JPH02240560A - ガラス繊維の欠陥検査装置 - 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、ガラス繊維の欠陥検査装置に関し、特にガ
ラス繊維糸中に微小な金属片が含まれる欠陥を検出する
のに有用である。

［従来の技術］ 従来のこの種のガラス繊維の欠陥検査装置としては、例
えば特開昭６０−２０１３８号公報に開示のものや、特
開昭５９−２１４７４８号公報に開示のものがある。

特開昭６０−２０１３８号公報に開示のものは、第６図
に示すように、ガラス繊維糸Ｇが通過する貫通孔５２を
穿設した導波管５３と、マイクロ波送信機５４と、マイ
クロ波受信機５５とを具備してなっており、ガラス繊維
糸中に異物が含まれているときに生じる受信マイクロ波
の波形変化を検知して欠陥を検出している。

特開昭５９−２１４７４８号公報に開示のものは、第７
図に示すように、ガラス繊維糸Ｇに近接して設置された
電極６２．６２と、その電極６２゜６２間に高周波電界
を与える高周波電源６３と、光検出器６４とを具備して
なっており、ガラス繊維糸Ｇに導電性物質が含まれてい
るときに生じる高周波放電の発光を検知して欠陥を検出
している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来のガラス繊維の欠陥検査装置は、構成や取扱い
が複雑となる問題点がある。

例えば第６図に示す装置ｆ５１では、数Ｇ＆のマイクロ
波を用いるため、構成要素が特殊なものとなる上に、マ
イクロ波の漏洩防止などの必要があまた第７図に示す装
置６１では、強い高周波電界を与えうる高出力の高周波
電源を要し、さらに、外来光の遮断などが必要となる。

そこで、この発明は、特殊な構成要素を必要とせず、取
扱いも容易なガラス繊維の欠陥検査装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明のガラス繊維の欠陥検査装置は、ガラス繊維に
近接して設置される検出用コイルと、その検出用コイル
を一部に含むか又はその検出用コイルと結合されている
発振回路と、前記検出用コイルに生じる電気的変化を検
出する検出回路とを具備してなることを構成上の特徴と
するものである。

上記構成において「発振回路」の周波数は、数Ｍｈ〜数
１０ＭＨ＄が好ましく、さらには１０Ｍｋ〜５０Ｍ−が
好ましい。

また上記構成において「検出用コイルに生じる電気的変
化」とは、検出用コイルにおける高周波信号の振幅１周
波数１位相、波形の少なくとも一つの変化を意味するも
のである。

［作用］ ガラス繊維の欠陥の代表的なものはガラスモノフィラメ
ント（直径数μ）中に鉄、ニッケル等の金属の微小片（
直径１μ以下から数μ、長さ１關以下から散開）が混入
するものであるが、このような欠陥のある部分が近接し
たときと欠陥のない部分が近接したときとでは検出用コ
イルのインピーダンスが異なってくる。

そこで、この検出用コイルを発振回路の一部とすれば、
発振周波数が異なることとなる。また、この検出用コイ
ルを発振回路の負荷として結合すれば、負荷の大きさが
異なることとなる。

したがって、検出用コイルに生じる電気的変化（振幅１
周波数変化など）を検出回路で検知すれば、ガラス繊維
の欠陥を検出することが出来る。

［実施例］ 以下、図に示す実施例によりこの発明を更に詳しく説明
する。なお、これによりこの発明が限定されるものでは
ない。

第１図に示すこの発明の一実施例のガラス繊維の欠陥検
査装置１は、絶縁チューブ２と、その絶縁チューブ２に
巻回された検出用コイル３と、その検出用コイル３に並
列接続されたコンデンサ４と、前記検出用コイル３をそ
の一部として含む発振回路５と、その発振回路５の発振
周波数ｆを電圧Ｖに変換するｆ−Ｖ変換回路６と、その
ｆ−Ｖ変換回路６の出力電圧Ｖの変化を検出する検出回
路７とを具備してなっている。

絶縁チューブ２はガラスモノフィラメントを数百本束ね
たガラス繊維糸Ｇ（太さ０．１〜１−−）と接触しない
程度の内径を有し仮に接触してもガラス繊維糸Ｇを傷つ
けない素材のものであり、例えば直径２閤程度のテフロ
ンチューブである。その内部にガラス繊維糸Ｇが速度Ｓ
で通されている。

検出用コイル３とコンデンサ４とは並列共振回路を形成
し、その共振周波数が発振回路５の発振周波数ｆとなる
。

ｆ−Ｖ変換回路６は入力周波数が高いときは低い出力電
圧を出力し、入力周波数が低いときは高い出力電圧を出
力する。

検出回路７は、前記出力電圧Ｖの大きさと、その大きさ
が変化する遷移時間と、変化後の一定の大きさが持続す
る持続時間とを検知し、これらから欠陥の有無と欠陥の
長さを判定して出力する。

次に上記欠陥検査装置１の動作を説明する。

ガラス繊維糸Ｇの欠陥のない部分が検出用コイル３の近
傍を通過しているときの発振周波数をｆＯとすると、ｆ
−Ｖ変換回路６は前記発振周波数ｆＯに対応した出力電
圧ＶＯを出力する。

他方、例えば微小金属片を含んだ欠陥部分が検出用コイ
ル３の近傍を通過すると、検出用コイル３のインダクタ
ンスが増加するので、発振周波数は例えばｆｌに下がり
、ｆ−Ｖ変換回路６はその発振周波数ｆ１に対応した出
力電圧Ｖ１を出力する。ｆＯ＞ｆｌなので、ＶＯ＜Ｖｌ
である。

欠陥部分が通過してしまうと、もとの発振周波数ｆＯに
戻り、ｆ−Ｖ変換回路６は出力電圧■０を出力する。

第２図はこの出力電圧■の時間変化を示したものである
。

検出回路７は、前記ｆ−Ｖ変換回路６の出力電圧ｖ１が
所定のレベル（例えば無視できる最大の欠陥部分が通過
したときの出力電圧ｖ１より僅かに高い電圧値を用いる
ことか出来る）以上であれば、欠陥検出信号を出力する
。また、前記ｆ−Ｖ変換回路６の出力電圧がＶＯ−Ｖ１
間で変化する遷移時間τＯおよび■１の持続時間τ１を
検知し、欠陥部分の長さを算出する。

すなわち、第３図に示すように、ガラスモノフィラメン
トＧＯの通過速度をＳとしくそれはガラス繊維糸Ｇの通
過速度Ｓである）とし、検出用コイル３の実効長さ（充
分小さな欠陥部分が通過するときのｆＯとτ１とを得る
と（τＯ＋τ１）×Ｓが実効長さになる）をＷとし、ガ
ラスモノフィラメントＧｏに含まれる欠陥部分αの長さ
をＤとするとき、 τ０＜Ｗ／ｓならば、ＤζτＯＸｓ τ０≧Ｗ／ｓならば、Ｄ＝　（ｒｏ＋ｒｌ）Ｘｓで算出
した欠陥部分の長さＤを出ツノする。

上記ガラス繊維の欠陥検査装置１の変形例としては、上
記検出回路７に代えて、ｆ−Ｖ変換回路６の出力電圧■
が所定のレベル未満ではＬを出力しそのレベル以上では
Ｈを出力するシュミットトリガ回路とＨの持続時間Ｔを
検知する計数回路とを設け、シュミットトリガ回路から
のＨ出力を欠陥検出信号として出力すると共に、欠陥部
分の長さＤを Ｄ＃ＴＸｓ−Ｗ で算出して出力するものが挙げられる。

また、他の変形例としては、前記ｆ−Ｖ変換回路６の出
力電圧■１の大きさから欠陥部分の大きさをある程度判
定して（例えば数段階に評価して）出力するものが挙げ
られる。

なお、ノイズを避けるために、検出用コイル３の内凹を
金属ケースで覆ってシールドするのが好ましい。

次に第４図はこの発明の他の実施例のガラス繊維の欠陥
検査装置１１を示すものである。

このガラス繊維の欠陥検査装置１１は、絶縁チューブ１
２と、その絶縁チューブ２に巻回された発振用コイル１
３と、その発振用コイル１３に並列接続された発振用コ
ンデンサ１４と、前記発振用コイル１３および発振用コ
ンデンサ１４をその一部として含む発振回路１５と、前
記発振用コイル１３に磁束を介して結合された検出用コ
イル２３と、その検出用コイル２３に並列接続されたコ
ンデンサ２４と、前記検出用コイル２３の誘起電圧の変
化を検出する検出回路２７とを具備してなっている。

検出用コイル２３は、発振用コイル１３に重ねて巻回さ
れてもよいし、発振用コイル１３に近接して並べて絶縁
チューブ１２に巻回されてもよい。

検出用コイル２３とコンデンサ２４とは並列共振回路を
構成し、ガラス繊維糸Ｇの欠陥のない部分が検出用コイ
ル２３の近傍を通過しているときの共振周波数をｆｏと
すると、発振用コイル１３から与えられる磁束の周波数
ｆと検出用コイル２３の誘起電圧Ｅの関係は第５図に示
すようになる。

このため、ガラス繊維糸Ｇの欠陥のない部分が発振用コ
イル１３の近傍を通過しているときの発振回路１５の発
振周波数をｆＯとすると、ガラス繊維糸Ｇの欠陥のない
部分が発振用コイル１３および検出用コイル２３の近傍
を通過しているときの検出用コイル２３の誘起電圧はＥ
Ｏとなる。

欠陥部分が発振用コイル１３の近傍を通過すると、発振
用コイル１３のインダクタンスが変化するので、発振周
波数「が変化する。すると、第５図から理解されるよう
に検出用コイル２３の誘起電圧Ｅは急激に低くなる。

したがって、検出回路２７から欠陥検出信号が出力され
ることとなる。

上記欠陥検出装置１１では、発振周波数ｆがわずかに変
化しても誘起電圧Ｅが大きく変化するので、小さな欠陥
でも高感度に検出することが出来る。

なお、ガラス繊維糸の場合は上述のように検出用コイル
の中を通過させるのが好ましいが、ガラス繊維布の場合
は検出用コイルの一端の開口の近傍を通過させるのが好
ましい。

［発明の効果］ この発明のガラス繊維の欠陥検出装置によれば、Ｇ−オ
ーダーのマイクロ波や高出力の高周波電源を必要としな
いから、構成も取扱いも簡単になり、容易にガラス繊維
の欠陥を検出できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のガラス繊維の欠陥検出装
置のブロック図、第２図は第１図に示す欠陥検出装置に
おける電圧の時間変化を示すグラフ、第３図は検出用コ
イルの実効長さと欠陥部分の長さの関係を示す概念図、
第４図はこの発明の他の実施例のガラス繊維の欠陥検出
装置のブロック図、第５図は第４図に示す欠陥検出装置
における誘起電圧と周波数の関係を示すグラフ、第６図
は従来のガラス繊維の欠陥検出装置の一例のブロック図
、第７図は従来のガラス繊維の欠陥検出装置の他の一例
のブロック図である。 （符号の説明） １．１１・・・ガラス繊維の欠陥検出装置２．１２・・
・絶縁チューブ ３．２３・・・検出用コイル ５．１５・・・発振回路 ７．２７・・・検出回路 Ｇ・・・ガラス繊維糸 Ｇｏ・・・ガラスモノフィラメント α・・・欠陥。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ガラス繊維に近接して設置される検出用コイルと、
   その検出用コイルを一部に含むか又はその検出用コイル
   と結合されている発振回路と、前記検出用コイルに生じ
   る電気的変化を検出する検出回路とを具備してなること
   を特徴とするガラス繊維の欠陥検査装置。