める幅方向右側張力算出手段と、前記幅方向左側変位量検出手段からの変位量信号を処理して、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分を得て、この周波数成分の中から振幅が最大となる前記ピーク値を検出し、このピーク値から幅方向左側に生じている１次固有振動数を求め、この１次固有振動数を基にして幅方向左側の張力を求める幅方向左側張力検出手段と、前記幅方向右側の張力と前記幅方向左側の張力を平均化して総張力を求める総張力演算手段とを有している構成である。
【００４７】
上記の構成によれば、幅方向右側および幅方向左側の変位量を基にして１次固有振動数をそれぞれ求めた後、各１次固有振動数を用いて幅方向右側および幅方向左側の張力を求めるため、これらの張力を用いて幅方向における張力バランスを確認することができる。また、張力を平均化して総張力を求めることによって、帯状体の全体に生じている張力を得ることができる。そして、これらの総張力および張力バランスを求めるための変位量は、変位量検出手段により非接触で検出されている。従って、従来のように中間ロールを帯状体に押し当てて帯状体の張力を測定した場合には、帯状体の表面に傷を生じさせたり、中間ロールの反力による検出精度の低下を生じさせることになるが、上記の構成によれば、帯状体の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができるという効果を奏する。
【００４８】
さらに、上記の構成によれば、変位量検出手段を幅方向右側および幅方向左側に配置するという簡単および安価な構成で、帯状体の表面を傷つけることなく張力および張力バランスを高精度に求めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】張力測定装置の配置状態を示す説明図である。
【図２】帯状体と張力の関係を示す説明図である。
【図３】張力算出ルーチンのフローチャートである。
【図４】１次固有振動数検出ルーチンのフローチャートである。
【図５】幅方向右側における周波数と変位との関係を示すグラフである。
【図６】幅方向左側における周波数と変位との関係を示すグラフである。
【図７】幅方向中央部における周波数と変位との関係を示すグラフである。
【図８】１次固有振動数検出ルーチンのフローチャートである。
【図９】従来の張力測定装置で張力を検出する状態を示す説明図である。
【図１０】従来の張力測定装置の斜視図である。
【符号の説明】
１ 帯状体
３ 非接触変位計
４ 張力演算器
８ 第１ロール
９ 第２ロール
Claims (1)
- 長手方向の２点の位置で支持された帯状体の振動を計測することにより張力を測定する張力測定装置であって、
前記帯状体の幅方向右側に配置され、幅方向右側の変位量を非接触で検出する幅方向右側変位量検出手段と、
前記帯状体の幅方向左側に配置され、幅方向左側の変位量を非接触で検出する幅方向左側変位量検出手段と、
前記幅方向右側変位量検出手段からの変位量信号を処理して、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分を得て、得られた周波数成分の中から振幅が最大となる前記ピーク値を検出し、このピーク値から幅方向右側に生じている１次固有振動数を求め、この１次固有振動数を基にして幅方向右側の張力を求める幅方向右側張力算出手段と、
前記幅方向左側変位量検出手段からの変位量信号を処理して、整数倍の周波数毎にピーク値を有した振動の周波数成分を得て、この周波数成分の中から振幅が最大となる前記ピーク値を検出し、このピーク値から幅方向左側に生じている１次固有振動数を求め、この１次固有振動数を基にして幅方向左側の張力を求める幅方向左側張力検出手段と、
前記幅方向右側の張力と前記幅方向左側の張力を平均化して総張力を求める総張力演算手段とを有していることを特徴とする張力測定装置。
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