JPH06241928A - 絶縁フィラメントのテンション及び／又は移動速度の非接触測定方法及び装置 - Google Patents
絶縁フィラメントのテンション及び／又は移動速度の非接触測定方法及び装置Info
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- JPH06241928A JPH06241928A JP5325747A JP32574793A JPH06241928A JP H06241928 A JPH06241928 A JP H06241928A JP 5325747 A JP5325747 A JP 5325747A JP 32574793 A JP32574793 A JP 32574793A JP H06241928 A JPH06241928 A JP H06241928A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 絶縁フィラメント、糸又はワイヤのテンショ
ン及び／又は移動速度の非接触測定方法の提供。 【構成】 フィラメントのテンション測定装置として
は、ダイポール３は三角形状を有しかつ同一サイズの１
対の電極４ａ／４ｂと共通電極２とによって規定されて
おり、スペクトル解析により２つの支持体間のフィラメ
ントの振動周波数を抽出する処理を行う。フィラメント
の速度測定装置としては、２つのダイポール１３、１７
は各々が１対の矩形電極１４ａ／１４ｂ、１８ａ／１８
ｂと共通電極１２、１６とによって規定されており、相
互相関により２つのダイポール間のフィラメントの微細
な不規則性の通過時間を抽出しする処理を行う。
ン及び／又は移動速度の非接触測定方法の提供。 【構成】 フィラメントのテンション測定装置として
は、ダイポール３は三角形状を有しかつ同一サイズの１
対の電極４ａ／４ｂと共通電極２とによって規定されて
おり、スペクトル解析により２つの支持体間のフィラメ
ントの振動周波数を抽出する処理を行う。フィラメント
の速度測定装置としては、２つのダイポール１３、１７
は各々が１対の矩形電極１４ａ／１４ｂ、１８ａ／１８
ｂと共通電極１２、１６とによって規定されており、相
互相関により２つのダイポール間のフィラメントの微細
な不規則性の通過時間を抽出しする処理を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁フィラメント、フ
ァイバ、糸又はワイヤのテンション及び／又は走行速度
を全く接触せずに測定可能な方法及びその装置に関す
る。この装置は、絶縁フィラメントのテンション又は走
行速度の値を知ることが必要なあらゆる分野において多
くの用途を有している。より特定的には、本発明は、繊
維の分野特に繊維フィラメントの紡織に適用される。
ァイバ、糸又はワイヤのテンション及び／又は走行速度
を全く接触せずに測定可能な方法及びその装置に関す
る。この装置は、絶縁フィラメントのテンション又は走
行速度の値を知ることが必要なあらゆる分野において多
くの用途を有している。より特定的には、本発明は、繊
維の分野特に繊維フィラメントの紡織に適用される。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】フィラ
メントの移動速度、即ち走行速度を検出する種々の方法
が存在する。これら方法の１つとして、フィラメントガ
イドとして用いられる溝プーリの半径及びこの溝プーリ
の毎分回転数に基づいてフィラメントの直線速度を評価
する方法がある。
メントの移動速度、即ち走行速度を検出する種々の方法
が存在する。これら方法の１つとして、フィラメントガ
イドとして用いられる溝プーリの半径及びこの溝プーリ
の毎分回転数に基づいてフィラメントの直線速度を評価
する方法がある。
【０００３】この方法の最大の問題点は、溝プーリがす
り減った際に測定にかなりの誤りが生じることである。
さらに、この溝プーリで起こり得るフィラメントのスリ
ップについて考慮できないことも問題である。
り減った際に測定にかなりの誤りが生じることである。
さらに、この溝プーリで起こり得るフィラメントのスリ
ップについて考慮できないことも問題である。
【０００４】他の公知方法は、一方の側に張られた繊維
構造のテンションを測定可能である。この方法は、円形
の繊維表面に励起正弦信号を供給し非接触センサ又はト
ランスデューサによって変位応答を測定するものであ
る。これにより伝達関数曲線又はスペクトル符号定数を
得ることができる。
構造のテンションを測定可能である。この方法は、円形
の繊維表面に励起正弦信号を供給し非接触センサ又はト
ランスデューサによって変位応答を測定するものであ
る。これにより伝達関数曲線又はスペクトル符号定数を
得ることができる。
【０００５】この方法については、ＢＵＲＥＡＵＸ
Ｄ’ＥＴＵＤＥＳから出版されたＪｅａｎ−Ｙｖｅｓ
Ｃａｔｈｅｒｉｎによる「布におけるテンション測
定」、Ｎｏ．７６という文献により詳しく記載されてい
る。
Ｄ’ＥＴＵＤＥＳから出版されたＪｅａｎ−Ｙｖｅｓ
Ｃａｔｈｅｒｉｎによる「布におけるテンション測
定」、Ｎｏ．７６という文献により詳しく記載されてい
る。
【０００６】従って本発明は、上述した公知方法の問題
点を除去しつつフィラメントの移動速度及びそのフィラ
メントのテンションの一方若しくは他方又は両方を同時
に測定することができる方法及びその実施装置を提供す
るものである。
点を除去しつつフィラメントの移動速度及びそのフィラ
メントのテンションの一方若しくは他方又は両方を同時
に測定することができる方法及びその実施装置を提供す
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】より特定的には、本発明
は、非接触センサを用いて絶縁フィラメントのテンショ
ン及び／又は移動速度を非接触測定する方法に関し、こ
のセンサはフィラメントが走行する誘電率ｐ0 の空気層
によって離隔された第１及び第２の平坦な導体手段を有
しており、単位長さ当りの重量の変動とこの空気層を移
動中の絶縁フィラメントの位置とによって空気層の誘電
率の乱れを検出する。
は、非接触センサを用いて絶縁フィラメントのテンショ
ン及び／又は移動速度を非接触測定する方法に関し、こ
のセンサはフィラメントが走行する誘電率ｐ0 の空気層
によって離隔された第１及び第２の平坦な導体手段を有
しており、単位長さ当りの重量の変動とこの空気層を移
動中の絶縁フィラメントの位置とによって空気層の誘電
率の乱れを検出する。
【０００８】この方法を実施する第１の装置は、絶縁フ
ィラメントのテンションの非接触測定装置である。この
装置において、第１の平坦な導体手段は共通電極を有し
ており、第２の平坦な導体手段は共通電極と共にそれぞ
れのキャパシタＣ１及びＣ２による容量性ダイポールを
構成する１対の電極を有しており、この電極対は各々が
相補の直角三角形形状である第１及び第２の電極を有し
ている。
ィラメントのテンションの非接触測定装置である。この
装置において、第１の平坦な導体手段は共通電極を有し
ており、第２の平坦な導体手段は共通電極と共にそれぞ
れのキャパシタＣ１及びＣ２による容量性ダイポールを
構成する１対の電極を有しており、この電極対は各々が
相補の直角三角形形状である第１及び第２の電極を有し
ている。
【０００９】好ましくは上述の装置は、信号（Ｃ１−Ｃ
２）／（Ｃ１＋Ｃ２）のスペクトル解析によって、空気
層内を走行しかつキャパシタＣ１の共通電極及び第１の
電極間とキャパシタＣ２の共通電極及び第２の電極間と
にそれぞれ位置するフィラメントの振動周波数を検出す
る処理手段を有している。
２）／（Ｃ１＋Ｃ２）のスペクトル解析によって、空気
層内を走行しかつキャパシタＣ１の共通電極及び第１の
電極間とキャパシタＣ２の共通電極及び第２の電極間と
にそれぞれ位置するフィラメントの振動周波数を検出す
る処理手段を有している。
【００１０】上述の方法を実施する第２の装置は、絶縁
フィラメントの移動速度の非接触測定装置である。この
装置において、第１の平坦な導体手段は少なくとも２つ
の共通電極を有しており、第２の平坦な導体手段は互い
に平行でありかつ距離Ｄだけ互いに離隔した第１及び第
２の容量性ダイポールをそれぞれの共通電極と共に構成
する第１及び第２の電極対を有しており、これら電極対
の各電極は矩形形状でありフィラメントの移動方向に垂
直に位置している。
フィラメントの移動速度の非接触測定装置である。この
装置において、第１の平坦な導体手段は少なくとも２つ
の共通電極を有しており、第２の平坦な導体手段は互い
に平行でありかつ距離Ｄだけ互いに離隔した第１及び第
２の容量性ダイポールをそれぞれの共通電極と共に構成
する第１及び第２の電極対を有しており、これら電極対
の各電極は矩形形状でありフィラメントの移動方向に垂
直に位置している。
【００１１】好ましくは上述の装置は、ΔＴが第１の容
量性ダイポールから出力された第１のランダム信号ｘ
（ｔ）及び第２の容量性ダイポールから出力された第２
のランダム信号ｙ（ｔ）間の時間シフトでありかつＣｘ
ｙ（Ｔ）＝Ｃｘｘ（Ｔ−ΔＴ）で定義される該第１及び
第２のランダム信号間の相互相関関係Ｃｘｙ（Ｔ）の基
づいて検出されるものであるとすると、Ｖ＝Ｄ／ΔＴで
定義される移動速度Ｖを検出する処理手段を有してい
る。
量性ダイポールから出力された第１のランダム信号ｘ
（ｔ）及び第２の容量性ダイポールから出力された第２
のランダム信号ｙ（ｔ）間の時間シフトでありかつＣｘ
ｙ（Ｔ）＝Ｃｘｘ（Ｔ−ΔＴ）で定義される該第１及び
第２のランダム信号間の相互相関関係Ｃｘｙ（Ｔ）の基
づいて検出されるものであるとすると、Ｖ＝Ｄ／ΔＴで
定義される移動速度Ｖを検出する処理手段を有してい
る。
【００１２】上述の方法を実施する第３の装置は、絶縁
フィラメントのテンション及び移動速度の非接触測定装
置である。この装置において、第１の平坦な導体手段は
第１、第２及び第３の電極対を有しており、第２の平坦
な導体手段は第１、第２及び第３の電極対を有してお
り、各電極対はそれぞれの共通電極と共に第１、第２及
び第３の容量性ダイポールを構成しており、第１及び第
３の容量性ダイポールの電極は矩形形状であってフィラ
メントの移動方向に垂直に位置しておりかつ処理手段に
よってフィラメントの移動速度を検出できるようになさ
れており、第２の容量性ダイポールの電極は第１及び第
３の容量性ダイポールの間に位置しておりかつ各々が相
補の直角三角形形状であり処理手段によってフィラメン
トのテンションを検出できるようになされている。
フィラメントのテンション及び移動速度の非接触測定装
置である。この装置において、第１の平坦な導体手段は
第１、第２及び第３の電極対を有しており、第２の平坦
な導体手段は第１、第２及び第３の電極対を有してお
り、各電極対はそれぞれの共通電極と共に第１、第２及
び第３の容量性ダイポールを構成しており、第１及び第
３の容量性ダイポールの電極は矩形形状であってフィラ
メントの移動方向に垂直に位置しておりかつ処理手段に
よってフィラメントの移動速度を検出できるようになさ
れており、第２の容量性ダイポールの電極は第１及び第
３の容量性ダイポールの間に位置しておりかつ各々が相
補の直角三角形形状であり処理手段によってフィラメン
トのテンションを検出できるようになされている。
【００１３】さらに上述の装置において、第１、第２及
び第３の共通電極は同一の第１の基板上に形成されてお
り、第１、第２及び第３の電極対は同一の第２の基板上
に形成されていることが好ましい。同様に、第１及び第
２の平坦な導体手段の各々はエポキシガラス上にスクリ
ーン工程によって印刷されていることが好ましい。
び第３の共通電極は同一の第１の基板上に形成されてお
り、第１、第２及び第３の電極対は同一の第２の基板上
に形成されていることが好ましい。同様に、第１及び第
２の平坦な導体手段の各々はエポキシガラス上にスクリ
ーン工程によって印刷されていることが好ましい。
【００１４】
【実施例】以下添付の図面を参照してこれに限定されな
い実施例により本発明をより詳細に説明する。
い実施例により本発明をより詳細に説明する。
【００１５】図１は、移動している際の絶縁フィラメン
トのテンションの非接触測定が可能な装置を示してい
る。同図には、空気層６（即ち誘電層）によって分離さ
れた２つの平坦な導体手段２及び４を有するセンサ又は
トランスデューサが示されている。これら２つの平坦な
導体手段２及び４の間を絶縁フィラメント、糸又はワイ
ヤ８が走行する。これらの２つの平坦な導体手段２及び
４は、互いに協力して空気キャパシタを形成している。
本発明による方法は、フィラメント８の空気層６内の移
動によるこの空気層６の誘電率に対する外乱を分析する
ことにある。これにより、空気層６内を走行するフィラ
メント８の単位長さ当りの重さの任意の変動が、時間に
関しての、平坦な導体手段２及び４のキャパシタンス値
の任意の変化を発生させる。
トのテンションの非接触測定が可能な装置を示してい
る。同図には、空気層６（即ち誘電層）によって分離さ
れた２つの平坦な導体手段２及び４を有するセンサ又は
トランスデューサが示されている。これら２つの平坦な
導体手段２及び４の間を絶縁フィラメント、糸又はワイ
ヤ８が走行する。これらの２つの平坦な導体手段２及び
４は、互いに協力して空気キャパシタを形成している。
本発明による方法は、フィラメント８の空気層６内の移
動によるこの空気層６の誘電率に対する外乱を分析する
ことにある。これにより、空気層６内を走行するフィラ
メント８の単位長さ当りの重さの任意の変動が、時間に
関しての、平坦な導体手段２及び４のキャパシタンス値
の任意の変化を発生させる。
【００１６】有利には、平坦な導体手段４は、各々が直
角三角形状の２つの電極４ａ及び４ｂを合体させてな
る。２つの直角三角形状の電極４ａ及び４ｂは、互いに
相補的でありそれらの斜辺はでき得る限り接近している
が共に接触はしない状態となっている。これら２つの電
極４ａ及び４ｂが存在することにより、制限された相対
的キャパシタンス変動の検出を可能とする、同一ディメ
ンジョンの２つのキャパシタンスＣ１及びＣ２（２つの
電極４ａ及び４ｂに対応）の合計の差を測定できること
となる。
角三角形状の２つの電極４ａ及び４ｂを合体させてな
る。２つの直角三角形状の電極４ａ及び４ｂは、互いに
相補的でありそれらの斜辺はでき得る限り接近している
が共に接触はしない状態となっている。これら２つの電
極４ａ及び４ｂが存在することにより、制限された相対
的キャパシタンス変動の検出を可能とする、同一ディメ
ンジョンの２つのキャパシタンスＣ１及びＣ２（２つの
電極４ａ及び４ｂに対応）の合計の差を測定できること
となる。
【００１７】一方、平坦な導体手段２は、以下の記述で
は共通電極と称される電極２から構成される。２つの電
極４ａ及び４ｂと電極２とから構成される構造は、以下
の記述では容量性ダイポール３と称される。
は共通電極と称される電極２から構成される。２つの電
極４ａ及び４ｂと電極２とから構成される構造は、以下
の記述では容量性ダイポール３と称される。
【００１８】２つの電極４ａ及び４ｂは、同一基板上の
互いに近接した位置にスクリーン工程によって印刷され
たものである。電極４ａは電圧−Ｖの供給を受け、電極
４ｂは電圧＋Ｖの供給を受ける。共通電極２はアース又
はグランドに対してＶｓの電位であるとする。
互いに近接した位置にスクリーン工程によって印刷され
たものである。電極４ａは電圧−Ｖの供給を受け、電極
４ｂは電圧＋Ｖの供給を受ける。共通電極２はアース又
はグランドに対してＶｓの電位であるとする。
【００１９】本発明による方法は、フィラメントがその
テンションを定めるために２つの固定点間にぴんと張ら
れた際のそのフィラメントの振動周波数を学習すること
からなる。このように、移動中は、フィラメントは外部
からの励起なしに振動する。しかしながら、この振動
は、フィラメントをこれら固定点を通して案内すること
によって増大するものである。本発明の一実施例によれ
ば、これらの固定点は、溝プーリ又はＶ−ガイドであり
得る。さらに、上述の固定点は、フィラメントと電極と
がいあかんる接触をもしないように作用する。これは、
このような接触がフィラメントの自由振動を損なう傾向
にあるからである。これら固定点は、図１においては、
三角形１０ａ及び１０ｂによって非常に概略的に示され
ている。
テンションを定めるために２つの固定点間にぴんと張ら
れた際のそのフィラメントの振動周波数を学習すること
からなる。このように、移動中は、フィラメントは外部
からの励起なしに振動する。しかしながら、この振動
は、フィラメントをこれら固定点を通して案内すること
によって増大するものである。本発明の一実施例によれ
ば、これらの固定点は、溝プーリ又はＶ−ガイドであり
得る。さらに、上述の固定点は、フィラメントと電極と
がいあかんる接触をもしないように作用する。これは、
このような接触がフィラメントの自由振動を損なう傾向
にあるからである。これら固定点は、図１においては、
三角形１０ａ及び１０ｂによって非常に概略的に示され
ている。
【００２０】容量性ダイポール３によって得られた信号
のスペクトルが計算される。このスペクトルは、信号の
基本モード及び高調波を表す。パラメータモデリングに
よるスペクトル解析によって、フィラメントのテンショ
ンが再び検出可能となる。
のスペクトルが計算される。このスペクトルは、信号の
基本モード及び高調波を表す。パラメータモデリングに
よるスペクトル解析によって、フィラメントのテンショ
ンが再び検出可能となる。
【００２１】このような振動の間、フィラメント８は、
主に、共通電極２及び電極４ａ間の空間、即ちキャパシ
タＣ１内、か又は共通電極２及び電極４ｂ間の空間、即
ちキャパシタＣ２内に位置する。容量性ダイポール３の
一方又は他方の空間内というフィラメント８のこの位置
は、各半サイクルで交番する。この交番効果は、信号の
基本モード及びある高調波の両方に発生する。容量性ダ
イポール３の出力で得られる信号、即ち信号（Ｃ１−Ｃ
２）／（Ｃ１＋Ｃ２）は、振動周波数の関数従ってフィ
ラメント８のテンションの関数として変調されている。
主に、共通電極２及び電極４ａ間の空間、即ちキャパシ
タＣ１内、か又は共通電極２及び電極４ｂ間の空間、即
ちキャパシタＣ２内に位置する。容量性ダイポール３の
一方又は他方の空間内というフィラメント８のこの位置
は、各半サイクルで交番する。この交番効果は、信号の
基本モード及びある高調波の両方に発生する。容量性ダ
イポール３の出力で得られる信号、即ち信号（Ｃ１−Ｃ
２）／（Ｃ１＋Ｃ２）は、振動周波数の関数従ってフィ
ラメント８のテンションの関数として変調されている。
【００２２】図２は、共通電極２と電極４ａ及び４ｂと
の間の空間６で振動している際の上述のフィラメント８
を正面図として示している。２重の破線は、キャパシタ
Ｃ１に対応する共通電極２及び電極４ａ間の空間に主と
して位置する際のフィラメント８を示している。１点鎖
線は、振動しておりかつキャパシタＣ２に対応する共通
電極２及び電極４ｂ間の空間に主として位置する際のフ
ィラメント８を示している。フィラメント８の自然振動
を増大することができるフィラメントガイド１０ａ及び
１０ｂも同図に示されている。
の間の空間６で振動している際の上述のフィラメント８
を正面図として示している。２重の破線は、キャパシタ
Ｃ１に対応する共通電極２及び電極４ａ間の空間に主と
して位置する際のフィラメント８を示している。１点鎖
線は、振動しておりかつキャパシタＣ２に対応する共通
電極２及び電極４ｂ間の空間に主として位置する際のフ
ィラメント８を示している。フィラメント８の自然振動
を増大することができるフィラメントガイド１０ａ及び
１０ｂも同図に示されている。
【００２３】共通電極２及び電極４ａ／４ｂ間の空間６
におけるフィラメント８の振動のより良好な感度を得る
ために、電極４ａ及び４ｂの斜辺間の間隙はできるだけ
小さい方が有利であることは明らかである。この場合、
真空キャパシタンス値Ｃ１及びＣ２は、 Ｃ１＝Ｃ２＝（ｐo ｐr １．１）／（２ｅ） で与えられる。ここで、ｐo 及びｐr はそれぞれ周囲媒
体の真空誘電率及び相対誘電率（周囲媒体が空気である
ときは１に近い）、ｅは共通電極２と電極４ａ及び４ｂ
との間の変動を表している。
におけるフィラメント８の振動のより良好な感度を得る
ために、電極４ａ及び４ｂの斜辺間の間隙はできるだけ
小さい方が有利であることは明らかである。この場合、
真空キャパシタンス値Ｃ１及びＣ２は、 Ｃ１＝Ｃ２＝（ｐo ｐr １．１）／（２ｅ） で与えられる。ここで、ｐo 及びｐr はそれぞれ周囲媒
体の真空誘電率及び相対誘電率（周囲媒体が空気である
ときは１に近い）、ｅは共通電極２と電極４ａ及び４ｂ
との間の変動を表している。
【００２４】図３は、フィラメント８の走行速度を非接
触で測定可能な装置を示している。この装置は、固定距
離Ｄだけ離隔された２つの容量性ダイポール１３及び１
７を有している。図１の場合のように、容量性ダイポー
ル１３及び１７は、空気層１５及び１９によってそれぞ
れ離隔された２つの平坦な導体手段１２及び１４並びに
１６及び１８をそれぞれ有している。
触で測定可能な装置を示している。この装置は、固定距
離Ｄだけ離隔された２つの容量性ダイポール１３及び１
７を有している。図１の場合のように、容量性ダイポー
ル１３及び１７は、空気層１５及び１９によってそれぞ
れ離隔された２つの平坦な導体手段１２及び１４並びに
１６及び１８をそれぞれ有している。
【００２５】より特定的には、平坦な導体手段１４は、
フィラメント８と垂直の方向に位置する２つの矩形の電
極１４ａ及び１４ｂを有している。これら２つの電極１
４ａ及び１４ｂは、それぞれ＋Ｖ及び−Ｖの電位に設定
されている。
フィラメント８と垂直の方向に位置する２つの矩形の電
極１４ａ及び１４ｂを有している。これら２つの電極１
４ａ及び１４ｂは、それぞれ＋Ｖ及び−Ｖの電位に設定
されている。
【００２６】同様に、平坦な導体手段１８は、フィラメ
ント８と垂直の方向であってダイポール１３の電極１４
ａ及び１４ｂと平行の方向に位置する２つの矩形の電極
１８ａ及び１８ｂを有している。これら２つの電極１８
ａ及び１８ｂは、それぞれ−Ｖ及び＋Ｖの電位に設定さ
れている。
ント８と垂直の方向であってダイポール１３の電極１４
ａ及び１４ｂと平行の方向に位置する２つの矩形の電極
１８ａ及び１８ｂを有している。これら２つの電極１８
ａ及び１８ｂは、それぞれ−Ｖ及び＋Ｖの電位に設定さ
れている。
【００２７】容量性ダイポール１３及び１７によって構
成されるアセンブリの一方の側には、図１に関連してそ
の機能を述べたフィラメントガイド１０ａ及び１０ｂが
設けられている。
成されるアセンブリの一方の側には、図１に関連してそ
の機能を述べたフィラメントガイド１０ａ及び１０ｂが
設けられている。
【００２８】フィラメント８が第１のダイポール１３を
通過する際に、第１のランダム信号ｘ（ｔ）が発生す
る。ランダム信号ｙ（ｔ）は、第２のダイポール１７か
ら発生する。このランダム信号ｙ（ｔ）は、ΔＴをΔＴ
＝Ｄ／速度で定義するとこのΔＴだけ時間がシフトされ
ていることを除いて、ランダム信号ｘ（ｔ）と同じであ
る。
通過する際に、第１のランダム信号ｘ（ｔ）が発生す
る。ランダム信号ｙ（ｔ）は、第２のダイポール１７か
ら発生する。このランダム信号ｙ（ｔ）は、ΔＴをΔＴ
＝Ｄ／速度で定義するとこのΔＴだけ時間がシフトされ
ていることを除いて、ランダム信号ｘ（ｔ）と同じであ
る。
【００２９】ランダム信号ｘ（ｔ）及びｙ（ｔ）の相関
関係は、次式で表される。
関係は、次式で表される。
【００３０】
【数１】
【００３１】本発明の装置においては、ｙ（ｔ）がｘ
（ｔ−ΔＴ）に等価であり、これはランダム信号ｘ
（ｔ）及びｙ（ｔ）の相関関係の式をＣｘｙ（Ｔ）＝Ｃ
ｘｘ（Ｔ−ΔＴ）と簡略化することを可能とする。時間
シフトΔＴは、相互相関ピークの位置によって求められ
る。時間シフトΔＴが求まると、フィラメントの移動速
度は速度＝Ｄ／ΔＴという式から得ることができる。
（ｔ−ΔＴ）に等価であり、これはランダム信号ｘ
（ｔ）及びｙ（ｔ）の相関関係の式をＣｘｙ（Ｔ）＝Ｃ
ｘｘ（Ｔ−ΔＴ）と簡略化することを可能とする。時間
シフトΔＴは、相互相関ピークの位置によって求められ
る。時間シフトΔＴが求まると、フィラメントの移動速
度は速度＝Ｄ／ΔＴという式から得ることができる。
【００３２】縦方向の小さなばらつきを検出するため
に、電極１２、１６、１４ａ／１４ｂ及び１８ａ／１８
ｂは、制限された幅で製造される。
に、電極１２、１６、１４ａ／１４ｂ及び１８ａ／１８
ｂは、制限された幅で製造される。
【００３３】図４は、フィラメント８のテンション及び
移動速度の両方を測定可能な完全な装置を示している。
この装置は、フィラメントテンション測定装置のダイポ
ール３とフィラメント移動速度測定装置のダイポール１
３及び１７とを有している。この装置において、ダイポ
ール１３及び１７はダイポール３のそれぞれの側に位置
している。さらに、ダイポール１３、３及び１７による
上述のアレイの両側にそれぞれフィラメントガイド１０
ａ及び１０ｂが設けられている。これらダイポール３、
１３及び１７が図１及び３に関してそれぞれ述べられた
ダイポールと同一であるので、各ダイポールについてこ
れ以上詳しい説明は行わない。
移動速度の両方を測定可能な完全な装置を示している。
この装置は、フィラメントテンション測定装置のダイポ
ール３とフィラメント移動速度測定装置のダイポール１
３及び１７とを有している。この装置において、ダイポ
ール１３及び１７はダイポール３のそれぞれの側に位置
している。さらに、ダイポール１３、３及び１７による
上述のアレイの両側にそれぞれフィラメントガイド１０
ａ及び１０ｂが設けられている。これらダイポール３、
１３及び１７が図１及び３に関してそれぞれ述べられた
ダイポールと同一であるので、各ダイポールについてこ
れ以上詳しい説明は行わない。
【００３４】有利には、電極１４ａ、１４ｂ、４ａ、４
ｂ、１８ａ及び１８ｂが同じ基板上に形成される。同様
に、共通電極１２、２及び１６が同じ基板上に形成され
る。このような構造は、単純であるから使用するのに有
利であるばかりでなく、特に、キャパシタンス変動を生
じるであろういかなる機械的変形をも自動的に補償する
という利点がある。ダイポールのキャパシタの１つに生
じかつ影響するいかなる変形もこのダイポールの２重の
キャパシタに同様に働くのである。従ってシステムの感
度損失がないこととなる。
ｂ、１８ａ及び１８ｂが同じ基板上に形成される。同様
に、共通電極１２、２及び１６が同じ基板上に形成され
る。このような構造は、単純であるから使用するのに有
利であるばかりでなく、特に、キャパシタンス変動を生
じるであろういかなる機械的変形をも自動的に補償する
という利点がある。ダイポールのキャパシタの１つに生
じかつ影響するいかなる変形もこのダイポールの２重の
キャパシタに同様に働くのである。従ってシステムの感
度損失がないこととなる。
【００３５】本発明の実施例によれば、これらの銅の電
極はエポキシガラス板上にスクリーン工程によって印刷
される。一方が共通電極２、１２及び１６を含んでおり
他方が電極１４ａ、１４ｂ、４ａ、４ｂ、１８ａ及び１
８ｂを含んでいる２つのガラス板は、平坦な導体手段の
下方に位置する厚さｅの絶縁板によって互いに距離ｅを
保たれている。上述したアレイのアセンブリは、３つの
エポキシガラス板を介して形成される。各ダイポールを
接続するための電気線が互いに撚り合わされている。
極はエポキシガラス板上にスクリーン工程によって印刷
される。一方が共通電極２、１２及び１６を含んでおり
他方が電極１４ａ、１４ｂ、４ａ、４ｂ、１８ａ及び１
８ｂを含んでいる２つのガラス板は、平坦な導体手段の
下方に位置する厚さｅの絶縁板によって互いに距離ｅを
保たれている。上述したアレイのアセンブリは、３つの
エポキシガラス板を介して形成される。各ダイポールを
接続するための電気線が互いに撚り合わされている。
【００３６】図５は、図４の装置の概略を機能的に示す
ブロック図である。同図において、ブロック１００で表
される正弦波発生器は、正弦波信号を装置アレイに供給
する。発生器１００からの信号は、入力がこの発生器１
００の出力に接続されており出力が混合器１０４に接続
された増幅器１０２によって増幅される。増幅器１０２
からの信号は、Ｖ（ｔ）＝ｓｉｎ（ωｔ）の形となって
いる。この信号は、混合器１０４を介して位相をφ＝π
だけシフトする移相回路に入力される。移相回路は、フ
ェイズロックドループ１０３によって構成される。即
ち、信号は混合器１０４によってフェイズドロックドル
ープ１０３に入力される。入力された信号は、ローパス
フィルタ１０６によってフィルタリングされ、増幅器１
０８によって再び増幅されて電圧制御発振器１１０の入
力に印加される。この発振器１１０の出力で得られる信
号は、値−Ｖ（ｔ）、即ちｓｉｎ（ωｔ＋π）を有して
いる。この信号−Ｖ（ｔ）は、混合器１０４に再び印加
される前に移相器１０５においてπの位相シフトを受け
るためにループ１０３の帰還リンクへ印加される。
ブロック図である。同図において、ブロック１００で表
される正弦波発生器は、正弦波信号を装置アレイに供給
する。発生器１００からの信号は、入力がこの発生器１
００の出力に接続されており出力が混合器１０４に接続
された増幅器１０２によって増幅される。増幅器１０２
からの信号は、Ｖ（ｔ）＝ｓｉｎ（ωｔ）の形となって
いる。この信号は、混合器１０４を介して位相をφ＝π
だけシフトする移相回路に入力される。移相回路は、フ
ェイズロックドループ１０３によって構成される。即
ち、信号は混合器１０４によってフェイズドロックドル
ープ１０３に入力される。入力された信号は、ローパス
フィルタ１０６によってフィルタリングされ、増幅器１
０８によって再び増幅されて電圧制御発振器１１０の入
力に印加される。この発振器１１０の出力で得られる信
号は、値−Ｖ（ｔ）、即ちｓｉｎ（ωｔ＋π）を有して
いる。この信号−Ｖ（ｔ）は、混合器１０４に再び印加
される前に移相器１０５においてπの位相シフトを受け
るためにループ１０３の帰還リンクへ印加される。
【００３７】ブロック１１０の出力において得られるこ
の信号−Ｖ（ｔ）は、図１〜４において参照符号３で示
される容量性ダイポールＤ３の１つの電極（例えばキャ
パシタＣ１の電極４ａ）を励振する。この容量性ダイポ
ールＤ３の第２の電極（例えばキャパシタＣ２の電極４
ｂ）は、増幅器１０２の出力に接続されており従って信
号＋Ｖ（ｔ）によって励振される。この第２の電極は、
ループ１０３を介してキャパシタＣ１の電極４ａにも接
続されている。これら２つのキャパシタＣ１及びＣ２
は、増幅器１１２にブリッジ接続されている。このブリ
ッジの出力で得られる信号は、次式で与えられる。 Ｖｓ（ｔ）＝［｛Ｃ１（ｔ）−Ｃ２（ｔ）｝／｛Ｃ１
（ｔ）＋Ｃ２（ｔ）｝］×ｓｉｎ（ωｔ）
の信号−Ｖ（ｔ）は、図１〜４において参照符号３で示
される容量性ダイポールＤ３の１つの電極（例えばキャ
パシタＣ１の電極４ａ）を励振する。この容量性ダイポ
ールＤ３の第２の電極（例えばキャパシタＣ２の電極４
ｂ）は、増幅器１０２の出力に接続されており従って信
号＋Ｖ（ｔ）によって励振される。この第２の電極は、
ループ１０３を介してキャパシタＣ１の電極４ａにも接
続されている。これら２つのキャパシタＣ１及びＣ２
は、増幅器１１２にブリッジ接続されている。このブリ
ッジの出力で得られる信号は、次式で与えられる。 Ｖｓ（ｔ）＝［｛Ｃ１（ｔ）−Ｃ２（ｔ）｝／｛Ｃ１
（ｔ）＋Ｃ２（ｔ）｝］×ｓｉｎ（ωｔ）
【００３８】フィラメントのテンションを求めるのに重
要な情報が信号Ｖｓ（ｔ）の振幅に含まれているので、
一定振幅の純正弦波ｓｉｎ（ωｔ）で信号Ｖｓ（ｔ）を
逓倍することによって振幅復調を行う。この逓倍は増幅
器１１２によって行われる。次いで、高周波数正弦波成
分がローパスフィルタリングされることにより、求める
べき信号｛Ｃ１（ｔ）−Ｃ２（ｔ）｝／｛Ｃ１（ｔ）＋
Ｃ２（ｔ）｝が得られる。
要な情報が信号Ｖｓ（ｔ）の振幅に含まれているので、
一定振幅の純正弦波ｓｉｎ（ωｔ）で信号Ｖｓ（ｔ）を
逓倍することによって振幅復調を行う。この逓倍は増幅
器１１２によって行われる。次いで、高周波数正弦波成
分がローパスフィルタリングされることにより、求める
べき信号｛Ｃ１（ｔ）−Ｃ２（ｔ）｝／｛Ｃ１（ｔ）＋
Ｃ２（ｔ）｝が得られる。
【００３９】より詳しく述べると、増幅器１０２の出力
は増幅器１１４の入力に接続されており、増幅器１１２
及び１１４の出力は混合器１１６に接続されており、こ
の混合器１１６の出力信号はローパスフィルタ１１８に
よってフィルタリングされる。これによりローパスフィ
ルタ１１８の出力において得られる求めるべき信号Ｖｏ
ｕｔ（ｔ）は下式のようになる。 Ｖｏｕｔ（ｔ）＝｛Ｃ１（ｔ）−Ｃ２（ｔ）｝／｛Ｃ１
（ｔ）＋Ｃ２（ｔ）｝
は増幅器１１４の入力に接続されており、増幅器１１２
及び１１４の出力は混合器１１６に接続されており、こ
の混合器１１６の出力信号はローパスフィルタ１１８に
よってフィルタリングされる。これによりローパスフィ
ルタ１１８の出力において得られる求めるべき信号Ｖｏ
ｕｔ（ｔ）は下式のようになる。 Ｖｏｕｔ（ｔ）＝｛Ｃ１（ｔ）−Ｃ２（ｔ）｝／｛Ｃ１
（ｔ）＋Ｃ２（ｔ）｝
【００４０】次いで、ブロック１２０において上述の信
号Ｖｏｕｔ（ｔ）のスペクトル解析が行われ、これに基
づいてフィラメントのテンション値が求められる。
号Ｖｏｕｔ（ｔ）のスペクトル解析が行われ、これに基
づいてフィラメントのテンション値が求められる。
【００４１】容量性ダイポールＤ３のキャパシタＣ１及
びＣ２とそれぞれ並列に容量性ダイポールＤ１３（図３
及び４では１３）のキャパシタＣ１及びＣ２がループ１
０３の出力及び増幅器１０２の出力に接続されている。
これらキャパシタも、その出力が混合器１２４に接続さ
れた増幅器１２２にブリッジ接続されている。Ｃ１及び
Ｃ２のブリッジ接続の出力で得られる信号の形状につい
ては、ダイポールＤ３に関連して既に記述したので、ダ
イポールＤ１３及びＤ１７に関して再び説明しない。混
合器１２４は、その第２の入力において増幅器１１４か
らの信号を受け取る。混合器１２４の出力から得られる
信号は、ローパスフィルタ１２６によってフィルタリン
グされ、相互相関回路１３４に入力される。
びＣ２とそれぞれ並列に容量性ダイポールＤ１３（図３
及び４では１３）のキャパシタＣ１及びＣ２がループ１
０３の出力及び増幅器１０２の出力に接続されている。
これらキャパシタも、その出力が混合器１２４に接続さ
れた増幅器１２２にブリッジ接続されている。Ｃ１及び
Ｃ２のブリッジ接続の出力で得られる信号の形状につい
ては、ダイポールＤ３に関連して既に記述したので、ダ
イポールＤ１３及びＤ１７に関して再び説明しない。混
合器１２４は、その第２の入力において増幅器１１４か
らの信号を受け取る。混合器１２４の出力から得られる
信号は、ローパスフィルタ１２６によってフィルタリン
グされ、相互相関回路１３４に入力される。
【００４２】容量性ダイポールＤ１３の場合と同様に、
容量性ダイポールＤ１７（図３及び図４では１７）のキ
ャパシタＣ１及びＣ２は、ループ１０３の出力及び増幅
器１０２の出力にそれぞれ接続されている。同様に、こ
れらキャパシタは増幅器１２８の入力にブリッジ接続さ
れている。増幅器１２８の出力は、ミキサ１３０の１つ
の入力に接続されている。このミキサは他方の入力にお
いて増幅器１１４からの信号を受け取る。ミキサ１３０
の出力は、ローパスフィルタ１３２に接続されている。
フィルタ１３２の出力で得られた信号は、関数Ｃｘｙ
（ｔ）が計算される相互相関ブロック１３４に入力され
る。回路１３６は、相互相関ピークの位置を検出可能と
しており、これからフィラメントの移動速度を得ること
ができる。
容量性ダイポールＤ１７（図３及び図４では１７）のキ
ャパシタＣ１及びＣ２は、ループ１０３の出力及び増幅
器１０２の出力にそれぞれ接続されている。同様に、こ
れらキャパシタは増幅器１２８の入力にブリッジ接続さ
れている。増幅器１２８の出力は、ミキサ１３０の１つ
の入力に接続されている。このミキサは他方の入力にお
いて増幅器１１４からの信号を受け取る。ミキサ１３０
の出力は、ローパスフィルタ１３２に接続されている。
フィルタ１３２の出力で得られた信号は、関数Ｃｘｙ
（ｔ）が計算される相互相関ブロック１３４に入力され
る。回路１３６は、相互相関ピークの位置を検出可能と
しており、これからフィラメントの移動速度を得ること
ができる。
【００４３】図５の概略ブロック図は、テンションの測
定及び移動速度の測定の両方を可能とする装置に対応し
ている。しかしながら、テンションの測定装置の概略が
参照番号Ｄ３及び１００〜１２０で示されており、移動
速度の測定装置の概略が参照番号１００〜１１０、１１
４、Ｄ１３、Ｄ１７及び１２２〜１３６で示されている
ことは明らかである。
定及び移動速度の測定の両方を可能とする装置に対応し
ている。しかしながら、テンションの測定装置の概略が
参照番号Ｄ３及び１００〜１２０で示されており、移動
速度の測定装置の概略が参照番号１００〜１１０、１１
４、Ｄ１３、Ｄ１７及び１２２〜１３６で示されている
ことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】絶縁フィラメントのテンションの非接触測定装
置を示す斜視図である。
置を示す斜視図である。
【図２】移動中のフィラメントの振動を示した図１の装
置の正面図である。
置の正面図である。
【図３】絶縁フィラメントの移動速度の非接触測定装置
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図４】絶縁フィラメントのテンション及び移動速度を
非接触で測定可能な完全な装置を示す斜視図である。
非接触で測定可能な完全な装置を示す斜視図である。
【図５】図４の装置の概略を示すブロック図である。
２、１２、１６ 共通電極 ３、１３３、１７ 容量性ダイポール ４ａ、４ｂ、１４ａ、１４ｂ、１８ａ、１８ｂ 電極 ６、１５、１９ 空気層 ８ フィラメント １０ａ、１０ｂ フィラメントガイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｐ 3/80 Ｚ 9108−2Ｆ // Ｂ６５Ｈ 59/40 7633−3Ｆ
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくとも１つの非接触センサ（３、１
３、１７）を用いて絶縁フィラメント（８）のテンショ
ン及び／又は移動速度を非接触測定する方法であって、
前記センサはフィラメントが走行する誘電率ｐ0 の空気
層（６）によって離隔された第１及び第２の平坦な導体
手段（２、４ａ／４ｂ）を有しており、単位長さ当りの
重量の変動と前記空気層を移動中の絶縁フィラメントの
位置とによって該空気層の誘電率の乱れを検出すること
を特徴とする絶縁フィラメントのテンション及び／又は
移動速度の非接触測定方法。 - 【請求項２】 前記第１の平坦な導体手段は共通電極
（２）を有しており、前記第２の平坦な導体手段は前記
共通電極と共にそれぞれのキャパシタＣ１及びＣ２によ
る容量性ダイポール（３）を構成する１対の電極（４ａ
／４ｂ）を有しており、該電極対は各々が相補の直角三
角形形状である第１及び第２の電極を有していることを
特徴とする請求項１に記載の方法を用いた絶縁フィラメ
ントのテンションの非接触測定装置。 - 【請求項３】 信号（Ｃ１−Ｃ２）／（Ｃ１＋Ｃ２）の
スペクトル解析によって、空気層内を走行しかつキャパ
シタＣ１の共通電極及び第１の電極間とキャパシタＣ２
の共通電極及び第２の電極間とにそれぞれ位置するフィ
ラメントの振動周波数を検出する処理手段を有している
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記第１の平坦な導体手段は少なくとも
２つの共通電極（１２、１６）を有しており、前記第２
の平坦な導体手段は互いに平行でありかつ距離Ｄだけ互
いに離隔した第１及び第２の容量性ダイポール（１３、
１７）をそれぞれの前記共通電極と共に構成する第１及
び第２の電極対（１４ａ／１４ｂ、１８ａ／１８ｂ）を
有しており、該電極対の各電極は矩形形状でありフィラ
メントの移動方向に垂直に位置していることを特徴とす
る請求項１に記載の方法を実施する絶縁フィラメントの
移動速度の非接触測定装置。 - 【請求項５】 ΔＴが第１の容量性ダイポールから出力
された第１のランダム信号ｘ（ｔ）及び第２の容量性ダ
イポールから出力された第２のランダム信号ｙ（ｔ）間
の時間シフトでありかつＣｘｙ（Ｔ）＝Ｃｘｘ（Ｔ−Δ
Ｔ）で定義される該第１及び第２のランダム信号間の相
互相関関係Ｃｘｙ（Ｔ）の基づいて検出されるものであ
るとすると、Ｖ＝Ｄ／ΔＴで定義される移動速度Ｖを検
出する処理手段を有していることを特徴とする請求項４
に記載の装置。 - 【請求項６】 前記第１の平坦な導体手段は第１、第２
及び第３の電極対（２、１２、１６）を有しており、前
記第２の平坦な導体手段は第１、第２及び第３の電極対
（４ａ／４ｂ、１４ａ／１４ｂ、１８ａ／１８ｂ）を有
しており、各電極対はそれぞれの共通電極と共に第１、
第２及び第３の容量性ダイポール（３２０００００）を
構成しており、該第１及び第３の容量性ダイポールの電
極は矩形形状であってフィラメントの移動方向に垂直に
位置しておりかつ処理手段によって該フィラメントの移
動速度を検出できるようになされており、前記第２の容
量性ダイポールの電極は前記第１及び第３の容量性ダイ
ポールの間に位置しておりかつ各々が相補の直角三角形
形状であり処理手段によって該フィラメントのテンショ
ンを検出できるようになされていることを特徴とする請
求項１に記載の方法を実施する絶縁フィラメントのテン
ション及び移動速度の非接触測定装置。 - 【請求項７】 前記第１、第２及び第３の共通電極は同
一の第１の基板上に形成されており、前記第１、第２及
び第３の電極対は同一の第２の基板上に形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 前記第１及び第２の平坦な導体手段の各
々はエポキシガラス上にスクリーン工程によって印刷さ
れていることを特徴とする請求項２から７のいずれか１
項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9214703A FR2698962B1 (fr) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | Procédé et dispositif de mesure sans contact de la tension et de la vitesse de défilement d'un fil. |
| FR9214703 | 1992-12-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06241928A true JPH06241928A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=9436292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5325747A Withdrawn JPH06241928A (ja) | 1992-12-07 | 1993-12-01 | 絶縁フィラメントのテンション及び／又は移動速度の非接触測定方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5493918A (ja) |
| EP (1) | EP0601920A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06241928A (ja) |
| FR (1) | FR2698962B1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59408393D1 (de) * | 1994-04-22 | 1999-07-15 | Rueti Ag Maschf | Vorrichtung zum Ueberwachen eines Kettfadens |
| GR1003145B (el) * | 1998-01-16 | 1999-06-02 | Μεθοδος και συσκευη μετρησης μηκους και ταχυτητας παραδοσεως νηματος με χρηση χωρητικων αισθητηρων | |
| FR2774467B1 (fr) * | 1998-02-03 | 2000-03-31 | Fil Control | Capteur sans contact pour mesurer la longueur d'un fil, procede de mesure utilisant ce capteur et dispositif pour la mise en oeuvre du procede |
| CN1098799C (zh) * | 1998-07-31 | 2003-01-15 | 泽韦格路瓦有限公司 | 线形试样测量装置 |
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