JPH02500117A - 走行する、長く延びた被検体の撚りを測定する方法及び装置 - 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】 走行する、長く延びた被検体の撚りを測定する方法及び装置本発明は、例えば糸 やロープなどの、走行する長く延びた被検体の表面を光学的に走査し、この際得 られる走査信号を分析することにより、被検体の撚りを測定する方法に関する。

ドイツ連邦共和国特許出１！１Ｇ　３６２８６５４号明細書により公知のこの種 の方法においては、糸は光で筋状に走査され、ここで光束の一部は糸で遮られ、 また通過した光束の一部は光レシーバに入る。従って、ある種の構造変化が認識 でき、該構造変化が撚り周期の測度となる。しかしこの方法は、プロフィールを ある程度走査した際、一般に認知できるプロフィールが存在する場合にしか用い ることができず、系の撚り測定には１当ではないＯ 冒頭で述べた系の撚り測定方法を本発明により説明する。

このＮｆＮｌは本発明によれば、被検体が少なくとも１つの光源で照射され、被 検体から反射された光が１つの隔膜上に結像し、少なくとも１つの光電レシーバ で測定され、該レシーバの出力信号が４検体中のひらに起因する周期性について 調べられ、波長又はその周期性の頻度から撚りが導出されることによって解決さ れる。

本発明は、系又は同様な被検体の撚りがあるむらを導き、このむらが撚りのため 周期的に現われると言う、新しい認識より出発している。走行する被検体の表面 をその周期性について調べると、これから撚りが決定でき、これは糸プロフィー ルの簡単な走査だけでは不可能である。

また本発明は、本発明の方法を実施するための装置にも関する。該装置は、被検 体を照射するための少なくとも１つの光源、１つの隔膜、被検体より反射された 光からその像を隔膜上に結ばせるための少なくとも１つの光学系、光束路中にあ って隔膜の後に配置された少なくともｌっの光電レシーバ及Ｗレシーバに接続さ れた評価ユニットとから成ることを特徴とする。

本発明を実噸例について添付の図を用いて以下に詳細に説明する。

第１図は本発明による装置を示す図、第２図、第３図は動作の説明図である。

第１図において、Ｇは一片の系を示し、該糸は図丞されていないガイドと運搬手 段により、矢印Ｐの方向に撚り測定のための装置中を走行する。該測定装置は、 それぞれ光束り、ビで糸Ｇを照射するための２つの光源ｌ、ど、糸から反射され た光束Ｒがその上に膏を結ぶ隔膜２、光路中隔膜の後に配置された光電レシーバ ３、及びこれに接続された評価ユニット４を有する。

２つの光束り、Ｌ′及び反射光束Ｒの光路中に、それぞれ対応して光学系５．５ ’、６が配置される。更に隔膜２と光レシーバ３の間にレンズ７が配置される。

光源ｌ、どは好ましくは光ダイオード、いわゆるＬＥＤ　’ｉＣ構成される。

測定装置を更に詳細に説明する前に、第２図、第３図を用いて測定方法について 説明する。

撚りを存する糸Ｇ又は綱索あるいはロープの様なものは、何れも撚りによりそれ らの断面に関し、ある程度のむら、特に断面形状め偏りを持っている。かかる特 性的イ弓りは周期的に現れ、＠Ｎする２つのかかるむらの間隔は、換言すればそ の周期の長さは撚りの直ＭＥ！′Ｊな測度となる。何故なら、この周期の間に系 は丁度３６０°だけ正確に撚られるからである。

糸Ｇがその長さ軸に対し小さい角度で照射されると、上記のむらは第２１図で斜 線を施した領域Ｂで示されるように、明または賭部分となってはっきり認識でき るようになる。周期の長さ、換言すればむらの波長はｄで示されている。今Ｔを 単位長さ当りの糸の撚り数を表わすものとすると、周期ｄはｄ：＝１／Ｔとなる 。ｌＴの通常の値は、例えば３００ないし１５００ターン／メータであるａｎ本 撚りの糸では、主周期はｄ′＝ｄ／ｎとなる。

ここでｄは単糸の撚り周期を示す。例えば双糸の場合、主周期はｄ’＝＝ｄ／２ となる。

光電レシーバ３（第１図）上では、到達する光束Ｈの暉度が周期的に高くなり、 光電レシーバ３の出力信号を、評価ユニット４でフーリエ変換（ＦＦＴ）又は自 己相関で評価すると、むらの周期で明確に認識できる最大値を得ることができる 。例えば紡績系の撚糸とか、フィラメントの撚糸のように良好に定義された構造 の場合は、状況によっては、この分析は１つのトリガ閾値を設け、カウンタを接 続することで簡単にめることができる。

フーリエ変換による解析を図式に第３図に示した。この場合、横軸は周波数ｆＳ 縦軸は振＠Ａにとっである。明確に認識できる最大値がある周ＩＩＪＪｆｌの所 に得られる。この場合、撚りに対し次が適用される：Ｔ＝ｆｌ／ｖ、ここでＶは 糸Ｇの移動速度を表わす。自己相関による解析では、周期の長さｄｔ７１直接得 られる。

撚りを持つ糸では、実際上常に断面変動が現れ、これは必ずしも撚りをめるため に評価できるような周期的むらを与えるとは限らない。それ故、かかる断面変動 は補償してしまうのが有利である。これは第１図に示すように、異なった入射角 で系を照射する２つの光源１．１’を用いることで達成される。光束りの入射角 ａは比較的小さく５°はいし４０’で、好ましくは５°、また光束ビの入射角ａ ′はこれより太き（６０’ないし８５°の間、好ましくは８５°である。

もし２つの光源り、Ｌ’を別個に異なって変調し、それぞれの信号を対応して復 調すると、−個の共通光電レシーバ３を用いることができる。この場合、光源１ かう起因する信号部分は、光源ｌ′から起因する信号部分と分域することができ る。しかしまた、それぞれ波長の異なる光を発生する光源１．どを用いることも できる。この場合は、レシーバ側で反射光Ｒを分割する必要があり、２つの光源 １．］′に基づく個々の成分は対応するフィルタで２つの異なった光電レシーバ に分配する。

更に別の可能なる照明配置として、小入射角を持つ２つの光源を光源１とし、他 はほぼ９０′：′近くまでの深い入射角を持つ光源を月いることができる。この 際第２図に関連し、上記２つの光源ｌは反射光束Ｒの画側に対称的に配置され、 第３の光源は上記２つの光源の間に配置される。この配置では、一方では周期的 構造をより良＜ｉ＃１謁するばかりでなく、他方ではネップあるいは類似のもの によるしよう乱の影響を排除すると言う利点がある。

隔Ｍ２に対し、次の条件が有効である。即ち糸が単位長さ当りの撚り数Ｔを持ち 、隔Ｍ２上に拡大率に：・ｌで結像するとすると、撚りによる周期成分をより良 く検出できるようにするためには、隔膜２の系の長さ方向の寸法はに／Ｔより小 さくせねばならない。また糸の場合、糸軸に直角方向の隔膜２の大きさは、おお よそ糸体の検出に制限し、毛羽が過大なしよう乱効果を与えぬようにすると有利 である。毛羽によるしよう乱を更に減少させるな、めには、糸を毛焼きするとよ い。糸Ｇを強く毛焼きすると、糸体の撚りをより曳く洞察することができ、しか し強く毛焼きすることが、一方では°ロータ紙に好ましいことであるが、他方で は破壊的であり、一般の試料の場合は制限されるべきである。

更に付・記しておかなければならないことは、入射角が小さいときは、振動はじ よう乱効果を与えるので、被検体Ｇはでき得る限り振動を与えぬよう導かねばな らないということである。この理由で、被検体Ｇは変位部材を用いて＠定部位に 直接導かれるのが好ましい。

上述の測定装置は極めてコンパクトに構成でき、従って繊維試料の特性量を自動 的にめる装置、例えばスイス特許出願第０２８２３７８６−２号明細書に記載さ れている様なＬＴＳＴＥＲＴＥＳＴＥＲ（ＵＳＴＥＲはツエルヴエーゲル・ウス チル社の商標）として知られている測定装置に、その測定モジュールとして月い るのに極めて適している。

国際調査報告 国際調査報告 ＣＨ８８００１１６ Ｓ＾　２２９０３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １被検体（Ｇ）が少なくとも１つの光源（１，１′）で照射され、被検体で反射 された光（Ｒ）が隔膜（２）上に結像し、少なくとも１つの光電レシーパ（３） で測定され、該レシーパの出力を被検体（Ｇ）の持つむらから生ずる周期性（Ｂ ）について調査し、該周期性の波長（ｄ）又は周波数から撚りを検出するごとく したことを特徴とする、糸またはロープのことき、走行する長く延びた被検体の 表面を光学的に走査し、得られた走査信号を分析することにより被検体の撚りを 測定する方法。 ２２つの光源（１，１′）を用い、異なつた入射角（ａ又はａ′）で被検体（Ｇ ）を照射するごとくしたことを特徴とする、請求項１に記載の方法。 ３光源（１，１′）が異なつて変調され、被検体（Ｇ）で反射された光（Ｒ）が １つの共通光電レシーパ（３）に加えられ、２つの光源によって光重レシーパ中 に発生したそれぞれの信号成分を互いに分割することを特徴とする、請求項２に 記載の方法。 ４光源（１，１′）が異なつた波長の光で被検体（Ｇ）を照射し、被検体から反 射された光（Ｒ）が分割され、２つの光源から発生する個々の成分が２つの光電 レシーパに分配するごとくしたことを特徴とする、請求項２に記載の方法。 ５３つの光源を用い、１つが被検体に深い入射角で、他の２つが比較的浅い角度 で被検体を照射し、その中２つの光源が他の１つの光源に対称的に配置されたこ とを特徴とする、請求項１に記載の方法。 ６単数又は複数の光電レシーパ（３）の出力信号がフーリエ解析又は自己相関解 析の方法で評価するごとくしたことを特徴とする、請求項１ないし５のうち１つ に記載の方法。 ７被検体（Ｇ）を照射するための、少なくとも１つの光源（１，１′）、１個の 隔膜（２）、被検体（Ｇ）より反射された光（Ｒ）を該隔膜上に結像するための 光学系（６）、隔膜の光路の下流側に配置されに少なくとも１つの光電レシーパ （３）及び該レシーパに接続された評価ユニツト（４）とから成ることを特徴と する、請求項１に記載の方法を実施するための装置。 ８被検体（Ｇ）が運動方向（Ｐ）に対し斜めに照射されるごとくしたことを特徴 とする、請求項７に記載の装置。 ９２つの光源（１，１′）を設け、これらにより被検体（Ｇ）が光（Ｌ，Ｌ′） により異なつた小さい入射角（ａ又はａ′）で照射されるごとくしたことを特徴 とする、請求項８に記載の装置。 １０Ｔを被検体の単位当り撚数、被検体の隔膜上の像の拡大率をＫ：１としたと き、隔膜（２）が被検体（Ｇ）の長さ方向（Ｐ）においてＫ／Ｔより狭くしたこ とを特徴とする、請求項７ないし９のうち１つに記載の装置。 １１．被検体（Ｇ）の走行方向における隔膜（２）の寸法が、被検体の表面から 突出する繊維要素の光反射が光電レシーパ（３）からブロツクされるごとく選択 されたことを特徴とする、請求項１０に記載の装置。 １２測定位置に被検体を変向せしめる部材を設けたことを特徴とする、請求項７ に記載の装置。