JP6834015B2 - 線材の張力測定装置 - Google Patents
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Description
この側圧が限度を超えると、ケーブルを構成するシース、銅テープなどのシールド材、絶縁介在物、芯線などを損傷する恐れがある。
そこで、ケーブルの引入れ作業中に張力監視を行い、張力を管理することが必要となり、ケーブルの張力を測定しながら、入線工事をすれば、ケーブル損傷防止に繋がる。
しかしながら、張力測定装置は、車輌で工事現場に持って行くことが必要であるが、ケーブルの地中管等への入線工事をする車輌に裾え付けられているため、直接受ける衝撃・振動から張力測定装置の損傷を防ぐ必要がある。
張力測定装置のみ点検・取替が可能となり、メンテナンスが容易に行える張力測定装置を求められている。
既設電線あるいはワイヤなどが布設からの年月の経過によって、伸縮している可能性があるため、当初の張力(規定張力)で張られていない可能性があるので、既設電線あるいはワイヤなどの布設された被測定線材の張力を測定する必要がある。
この発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、運搬が容易で、メンテナンスが容易に行える、被測定線材の張力を測定して被測定線材の損傷を防ぐことができる、張力測定装置を提供することである。
被測定線材をわん曲させて計測する計測用プーリと、被測定線材を案内する1対のガイドプーリとを有する張力測定部と、
前記張力測定部と電気的に接続される張力表示部と、
前記計測用プーリを挟んで分かれて配設された距離測定センサとを備え、
前記ガイドプーリは、前記計測用プーリを間に挟んで被測定線材の入線側と出線側との前後に分かれて配設され、
前記計測用プーリの周長と前記距離測定センサでカウントした回転数との積により、被測定線材の通線の距離を決定するよう構成され、
前記張力測定部は、ガイドプーリを経て通線される被測定線材を計測用プーリにおいて屈曲させ、被測定線材の直線に戻ろうとする力を張力検出センサにより電気信号に変換して、張力表示部に送るように構成され、
前記張力表示部は、前記張力測定部から送られた電気信号により表示部で張力を表示するとともに、前記決定した通線の距離を表示するように構成されたことを特徴とする、線材の張力測定装置である。
この発明の請求項2に係る線材の張力測定装置は、前記計測用プーリの回転軸を挟んで前後に分かれて距離測定センサが配設され、
計測用プーリの溝の内径と被測定線材の径で算出した該プーリの周長と距離測定センサでカウントした回転数との積により通線の距離を決定し、張力表示部において通線の距離を表示するように構成された、請求項1に記載の線材の張力測定装置である。
この発明の請求項3に係る線材の張力測定装置は、
前記張力測定部は、
前記計測用プーリの回転軸を挟んで前後に分かれて距離測定センサが配設され、
前記計測用プーリの回転に伴って、通過する距離カウンタの反応部を検知して、回転数をカウントとするよう構成され、
被測定線材の通過の前後により、被測定線材の移送方向を判別できるように構成された、
線材の張力測定装置である。
この発明の請求項4に係る線材の張力測定装置は、
前記張力表示部は、前記張力測定部とは分離されており、
前記計測用プーリの溝の内径と被測定線材の径で算出した計測用プーリの周長と、一方の距離測定センサと他方の距離測定センサでカウントした回転数との積により、通線の距離を判定し、通線の距離を表示するように構成された、線材の張力測定装置である。
前記張力測定部と電気的に接続される張力表示部とを備え、
前記ガイドプーリは、前記計測用プーリを間に挟んで被測定線材の入線側と出線側との前後に分かれて配設され、
前記張力測定部は、ガイドプーリを経て通線される被測定線材を計測用プーリにおいて屈曲させ、被測定線材の直線に戻ろうとする力を張力検出センサにより電気信号に変換して、張力表示部に送るように構成され、
前記張力表示部は、前記張力測定部より送られた電気信号を、配設された表示部により表示するように構成されているので、張力測定部と張力表示部とを分けて容易に運搬ができ、且つ、メンテナンスも容易に行え、そして、被測定部材の張力を測定して被測定線材の損傷を防ぐことができる。
そして、前記計測用プーリの回転軸を挟んで前後に分かれて距離測定センサが配設され、
計測用プーリの溝の内径と被測定線材の径で算出した該プーリの周長と距離測定センサでカウントした回転数との積により通線の距離を決定し、張力表示部において通線の距離を表示するように構成すると、被測定線材の引入れ等がなされた長さ(距離)を測定でき、被測定線材の引入れ等がなされた長さ(距離)と張力との関係のデータも管理でき、被測定線材の引入れ作業等において張力監視を行い、例えば、どのサイズの被測定線材を、どの程度の張力で引っ張ったか、どの程度の管路屈曲で、どの程度の張力が加わるのかなど、現在の施工品質の確認と今後の施工品質の向上に資する。
そして、前記ガイドプーリの被測定線材を通過させる溝の上部より、計測用プーリの被測定線材を通過させる溝の下部が下方に位置するように配設され、
ガイドプーリより通線された被測定線材が計測用プーリの溝の下部に至り、計測用プーリにおいて略U字状にわん曲され、上向きの圧力が計測用プーリの回転軸を構成する張力検出センサに加わるようにすると、被測定線材が通る場所であれば、どこでも取り付けて測定できる。
そして、間隔をおいて配設された一対の側板の間に、計測用プーリの回転軸及びガイドプーリの回転軸が架設され、ガイドプーリの上側から溝に被測定線材を添わせるとともに計測用プーリの溝の下部に被測定線材を添わせるように構成すると、被測定線材を計測用プーリ及びガイドプーリに容易に装填できる。
被測定線材Cをわん曲させて計測する計測用プーリ20と、被測定線材Cを案内する1対のガイドプーリ22及びガイドプーリ24とを有する張力測定部12と、前記張力測定部12とは分離されており電気的に接続される張力表示部14とを備える。
張力測定装置10は、例えば被測定線材Cであるケーブルを管路内等に引入れるときに、引入れ張力を測定するために用いられる。
前記張力測定部12は、ガイドプーリ22を経て計測用プーリ20からガイドプーリ24に通線される被測定線材Cを計測用プーリ20において屈曲させ、被測定線材Cの直線に戻ろうとする力を計測用プーリ20の回転軸20aを構成する張力検出センサ26で検出し電気信号に変換して、張力表示部14に送るように構成されている。
距離カウンタ28は、回転軸20aの周囲を囲むような、半円弧状体であり、その表面に、距離測定センサ30及び距離測定センサ32の端縁に反応するように加工が施された反応部28a及び反応部28bが形成されている。
計測用プーリ20の回転に伴って、通過する距離カウンタ28の端縁の反応部28a及び反応部28bを検知して、回転数をカウントする。
一方の距離測定センサ30と他方の距離測定センサ32とは、分離されているので、被測定線材Cの通過の前後により被測定線材Cの移送方向を、後述する張力表示部14の情報処理手段150で判別し、計測用プーリ20の正転及び逆転を判別することができる。
計測用プーリ20の溝20bは、ガイドプーリ22の溝22b及び24の溝24bと、平面視直線状に並列されている。
計測用プーリ20の回転軸20aは、ガイドプーリ22の回転軸22a及びガイドプーリ24の回転軸24aと並列に配設されている。
張力検出センサ26は、その回転軸20aの周囲にベアリング40を介して、計測用プーリ20が取付けられ、計測用プーリ20の回転軸20aとベアリング40とにより計測用プーリ20の回転運動の中心となる軸を構成するように形成されている。
張力検出センサ26は、被測定線材Cからの回転軸20aに上方に向けてかかる力(被測定線材Cの直線に戻ろうとする力)を受けて、その負荷を電気信号に変換して張力表示部14に送るように構成されている。
ガイドプーリ24は、周方向に溝24bが形成されており、ベアリング42を介して、回転軸24aに取り付けられている。
外れ防止部60は、側板50の計測用プーリ20の回転軸20aの近傍に、回転自在に設けられた抑止片62により構成されている。
抑止片62は、側板50に形成された計測用プーリ20の手前側に開口された被測定線材Cの嵌挿凹部64を塞ぐとともに、回転して嵌挿凹部64を開放するように構成されている。
抑止片62は、側板50に付設されたストッパ66により、垂れ下がった状態で側板50に固定される。
外れ防止部70は、一方の側板52に移動自在に設けられた架設ピン72と、他方の側板50において、前記架設ピン72と対応する位置に設けられたピン固定部74とにより構成されている。
架設ピン72は、ガイドプーリ22及びガイドプーリ24の上方において一方の側板50と他方の側板52との間に架け渡され、且つ、ガイドプーリ22及びガイドプーリ24の上方を閉鎖及び開放するように、移動自在に側板50及び側板52に配設されている。
側板50と側板52とは、連結体84及び連結体86によって、一方端及び他方端において、一定の間隔をおいて連結されている。
引っ掛け部80は、連結体84に固定され、引っ掛け部82は、連結体86に固定されている。
一方端の引っ掛け部80にロープないしワイヤを引っ掛けて、一方側に引っ張り、他方端の引っ掛け部82にロープないしワイヤを引っ掛けて他方側に引っ張り、本張線測定装置10の張力測定部12が測定中に移動しないように構成されている。
No.+ボタン(被測定ワイヤ選択)106は、被測定線材Cの径の選択をするものである。
また、No.+ボタン(被測定ワイヤ選択)106は、複数回の計測・保存できるデータの番号(No.)を選択するスイッチである。
USBメモリコネクタ112は、防塵キャップ付であり、記憶手段(USB)160を接続するものである。
マイコンUPSボード122は、中央演算処理装置(CPU)152を構成する。
ロードセルアンプ126は、張力検出センサ26に電気的に接続され、張力検出センサ26からの信号を増幅するために配設されている。
センサ用ケーブル130は、張力測定部12に接続するためのものである。
計測開始/計測停止ボタン104、No.+ボタン(被測定ワイヤ選択)106、全消去ボタン108及び保存ボタン110は、中央演算処理装置(CPU)152に、電気信号、各種の情報等を送るための入力部を構成する。
情報処理手段150は、張力検出データ入力機能と張力校正演算機能と張力演算機能と、被測定線材Cの移送距離の演算機能等を有する中央演算処理装置(CPU)152と、記憶手段(メモリ)154と、さらに外部に取外し可能な記憶手段(USB)160を接続できるようにしている。
各被測定線材Cの情報処理手段150は、記憶手段(メモリ)154に記憶された校正値データを記憶手段(USB)160にバックアップすることが可能で、記憶手段(メモリ)154は、この校正値データと測定値データを記憶する。
記憶手段(メモリ)154は、張力検出センサ26からの負荷張力と別途実負荷校正試験をすることによって取得された校正用張力検出センサの負荷張力の校正値とを、被測定線材Cの径のそれぞれについて格納する。
張力検出センサ26の校正(校正値)は、予め校正用の張力検出センサに対して負荷をかける引張り試験(いわゆる[実負荷校正試験])を実施して算出した値(データ)である。
この校正値は、無負荷時(0kN)と最大張力付近の2点以上を格納しており、この格納する校正値が多いほど、計測精度は向上することになる。
情報処理手段150は、また、取外し可能な外部の記憶手段(USB)160に、本体の記憶手段(メモリ)154に保存されている校正値データと測定値データを転送ないしは保存する。
情報処理手段150の中央演算処理装置(CPU)152は、入力部からの情報の制御・管理、張力検出センサ26からの出力信号のアナログ/デジタル変換の制御、張力の演算、張力校正の演算、被測定線材Cの通線の距離、引入れ・送り出し距離の演算、記憶手段(メモリ)154の管理、表示部100の制御・管理などのプログラムを実行する。
情報処理手段150の中央演算処理装置(CPU)152は、被測定線材Cを計測用プーリ20において屈曲させ、被測定線材Cの直線に戻ろうとする上向きの力を張力検出センサ26で計測し、その負荷を電気信号に変換して送られてきた、張力の信号を判定し、その張力の信号に近似した校正値(データ)を判断し、前記校正値(データ)を張力及び送出し長さ表示手段(液晶表示ユニット)102に表示させる。
情報処理手段150の中央演算処理装置(CPU)152は、計測用プーリ20の回転に伴って一方の距離測定センサ30及び他方の距離測定センサ32を通過した距離カウンタ28の反応部28a及び反応部28bの回転によって計測用プーリ20の回転数を算出し、計測用プーリ20の溝20bの溝内径と被測定線材Cの径で算出した計測用プーリ20の周長と前記計測用プーリ20の回転数との積を算出し、被測定線材Cの通線の距離(引入れ・送出し距離)を、張力及び送出し長さ表示手段(液晶表示ユニット)102に表示させる。
更に、中央演算処理装置(CPU)152は、張力信号出力のデジタル/アナログ変換の制御、張力表示及び張力の演算、張力及び送出し長さ表示手段(液晶表示ユニット)102と中央演算処理装置(CPU)152と記憶手段(メモリ)154とのバス制御、プログラマブル表示器通信やネットワーク通信などの通信制御、張力及び送出し長さ表示手段(液晶表示ユニット)102への張力表示や計測開始/計測停止ボタン104及び表示部100による設定変更の操作の制御、メモリ管理などのプログラムを実行する。
まず、電源スイッチ118をONにし、計測開始/計測停止ボタン104を入れる(ステップ1)。
次に、被測定線材Cの直径ないしは直径に対応するデータ(番号)を、No.+ボタン(被測定ワイヤ選択)106で入力する(ステップ2)。
さすれば、張力及び送出し長さ表示手段(液晶表示ユニット)102に、記録番号及び直径が表示される(ステップ3)。
そして、張力検出センサ26で検出した引入れ張力(kgf)に近似した校正値(データ)を、張力及び送出し長さ表示手段(液晶表示ユニット)102に表示する(ステップ5)。
そして、張力表示部14の情報処理手段150は、距離カウンタ28、距離測定センサ30及び距離測定センサ32で検知して演算した引入れ・送り出し距離(m)を、張力及び送出し長さ表示手段(液晶表示ユニット)102に表示する。
(1)張力表示部14の電源用ケーブル120を延ばし、発電電源(AC100/240V)又は蓄電電源に差し込む。さらに、張力表示部14のセンサ用ケーブル130を延ばし、張力測定部12のコネクタに接続する。
(2)延線車Tのワイヤを張力測定部12の引っ掛け部80及び引っ掛け部82を取付け、掴線器等を使い、張力測定部12が動かないよう固定する。
(3)張力表示部14を延線車操作者の見やすい場所にセットし、張力表示部14の電源スイッチ118を押して電源を入れる。
(4)張力表示部14のNo.+ボタン(被測定ワイヤ選択)106を押し、記録No.を設定し、計測開始/計測停止ボタン104を押し「ケイソクチュウ」と張力及び送出し長さ表示手段(液晶表示ユニット)102に表示し、引入れ作業を開始する。
(張力測定部12及び張力表示部14は、計測中、電源が切断されても、安定化電源(5V、24V)124により、バックアップされ、電源復帰後、引き続き測定が可能となるようにする。)
(5)被測定線材Cの引入れ作業完了後、張力表示部14の計測開始/計測停止ボタン104を押し、計測が完了する。(データは自動的に記憶手段(メモリ)154に保存される。)
(6)以降、1〜5を繰り返し、被測定線材Cの引入れ作業を行う。
(7)作業完了後、表示部100のUSBメモリコネクタ112に記憶手段(USB)160を挿入し、保存ボタン110を押し、張力及び送出し長さ表示手段(液晶表示ユニット)102において「カキコミ〜シュウリョウ」と表示されたら、記憶手段(USB)160へのデータ転送が完了する。
(8)記憶手段(USB)160にデータが保存できているのを確認し、表示部100の全消去ボタン108を押し張力及び送出し長さ表示手段(液晶表示ユニット)102において「ショウキョ」と表示されたら、データはすべて消去される。(張力表示部14は、記憶手段(USB)160に転送しても、全消去ボタン108を押して消去するまでは、データが記憶手段(メモリ)154に保存されるように構成されている。)
ガイドプーリ22の上凹部と計測用プーリ20の下凹部の鉛直上の、計測用プーリ20の両サイド付近に、送信センサと受信センサを追加する。
このセンサは、
(1)直線性のある光とその受信機
(2)物体の有無を判断する近接センサ
などが採用される。
(1)の場合、被測定線材Cを挟んだ表面から直線的な光を照射し、裏面で受光した光の幅あるいは影の幅を検知させて、被測定線材Cの径を判別させる。
(2)の場合、近接センサ面を通過している被測定線材Cの有無を判断し、どのセンサが有で、どのセンサが無なのかを判断すれば、被測定線材Cの径が確定できる。
すなわち、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施の形態に対し、機序、形状、材質、数量、位置又は配置等に関して、様々の変更を加えることができるものであり、それらは、本発明に含まれるものである。
12 張力測定部
14 張力表示部
20 計測用プーリ
22、24 ガイドプーリ
20a、22a、24a 回転軸
20b、22b、24b 溝
26 張力検出センサ
28 距離カウンタ
28a、28b 反応部
30、32 距離測定センサ
40、42 ベアリング
50、52 側板
60 外れ防止部
62 抑止片
64 嵌挿凹部
66 ストッパ
70 外れ防止部
72 架設ピン
74 固定部
80、82 引っ掛け部
84、86 連結体
100 表示部
102 張力及び送出し長さ表示手段(液晶表示ユニット)
104 計測開始/計測停止ボタン
106 No.+ボタン(被測定ワイヤ選択)
108 全消去ボタン
110 保存ボタン
112 USBメモリコネクタ
114 表示部破損防止用ガード
116 ヒューズ
118 電源スイッチ
120 AC100/240V 電源用ケーブル
122 マイコンUPSボード
124 安定化電源(5V、24V)
126 ロードセルアンプ
128 AC100V/240電源用コネクタ
130 センサ用ケーブル
150 情報処理手段
152 中央演算処理装置(CPU)
154 記憶手段(メモリ)
160 記憶手段(USB)
C 被測定線材
T 延線車
Claims (4)
- 被測定線材をわん曲させて計測する計測用プーリと、被測定線材を案内する1対のガイドプーリとを有する張力測定部と、
前記張力測定部と電気的に接続される張力表示部と、
前記計測用プーリを挟んで分かれて配設された距離測定センサとを備え、
前記ガイドプーリは、前記計測用プーリを間に挟んで被測定線材の入線側と出線側との前後に分かれて配設され、
前記計測用プーリの周長と前記距離測定センサでカウントした回転数との積により、被測定線材の通線の距離を決定するよう構成され、
前記張力測定部は、ガイドプーリを経て通線される被測定線材を計測用プーリにおいて屈曲させ、被測定線材の直線に戻ろうとする力を張力検出センサにより電気信号に変換して、張力表示部に送るように構成され、
前記張力表示部は、前記張力測定部から送られた電気信号により表示部で張力を表示するとともに、前記決定した通線の距離を表示するように構成されたことを特徴とする、線材の張力測定装置。
- 前記計測用プーリの回転軸を挟んで前後に分かれて距離測定センサが配設され、
計測用プーリの溝の内径と被測定線材の径で算出した該プーリの周長と距離測定センサでカウントした回転数との積により通線の距離を決定し、張力表示部において通線の距離を表示するように構成された、請求項1に記載の線材の張力測定装置。 - 前記張力測定部は、
前記計測用プーリの回転軸を挟んで前後に分かれて距離測定センサが配設され、
前記計測用プーリの回転に伴って、通過する距離カウンタの反応部を検知して、回転数をカウントとするよう構成され、
被測定線材の通過の前後により、被測定線材の移送方向を判別できるように構成された、請求項1又は2に記載の線材の張力測定装置。 - 前記張力表示部は、前記張力測定部とは分離されており、
前記計測用プーリの溝の内径と被測定線材の径で算出した計測用プーリの周長と、一方の距離測定センサと他方の距離測定センサでカウントした回転数との積により、通線の距離を判定し、通線の距離を表示するように構成された、請求項1ないし3のいずれかに記載の線材の張力測定装置。
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