JPH0219544A - ノズルの流体噴射性能検定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、主として流体噴射式の織機に用いる緯入れ
用のノズルまたはサブノズル（以下、単に、ノズルとい
う）において、ノズルから噴射される流体の中心軸（ノ
ズルからの噴射流体による圧力分布パターン内の最大圧
力点と、ノズル噴射孔の中心とを結ぶ軸線をいい、以下
、流体噴射中心軸という）の位置を推定して求め、ノズ
ルの性能を検定するための、ノズルの流体噴射性能検定
装置に関する。

従来技術 流体噴射式織機においては、ノズルから噴射される流体
によって緯糸の搬送を行ない、緯入れ動作をなすもので
あるから、ノズルの性能としては、所定の圧力で流体を
供給した時、噴射流体の流速が大きいことのみならず、
流体噴射中心軸の方向が適正であることが極めて重要で
ある。

そこで、ノズルの性能を検定するに際しては、流体噴射
中心軸の方向を適確に測定することが要求されるが、そ
の従来方法としては、たとえば、次のようなものが知ら
れている。すなわち、ノズルに対面する仮想平面内にお
いて、直交する２本の座標軸を定め、各座標軸において
等ピ・ソチに測定点をとって、この測定点ごとの圧力測
定値から、当該座標軸に対する圧力分布曲線を求める。

次いで、各圧力分布曲線の最大値に対応する座標軸位置
を以って、当該仮想平面を貫く流体噴射中心軸の座標位
置く以下、単に、流体噴射中心軸位置という）と推定し
、これから、流体噴射中心軸の方向を求めることができ
るとするものである。

発明が解決しようとする課題 而して、かかる従来技術によるときは、圧力測定を行な
うべき測定点を極めて多く必要とするために、検定能率
が悪いという問題が避けられなかった。すなわち、流体
噴射中心軸の方向の決定精度を高めるためには、各座標
軸ごとにとる測定点のピッチを細かくすることが不可欠
であるため、必然的に測定点の数を多（しなければなら
ないからである。たとえば、エアジェツト織機のサブノ
ズルにおいて、±０．５°の精度で流体噴射中心軸の方
向を求めるためには、測定点の数としては、座標軸ごと
に、０．１ｍｍピッチで約４０点を必要とするものであ
る。

そこでこの発明の目的は、座標軸上に等ピ、ソチに測定
点を定めるのに代えて、測定軸位置の両側に所定の離間
距離に定めた２測定点をとり、この２測定点における圧
力測定値により前記離間距離の合計を案分して次回の測
定のための測定軸位置を定め、測定軸位置を最終測定軸
位置に速やかに収束せしめ、これを使用してノズルの流
体噴射中心軸位置を推定する等の手法をとることによっ
て、全体として、検定能率を格段に高めることができる
ようにした、ノズルの流体噴射性能検定装置を提供する
ことにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するための、この発明の構成は、ノズ
ルに対面する仮想平面内の任意の測定点における噴射圧
力を検知する圧力センサと、圧力センサからの圧力測定
値を使用して、ノズルの流体噴射中心軸位置を求める中
心軸位置推定部と、中心軸位置推定部が定める測定点と
流体噴射中心軸位置とにおける噴射圧力を圧力センサが
検知するように、ノズルと圧力センサとの相対位置を制
御する測定点制御部とを備え、測定点制御部と圧力セン
サとは、中心軸位置推定部により流体噴射中心軸位置を
推定した後、流体噴射中心軸位置における噴射圧力を測
定するようにしたことをその要旨とする。

ここで、中心軸位置推定部は、前記仮想平面内に定めた
測定軸位置を通る第１の測定軸上において、測定軸位置
の両側に、設計上の流体噴射中心軸位置を挾み込むよう
にして、所定の離間距離の２測定点を定め、これらの測
定点における圧力測定値により、前記離間距離の合計を
案分して次回の測定軸位置を算出し、以下、順次、圧力
測定と測定軸位置の算出とを所定回数繰り返して第１の
測定軸における最終測定軸位置を定め、または、第１の
測定軸上において、複数個の測定点における圧力測定値
を、所定の回帰曲線に当てはめで第１の測定軸における
最終測定軸位置を定め、あるいは、設計上の流体噴射中
心軸位置の両側の各複数個の測定点における圧力測定値
から、設計上の流体噴射中心軸位置の両側における圧力
分布曲線の勾配直線を定めて、その交点の位置を第１の
測定軸における最終測定軸位置とし、前記のいづれかの
手順によって定められた最終測定軸位置を通り、同様の
手順により、異なる座標軸方向の第２の測定軸における
最終測定軸位置を求め、同様の手順を所定回数繰り返し
たときの最終測定軸位置の最終値を流体噴射中心軸位置
として推定することができる他、仮想平面内に、設計上
の流体噴射中心軸位置を囲む任意の多角形を形成するよ
うに複数の測定点をとって、各測定点における圧力測定
値から、その各辺における最終測定軸位置を求め、これ
を通る垂線が形成する多角形の重心位置を流体噴射中心
軸位置として推定することもできる。

なお、このようにして推定された流体噴射中心軸位置を
使用して、ノズルの噴射角と噴向角とを算出する噴射角
度演算部と、圧力測定値から噴射流体の流速を算出する
流速演算部とを付加してもよく、さらには、合否判定部
を付加して、噴射角と噴向角と流速とを、それぞれ規定
値と比較し、その結果を表示してもよい。また、圧力セ
ンサと中心軸位置推定部との間に圧力読取部を介装し、
所定の測定点における噴射圧力を繰り返し測定して、そ
の平均値を圧力測定値として出力するようにしてもよい
ものとする。

作用 而して、この構成によるときは、測定点制御部は、所定
の測定点の噴射圧力の測定ができるように、ノズルと圧
力センサとの相対位置を位置決め制御し、圧力センサは
、当該測定点においてノズルの噴射圧力を測定し、中心
軸位置推定部が必要とする圧力測定値を出力するので、
中心軸位置推定部は、前述のいずれかの手順によって第
１の測定軸における最終測定軸位置を定め、このように
して定めた最終測定軸位置を通り、異なる座標軸方向の
第２の測定軸について、同様の手順を繰り返せば、最終
測定軸位置の最終値は、当該ノズルの流体噴射中心軸位
置に収束せしめることができる。また、中心軸位置推定
部は、仮想平面内の多角形を使用して、直接、流体噴射
中心軸位置を推定することもできる。そこで、このよう
にして推定される流体噴射中心軸位置と、そこにおける
噴射圧力との各データにより、当該ノズルの良否を判定
することができるものである。

一方、噴射角度演算部と流速演算部とを付加すれば、前
者は、この流体噴射中心軸位置を使用して、ノズルの噴
射角と噴向角とを求めることができ、後者は、流体噴射
中心軸位置における圧力測定値から、ノズルからの噴射
流体の最大流速を算出することができるから、−層適確
な良否判定を行なうことか可能となる。

また、合否判定部を付加すれば、噴射角・噴向角・流速
のそれぞれについて、規定値との比較結果を表示するこ
とができ、さらに、圧力センサと中心軸位置推定部との
間に圧力読取部を介装すれば、圧力センサからの出力信
号に含まれるノイズ成分を除去することができるので、
中心軸位置推定部における演算精度の向上に資すること
ができる。

以上のように作用するものである。

実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。

ノズルの流体噴射性能検定装置は、装置本体１０の他に
、圧力センサＰＳと、ノズルＮを駆動位置決めする２台
のサーボモータＭＸ　、ＭＹとを備えてなる（第１図）
。

ノズルＮは、その流体噴射中心軸Ｎａの方向を含む噴射
性能を検定すべき被試験物であって、開閉弁■を介して
、所定圧力の流体源Ｒに接続されている。ただし、流体
源Ｒは、ノズルＮの形式によって、水のような液体また
はエアを使用するものとする。

ノズルＮは、図示しない立置決め装置Ｎ１に搭載されて
おり、紙面に垂直な平面Ｐ１に含まれる直交座標のＸ軸
方向とＹ軸方向とに移動可能である。すなわち、サーボ
モータＭＸ　ＳＭＹは、それぞれ、ノズルＮを、Ｘ軸方
向とＹ軸方向とに駆動して位置決めすることができるも
のとする。

圧力センサＰＳは、噴射流体の種類によって所定のもの
を選択する。すなわち、エアの場合には、ピトー管Ｐｓ
ｉを有する任意形式の圧力電気変換素子が使用される。

ピトー管ＰＳ１は、流体噴射中心軸Ｎａの規定方向とほ
ぼ一致する傾斜角度の中空細管であって、その先端は、
ノズルＮに対して開口しており、ノズルＮからの噴射流
体の圧力を、圧力センサＰＳにガイドすることができる
ものである。また、水などの液体の場合には、ピトー管
Ｐｓｉを使用せず、噴射流体を任意形式の圧力電気変換
素子に直接あてて、その噴射圧力を測定することができ
る。

圧力センサＰＳは固定されているが、ノズルＮが、サー
ボモータＭＸ　、ＭＹによって駆動され゛Ｃ平面Ｐｌ内
を移動するときは、圧力センサＰＳは、ノズルＮに対面
し、平面Ｐ１に平行な仮想平面Ｐ２内の任意の測定点に
おける噴射圧力ｐｎを検知することができるものである
。

装置本体１０は、圧力読取部１１と、中心軸位置推定部
１２と、測定点制御部１３と、バルブ制御部１４との他
に、流速演算部１５と、噴射角度演算部１６と、合否判
定部１７とを備えてなる。

圧力センサＰＳからの出力信号ＰＳａは、圧力読取部１
１を介して、圧力測定値ｐとして、中心軸位置推定部１
２に入力されている。中心軸位置推定部１２の出力たる
測定点の座標ＸＹは、測定点制御部１３に入力された上
、サーボモータＭＸ　。

ＭＹに対する駆動信号１３ａとして、装置本体１０から
出力されている。測定点制御部１３からは、開閉弁■を
開閉するタイミングｔｖを示すタイミング信号１３ｂが
、バルブ制御部１４に出力され、バルブ制御部１４から
は、開閉弁■に対する駆動信号１４ａが出力されている
。さらに、測定点制御部１３からは、圧力読取部１１に
対して、圧力センサＰＳからの出力信号ＰＳａの読取り
タイミングｔｐを示すタイミング信号１３Ｃが出力され
ている。

噴射角度演算部１６は、中心軸位置推定部１２によって
推定される／ズルＮの流体噴射中心軸位置（ＸＣ，ＹＣ
）を入力して、ノズルＮの噴射角θと噴向角αとを算出
し、これを合否判定部１７へ出力する。ただし、噴射角
θとは、ノズルＮの流体噴射中心軸Ｎａが、平面Ｐ１に
対して上下方向になす角度をいうものとしく第１図）、
また、噴向角αとは、流体噴射中心軸Ｎａが、紙面と平
行な平面に対して、水平方向になす角度をいうものとす
る。

流速演算部１５は、圧力読取部１１からの圧力測定値ｐ
と、気圧センサＡＳと温度センサＴＳとから、それぞれ
、気圧読取部］８と気温読取部１９とを介して読み取ら
れる現在の気圧Ａと気温Ｔとを使用して、ノズルＮから
の噴射流体の流速■を演算し、これを合否判定部１７に
出力する。

ただし、気圧Ａと気温Ｔとは、ノズルＮがエアノズルで
あるときにのみ使用するものとし、ノズルＮが水噴射ノ
ズルであるときは、これらのデータを読み取る。必要は
ない。

合否判定部１７からの出力は、適当な形式のデータとし
て、データ表示部ＤＰに出力されて、表示またはプリン
トアウトすることができるようになっている。すなわち
、データ表示部ＤＰは、適宜のデイスプレィ装置または
プリンタ装置である。

かかる構成のノズルの流体噴射性能検定装置の作動は、
次のとおりである。

いま、圧力読取部１１は、測定点制御部１３からのタイ
ミング信号１３ｃに呼応して、圧力センサＰＳからの出
力信号ＰＳａを読み取ることができるものとし、中心軸
位置推定部１２は、先きに記憶されている測定点の座標
ＸＹと、圧力読取部１１からの圧力測定値ｐとを使用し
て、所定のデータ処理演算を実行するとともに、次回の
測定点の座標ＸＹを決定して、測定点制御部１３に出力
するものとする。

測定点制御部１３は、バルブ制御部１４に対してタイミ
ング信号１３ｂを出力し、バルブ制御部１４を介して、
開閉弁Ｖを、所定のタイミングｔｖにおいて開閉制御す
る。測定点制御部１３は、さらに、サーボモータＭＸ　
、ＭＹに対して、中心軸位置推定部１２からの座標ＸＹ
を出力するから、サーボモータＭＸ　、ＭＹは、位置決
め装置Ｎ１を介して、ノズルＮの位置を座標ＸＹに相当
する位置に位置決めすることができる。測定点制御部１
３は、この位置決め動作の完了を待って、バルブ制御部
１４を介して開閉弁Ｖを開く一方、圧力読取部１１に対
してタイミング信号１３ｃを出力するので、圧力読取部
１１は、これに呼応して、座標ＸＹを有する新しい測定
点における噴射圧力ｐｎの測定を行ない、中心軸位置推
定部１２に対して、圧力測定値ｐを出力することができ
る。以下、同様の操作を繰り返して、所定の複数の測定
点における圧力測定値ｐを得ることができるものである
。なお、ここで、圧力読取部１１は、１回のタイミング
信号１３ｃに呼応して、所定の複数回に亘って噴射圧力
ｐｎを読み取り、その平均値を、圧力測定値ｐとして出
力するものとする。

中心軸位置推定部１２における演算内容は、第２図のフ
ローチャートによって規定されている。

まず、変数ＹｃをＹｃ　＝Ｙｏに設定しく第２図のプロ
グラムステップ（１）、以下、単に、（１）のように記
す）、座標ＸＹのＹ軸の値を、Ｙ＝Ｙｃ　＝Ｙｏに固定
したＸ軸方向について、第１の測定軸５ＬＹｏにおける
最終測定軸位置Ｘｃを求める（２）。ただし、ここで、
定数ＹＯは、Ｙ＝Ｙｏを通り、Ｘ軸に平行な第１の測定
軸５ＬＹｏが、仮想平面Ｐ２を貫く設計上の流体噴射中
心軸Ｎｂ（ＸｂＳＹｂ）のまわりの等圧線パターンＰＮ
を横切るように、また、その位置になるべ（近くなるよ
うに、任意に定めるものとする（第４図）。

Ｘ軸方向について、第１の測定軸５ＬＹｏにおける最終
測定軸位置Ｘｃの決定プラクテイスの詳細は、第３図に
示すとおりである。すなわち、まず、インデクスｉ＝０
として（同図のプログラムステップ（３１）、以下、単
に、（３１）のように記す）、第１の測定軸５ＬＹｏ上
に、最初の２測定点ｘｉｌ、ｘｉ２を定める（３２）。

ただし、ここで、ｘｉｌ＝Ｘｉ　−ａｉ　ｓ　Ｘ１２＝
Ｘｉ　＋ａｉ　　（１＝ｏ）とし、変数ＸＯは、定数Ｙ
Ｏと同様に、Ｘ＝Ｘ。

を通り、Ｙ軸に平行な直線ＬＸｏが、設計上の流体噴射
中心軸Ｎｂの近傍を通るように、任意に定めるものであ
る（第４図）。また、定数ａＯは、このようにして定め
た変数Ｘｏに対して、Ｘ＝ｘｉ１、Ｘ＝ｘｆ２を通り、
Ｙ軸に平行な直線ＬＸＩ、ＬＸ２が、設計上の流体噴射
中心軸Ｎｂを両側から挾み込み、しかも、等圧線パター
ンＰＮを横切るようにして、任意に定めるものである。

このようにして、２測定点ｘ１１、Ｘ１２を定めると、
このものは、第１の測定軸５ＬＹｏ上にあって、しかも
、当該測定軸上における設計上の流体噴射中心軸位置ｘ
ｂを挾み込むとともに、直線ＬＸｏの位置（以下、測定
軸位置という）Ｘｏから、それぞれ、所定の離間距離ａ
Ｑ、ａＱだけ離れたものとなる。そこで、中心軸位置推
定部１２は、各測定点ｘｉｌ、ｘｉ２ごとに、測定点制
御部１３、バルブ制御部１４、圧力読取部１１を使用し
て、前述の手順により、噴射圧力ｐｎを測定して、その
結果を、圧力測定値ｐｉｌ、ｐｉ２として記憶する（３
２）。

つづいて、プログラムは、圧力測定値ｐｉ１、ｐｉ２を
利用して、次回の測定軸位置Ｘｉ＋１を定める（３３）
。すなわち、ｐ　ｉｉ＜　ｐ　ｔ２であったとして（第
５図）、まず、あらかじめ定めた小さな定数△ｐを使用
して、△ｐ＝ｐｉｌ−ｐｉｏとなるように、一定ｆｆ１
ｐｉｏを定める。次いで、次式によ゛って、次回の測定
軸位置Ｘｉ＋１を求めることができる。

Ｘｉ＋１　＝ａｉ　（ｐｉ２−ｐｉｔ）／（ｐ　ｉｆ＋
　ｐ　ｉ２−２　ｐ　ｔｏ）　＋Ｘｉすなわち、次回の
測定軸位置Ｘｉ＋１は、２測定点ｘｉｌ、ｘｉ２におけ
る圧力測定値ｐｉｔ、ｐｉ２から、一定量ｐｉｏを減算
した結果により、離間距離ａｔの合計２ａｉを案分して
定めるものであって、換言すれば、第５図における斜線
を施した面積Ｓ１、Ｓ２が等しくなるようにするもので
ある。なお、一定量ｐｉｏは、圧力測定値ｐｉｌ、ｐｉ
２から差し引かれるから、その結果は、圧力測定値ｐｉ
１、ｐｉ２をそのまま使用するときに比して、両者の比
が実質的に拡大され、したがって、圧力測定値ｐｉｌ、
ｐｉ２の差異を、次回の測定軸位置Ｘｉ＋１に拡大して
反映することができる。

以下、インデクスｉ＝ｉ＋１として同様の手順を繰り返
せば（（３４）ないしく３７））、測定軸位置Ｘｉは、
次第に、第１の測定軸５ＬＹｏ上における噴射圧力分布
曲線ｐＹｏのピーク値ｐｍに対応する座標値、すなわち
、第１の測定軸５ＬＹｏにおける最終測定軸位置Ｘｃに
近付いて収束して行（。ただし、次回の離間距離ａｉは
、ａｉ　＝ａｉ／ｂｉ（ｂｉ＞１）として、順次、狭め
て行くものとする（３７）。そこで、圧力測定値ｐｉ１
、ｐｉ２の差が所定の制限値ｐｏより小さくなり（３４
）、または、所定回数ｉ　ｍａｘの繰返しが行なわれた
ことを以って（３６）、第１の測定軸５ＬＹｏにおける
最終測定軸位置Ｘｃを定めることができるものである（
３８）。

このようにして、Ｘ軸方向について第１の測定軸５ＬＹ
ｏにおける最終測定軸位置Ｘｃが求められたら（２）、
つづいて、Ｘ＝Ｘｃを通るＹ軸方向の直線を第２の測定
軸５ＬＸｏとし、全（同様の手順によって、第２の測定
軸５ＬＸｏにおける最終測定軸位置Ｙｃを求める（３）
。ただし、このときの詳細手順も第３図のプログラムを
使用すればよく、そのときは゛、同図におけるｘｉｌ、
ｘｉ２は、ｙｉｌ、ｙｉ２と読み替え、また、Ｘｔ　ｓ
　ＸｔＯｓＸｃは、ＹＩ　ＳＹｘ＋１　、Ｙｃと読み替
えるものとする。

以上の手順を所定回数繰り返しく４）、第１、第２の測
定軸５ＬＹｊ、５ＬＸｊ（ｊ＝ｏ、１．２・・・）にお
ける最終測定軸位置Ｘｃ　ｓ　Ｙｃを求め、その最終値
を以って、このノズルＮの流体噴射中心軸位置（Ｘｃ、
Ｙｃ）として推定すればよい（５）。

なお、第３図のステップ（３７）において、ａｉ　＝ａ
ｉ　／ｂｉ　（ｂｉ　＞１）とすることは、測定軸位置
Ｘｉの算出の都度、離間距離ａｉを狭めて行くことを意
味している。しかしながら、このことは、単に、繰返し
計算の収束速度を高めることが目的であるから、ここで
は、ｂｉ＝１としてもよいことはいうまでもない。

第３図のステップ（３３）において、離間距離ａｔの合
計２ａｆを案分するに際して、圧力測定値ｐｉｔ、ｐｉ
２から一定量ｐｉｏを差し引くのは、次回の測定軸位置
Ｘｉ＋１に対して、圧力測定値ｐｉｌ、ｐｉ２の差異を
一層よく反映するようにし、最終測定軸位置Ｘｃへの収
束速度を高めるためである。

そこで、一定量ｐｊｏは、圧力測定値ｐｉｌ、ｐｉ２の
うちの小さい方から差し引いたときに、なお、あらかじ
め定めた定数△ｐが残るように定めるが、このときの定
数△ｐは、圧力測定値ｐの最大値ｐｍの数分の１程度に
定めるのがよい。定数△ｐが小さ過ぎると、繰り返し演
算ごとの測定軸位置Ｘｉの振幅が過大となり、却って、
収束速度が遅（なるからである。

第３図のステップ（３２）において、２測定点ｘｉｌ、
ｘｉ２は、設計上の流体噴射中心軸位置ｘｂを挾み込む
ように定める。一方、同図のステップ（３７）において
、次回の測定点の離間距離ａｉ＝ａｉ／ｂｉを定めるた
めの定数ｂｉ　（ｂｉ　＞１）は、次回の測定点も、常
に、設計上の流体噴射中心軸位置ｘｂを挾み込むように
、しかも、その離間距離ａｉができるだけ小さくなるよ
うに、繰り返し演算の都度、最適に選定すべきものであ
る０いま、定数ｂｉを過大としてしまい、次回の測定点
が設計上の流体噴射中心軸位置ｘｂを挾むことがな（な
ったことは、ステップ（３２）ないしく３７）の繰り返
し演算の結果として得られる、各測定点に対応する圧力
測定値ｐｉｔ、　ｐｉｔ・・・、ｐｉ２、ｐｉ２・・・
からなる数列の一方ないし双方内に、前回よりも今回の
データが減少するものが含まれることによって検出する
ことができる。すなわち、正規の状態を保ちながら、定
数ｂｉの選定が行なわれる限り、この繰り返し演算にお
ける圧力測定値ｐｉｌ、ｐｉｌ・・・、ｐｉ２、ｐｉ２
・・・は、それぞれ、−様に増加する数列となるもので
あるから、この数列内にデータの減少が見出されたとき
は、定数ｂｉを減少させた上、一連の手順を再実行すれ
ばよい。

エアジェツト織機のサブノズルについて、以上のプラク
テイスを適用するときは、第３図における所要回数ｉｍ
ａｘ＝３、第２図のステップ（４）の所要回数２程度で
、前述の測定精度が得られることがわかっている。した
がって、このときの総所要測定点数は、従来方法よりも
格段に少な（て済むものである。

以上のようにして、中心軸位置推定部１２によって第１
、第２の測定軸５ＬＹｊ、５ＬＸｊにおける最終測定軸
位置Ｘｃ　ｓ　Ｙｃの最終値が求められ、これを、ノズ
ルＮの流体噴射中心軸位置（ＸＣ％Ｙｃ　）として推定
すると、噴射角度演算部１６は、これを使用して、ノズ
ルＮの噴射角θと噴向角αとを算出して、合否判定部１
７に出力するから、合否判定部１７は、噴射角θと噴向
角αとを、それぞれの規定値と比較して、その結果をデ
ータ表示部ＤＰに表示出力することができる。

一方、中心軸位置推定部１２は、測定点制御部１３を利
用して、圧力センサＰＳが、流体噴射中心軸位置（Ｘｃ
、Ｙｃ）における噴射圧力ｐｎを検知するようにする。

そのときの圧力測定値ｐは、流速演算部１５に取り込ま
れるから、流速演算部１５は、これを使用して、流体噴
射中心軸位置（Ｘｃ、Ｙｃ）における噴射流体の流速Ｖ
を算出することができる。ここで、圧力測定値ｐと流速
■との関係は、周知の流体計測法における圧力と流速と
の関係式によるものとし、流体がエアであるときは、気
温Ｔと気圧Ａとによって、流体密度の補正を要するもの
である。

このようにして算出された流速Ｖも、同様に、合否判定
部１７によって、その規定値と比較された上、データ表
示部ＤＰに出力して、表示することができる。

以上の説明において、流速演算部１５と、噴射角度演算
部１６とは、単に、ノズルＮの流体噴射中心軸位置（Ｘ
ｃ、Ｙｃ）と、そこにおける噴射圧力ｐｎとがデータと
して得られれば十分であるときは、これらを省略するこ
ともできるものとする。このときは、合否判定部１７は
、これらのデータを、それぞれの規定値と比較して、ノ
ズルＮの合否判定をすれば足る。

また、合否判定部１７は、このようにして得られる流体
噴射中心軸位置（ＸｃＳＹｃ）と、そこにおける噴射圧
力ｐｎｓまたは、噴射角θ、噴向角α、流速Ｖを、それ
ぞれの規定値と比較して、その結果をデータ表示部ＤＰ
に表示出力するようにするものであるから、これらのデ
ータそのものを表示すれば足る場合には、合否判定部１
７は削除してもよいものである。

さらに、第２図のステップ（４）における繰返し計算の
打切り時期は、繰返し計算回数が所定回数に到達した場
合に加えて、今回の計算結果と前回の計算結果とを比較
して、繰返し計算が十分に収束したことを検知するよう
にしてもよいことはいうまでもない。また、この手法は
、第３図におけるステップ（３６）についても適用でき
ることは勿論である。

他の実施例 圧力読取部１１におけるデータ処理内容は、圧力センサ
ＰＳの出力信号ＰＳａに含まれるノイズ成分を除去して
、噴射圧力Ｐｎを精度よく読み取ることが目的であるか
ら、各測定点当り複数回の読取り結果の単純平均をとる
のみならず、他の任意の処理形式とすることができる。

たとえば、ソフトウェア的なローパスフィルタ機能を実
現するようにしてもよ（、また、圧力センサＰＳと圧力
読取部１１との間に、ハードウェアによるローパスフィ
ルタを介装してもよいことはいうまでもない。

第２図のステップ（２）、（３）においては、Ｘ軸方向
とＹ軸方向とについて、それぞれ独立に、前述した手順
を繰り返して、第１、第２の測定軸Ｓ　Ｉ、Ｙｊ、　Ｓ
　Ｌ、Ｘｊ　（ｊ　＝　Ｏｌｌ、２−）ニおける最終測
定軸位置Ｘｃ　、Ｙｃを求めたが、これに代え、第３図
のステップ（３３）において、第１の測定軸５ＬＹｊに
ついて次回の測定軸位置Ｘｉ＋１を求めたら、直ちに、
この測定軸位置Ｘｉ＋１を通る第２の測定軸５ＬＸｊ上
で、次回の測定軸位置Ｙｉ＋１を求め、以下、同様にし
て、異なる座標軸Ｘ、Ｙ方向について、交互に、測定軸
位置Ｘｉ　、Ｙｉの算出と、噴射圧力ｐｎの測定とを繰
り返すことができる。全体としての収束速度が速（なる
から、等圧線パターンＰＮが、Ｘ軸、Ｙ軸に対して傾い
た楕円形であったとしても、所定回数で繰り返し演算を
打ち切ったときに（４）、最終的に推定される流体噴射
中心軸位置（Ｘｃ　ｓ　Ｙｃ　）の精度が不当に悪くな
るおそれを少な（することができる。

さらに、第２図のステップ（２）、（３）におけるＸ軸
方向、Ｙ軸方向は、ステップ（２）、（３）を繰り返す
ときに、必ずしも固定されたものとする必要はない。す
なわち、最初にステップ（２）、（３）を演算するとき
に定めた座標ＸＹは、２回目以降の演算の際には、その
都度、異なる方向に定めるようにしてもよいものである
。

中心軸位置推定部１２における、第１、第２の測定軸５
ＬＹｊ、５ＬＸｊにおける最終測定軸位置Ｘｃ　ＳＹｃ
の決定プラクティスは、第３図に代えて、回帰曲線を利
用するようにしてもよい（第６図）。まず、１の座標軸
方向（同図では、Ｘ軸方向）について、第１の測定軸５
ＬＹｏ上に複数個の測定点ｘｌｘ２・・・ｘｎを定め、
各測定点ｘｉ（ｉ＝１．２・・・ｎ）における圧力測定
値ｐｉを求める。これらのデータ（ＸＩ　ｓ　ｐｌ　）
を、あらかじめ用意した回帰曲線に当てはめると、第１
の測定軸５ＬＹｏについての圧力分布曲線ｐＹｏのピー
ク値ｐｍが定まるから、このピーク値ｐｍに対応する点
を、第１の測定軸５ＬＹｏにおける最終測定軸位置Ｘｃ
とすればよい。ここで、使用する回帰曲線の形状は、多
数のノズルＮについ°Ｃの測定データから、あらかじめ
定めておくものとする。

このようにして、Ｘ軸方向について、第１の測定軸５Ｌ
Ｙｏにおける最終測定軸位置Ｘｃが求められたら、同様
にして、Ｙ軸方向について、第１の測定軸５ＬＹｏにお
ける最終測定軸位置Ｘｃを通る第２の測定軸５ＬＸｏを
定めて、当該測定軸における最終測定軸位置Ｙｃを求め
（第２図）、以下、この手順を所定回数繰り返すことに
よって、第１、第２の測定軸５ＬＹｊＳＳＬＸｊにおけ
る各最終測定軸位置Ｘｃ　ｓ　Ｙｃの最終値を以って、
ノズルＮの流体噴射中心軸位置（ＸｃＳＹｃ）を推定す
ることができる。

なお、この実施例においては、さらに、データ（ｘｉ、
ｐｉ）を使用して、たとえば、最小２乗法等によって、
回帰曲線の形状を定めるようにしてもよいことはいうま
でもない。

さらには、第１の測定軸５ＬＹｏ上に、設計上の流体噴
射中心軸位置ｘｂを挾み込むようにして、その両側に、
各複数個の測定点Ｘ１％Ｘ２・・・ｘｎをとり（第７図
）、第１の測定軸５ＬＹｏについての圧力分布曲線ｐＹ
ｏに関し、設計上の流体噴射中心軸位置ｘｂの両側の勾
配直線Ｌ１２、Ｌ３４を求めて、その交点Ｃの位置を、
第１の測定軸Ｓ’ＬＹｏにおける最終測定軸位置Ｘｃと
し、以下、この最終測定軸位置Ｘｃを通り、異なる座標
軸方向について、前記の手順で、第２の測定軸５ＬＸｏ
における最終測定軸位置Ｙｃを求め、同様の手順を所定
回数繰り返して行なうことにより、第１、第２の測定軸
５ＬＹｊ、５ＬＸｊにおける最終測定軸位置Ｘｃ、Ｙｃ
を求めることもできる。

なお、第６図、第７図を使用する各実施例においても、
第１、第２の測定軸５ＬＹｊ、５ＬＸｊ（ｊ−〇、１．
２・・・）の方向は、繰返し演算に際し、最初に定めた
座標ＸＹの座標軸方向に固定する必要はない。

仮想平面Ｐ２内におけるノズルＮの等圧線パターンＰＮ
が真円に近いことがわかっているときは、各辺ＬＭ、Ｍ
ＮＳＮＬが、等圧線パターンＰＮを横切るように、しか
も、設計上の流体噴射中心軸Ｎｂを囲むようにして、仮
想平面Ｐ２内に任意の三角形ＬＭＮを定め（第８図）、
この三角形ＬＭＮの各頂点し１″ＭＳＮを測定点として
、各辺ＬＭ、ＭＮ、ＮＬのそれぞれについて、第２図の
ステップ（２）、（３）にならって、各辺ＬＭ。

ＭＮ、ＮＬにおける最終測定軸位置ＬＭｃ。

ＭＮｃ　５ＮＬｃを求めることができる。これらの最終
測定軸位置ＬＭｃ　、ＭＮｃ　、ＮＬｃを通り、各辺Ｌ
Ｍ、ＭＮ、ＮＬに立てた垂線ＣＬＭ、ＣＭＮ。

ＣＮＬが形成する三角形ａｂｃの重心位置を求め、これ
を、このノズルＮの流体噴射中心軸位置（Ｘｃ　ｓ　Ｙ
ｃ　）として推定することができる。三角形ａｂｃの重
心位置は、各頂点ａＳｂＳｃの座標を（ＸｃｋＳＹｃｋ
）（ｋ＝ａ、ｂ、ｃ）として、たとえば、Ｘｃ　＝ΣＸ
ｃｋ／３、Ｙｃ　＝ΣＹＣｋ／３として求めればよい。

第２図のステップ（２）ないしく４）を繰り返す必要が
ないので、−層能率よ（演算を完了することができる。

なお、この実施例における三角形ＬＭＮは、任意の多角
形に拡張することができることはいうまでもない。

なお、この発明は、単に、ノズルＮの単体の性能検定に
使用するのみならず、ノズルＮを織機上に取り付けた状
態において、その流体噴射中心軸Ｎａの方向が適正であ
ることをチエツクする用途にも、有効に適用することが
できるものである。

発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、圧力センサと、
中心軸位置推定部と、測定点制御部とを設け、中心軸位
置推定部は、２測定点の圧力測定値を利用した「重み付
け」によって案分される測定軸位置の収束結果として、
最終測定軸位置を定める等の手順を利用して、ノズルの
流体噴射中心軸位置を推定することができるから、所要
総測定点数は、単に、座標軸上に等ピッチに測定点をと
る場合に比して格段に少なくて足り、したがって、検定
能率を大幅に同上せしめることができるという優れた効
果がある。

また、噴射角度演算部と流速演算部とを設けるときは、
ノズルの噴射角・噴向角の他、流体噴射中心軸位置にお
ける噴射流体の最大流速をも算出表示することができる
という実用的に顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は実施例を示し、第１図は全体構成
系統図、第２図と第３図は中心軸位置推定部のプログラ
ムフローチャート、第４図と第５図は動作説明図である
。 第６図と第７図は、それぞれ、別の実施例を示す第５図
相当図である。 第８図は、さらに他の実施例を示す第４図相当図である
。 Ｎ・・・ノズル　　Ｖ・・・流速 θ・・・噴射角　　α・・・噴向角 Ｎａ・・・流体噴射中心軸 Ｎｂ・・・設計上の流体噴射中心軸 Ｐ２・・・仮想平面 ＸＳＹ・・・座標軸 ５ＬＹｊ・・・第１の測定軸 ５ＬＸｊ・・・第２の測定軸 ｐｎ・・・噴射圧力　　ｐｉｏ・・・一定量ｐＳｐｉｔ
、ｐｉ２、ｐｉ・・・圧力測定値Ｘｉ　ＳＸｔ＋１・・
・測定軸位置 ｘｉｌ、ｘｉ２、ｘｉ　ＳＬ、ＭＳＮ・・・測定点ａｉ
・・・離間距離 ｐＹｏ・・・圧力分布曲線 Ｌ１２、Ｌ３４・・・勾配直線 Ｃ・・・交点 ＬＭＳＭＮＳＮＬ・・・辺 ＣＬＭ、ＣＭＮ、　ＣＮＬ・・・垂線 Ｘｃ　ＳＹｃ　、ＬＭｃ　ＳＭＮｃ　、ＮＬｃ・・・最
終測定軸位置 （Ｘｃ、Ｙｃ）・・・流体噴射中心軸位置（Ｘｂ、Ｙｂ
）・・・設計上の流体噴射中心軸位置ＰＳ・・・圧力セ
ンサ １１・・・圧力読取部　　１２・・・中心軸位置推定部
１３・・・測定点制御部　　１５・・・流速演算部１６
・・・噴射角度演算部 １７・・・合否判定部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ノズルに対面する仮想平面内の任意の測定点におけ
   る噴射圧力を検知する圧力センサと、該圧力センサから
   の圧力測定値を使用してノズルの流体噴射中心軸位置を
   推定する中心軸位置推定部と、該中心軸位置推定部が定
   める測定点と流体噴射中心軸位置とにおける噴射圧力を
   前記圧力センサが検知するように、ノズルと前記圧力セ
   ンサとの相対位置を制御する測定点制御部とを備え、前
   記測定点制御部と圧力センサとは、前記中心軸位置推定
   部により流体噴射中心軸位置を推定した後、当該流体噴
   射中心軸位置における噴射圧力を測定することを特徴と
   するノズルの流体噴射性能検定装置。 ２）前記中心軸位置推定部は、前記仮想平面内に定めた
   測定軸位置を通る第１の測定軸上において、測定軸位置
   の両側に、設計上の流体噴射中心軸位置を挾み込むよう
   にして所定の離間距離の２測定点を定め、当該２測定点
   における噴射圧力を測定し、その圧力測定値により前記
   離間距離の合計を案分して次回の測定軸位置を算出し、
   以下、順次、圧力測定と測定軸位置の算出とを所定回数
   繰り返して前記第１の測定軸における最終測定軸位置を
   定め、同様の手順により、前記最終測定軸位置を通り、
   異なる座標軸方向の第２の測定軸における最終測定軸位
   置を求め、以上の手順を所定回数繰り返したときの最終
   測定軸位置の最終値を流体噴射中心軸位置として推定す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のノズル
   の流体噴射性能検定装置。 ３）前記中心軸位置推定部は、前記仮想平面内に定めた
   第１の測定軸上において複数個の測定点を定め、当該測
   定点における圧力測定値を所定の回帰曲線に当てはめて
   前記第１の測定軸における最終測定軸位置を定め、同様
   の手順により、前記最終測定軸位置を通り、異なる座標
   軸方向の第２の測定軸における最終測定軸位置を求め、
   以上の手順を所定回数繰り返したときの最終測定軸位置
   の最終値を流体噴射中心軸位置として推定することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のノズルの流体噴射
   性能検定装置。 ４）前記中心軸位置推定部は、前記仮想平面内に定めた
   第１の測定軸上において、設計上の流体噴射中心軸位置
   を挾み込むようにして各複数個の測定点を定め、当該測
   定点における圧力測定値から求められる、前記設計上の
   流体噴射中心軸位置の両側における圧力分布曲線の勾配
   直線の交点の位置を前記第１の測定軸における最終測定
   軸位置とし、同様の手順により、前記最終測定軸位置を
   通り、異なる座標軸方向の第２の測定軸における最終測
   定軸位置を求め、以上の手順を所定回数繰り返したとき
   の最終測定軸位置の最終値を流体噴射中心軸位置として
   推定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ノズルの流体噴射性能検定装置。 ５）前記中心軸位置推定部は、前記仮想平面内において
   、設計上の流体噴射中心軸位置を囲むようにして複数の
   測定点を定め、該測定点における噴射圧力を測定し、そ
   の圧力測定値により、前記測定点が形成する多角形の各
   辺の長さを案分して前記各辺における最終測定軸位置と
   し、当該最終測定軸位置を通り、前記各辺に立てた垂線
   が形成する多角形の重心位置を流体噴射中心軸位置とし
   て推定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のノズルの流体噴射性能検定装置。 ６）前記中心軸位置推定部により推定された流体噴射中
   心軸位置を使用してノズルの噴射角と噴向角とを算出す
   る噴射角度演算部と、圧力測定値から噴射流体の流速を
   算出する流速演算部とを付加したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか記載のノズル
   の流体噴射性能検定装置。 ７）前記噴射角と噴向角と流速とを、それぞれ規定値と
   比較する合否判定部を付加したことを特徴とする特許請
   求の範囲第６項記載のノズルの流体噴射性能検定装置。 ８）前記圧力センサと中心軸位置推定部との間には、所
   定の測定点における噴射圧力を繰り返し測定し、各測定
   値の平均値を圧力測定値として出力する圧力読取部を介
   装したことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ７項のいずれか記載のノズルの流体噴射性能検定装置。