JPH06500638A - 音響フルート型のウエブエッジ・センサ - Google Patents

音響フルート型のウエブエッジ・センサ

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JPH06500638A
JPH06500638A JP5500508A JP50050893A JPH06500638A JP H06500638 A JPH06500638 A JP H06500638A JP 5500508 A JP5500508 A JP 5500508A JP 50050893 A JP50050893 A JP 50050893A JP H06500638 A JPH06500638 A JP H06500638A
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acoustic
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JP5500508A
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マーカス,マイケル・アラン
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イーストマン・コダック・カンパニー
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    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/02Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
    • G10K11/04Acoustic filters ; Acoustic resonators
    • GPHYSICS
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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】 音響フルート型のウェブエツジ・センサいる新規且つ改善されたエツジ検出方法 及び装置に関する。
本発明を使用する1つの分野は、マテリアル1ハンドリングの分野であり、この 分野においては、ある面に沿って通過するウェブ材料のエツジすなわち縁部を検 知することが必要とされる。しかしながら、本発明の原理は種々の分野蓚こ応用 することができる。その−例として、紙又はフィルムがローラの表面を通過する 際に、これら紙又はフィルムのエツジを検出すなわち測定すること力(挙げられ る。
な構成は往々にして複雑であり、一般には、シート材料の両側に送信要素及び受 信すなわち検知要素が設けられ、上記シート材料が、上記両要素の間のエネルギ 光線を遮断するようになっている。
従って、構造及び作用が比較的簡単で、また、比較的低いエネルギ準位で作動し 、更に、比較的高い分解能を提供する新規且つ改善されたウェブ用のエツジ検出 方法及び装置を提供することが非常に望まれる。
発明の開示 従って、本発明の第一の目的は、音響エネルギを用いた新規且つ改善されたエツ ジ検出方法及び装置を提供することである。
本発明のより特定の目的は、エネルギの必要量が比較的少ない方法及び装置を提 供することである。
本発明の別の目的は、比較的高い分解能を達成する上述の如き方法及び装置を提 供することである。
本発明の更に別の目的は、構造及び作用が比較的簡単な上述の如き方法及び装置 を提供することである。
本発明の更に特定の目的は、マテリアル・/X)ドリング装置に容易に適用する ことのできる上述の如き方法及び装置を提供することである。
本発明は、ある本体の表面に沿って移動するウェブのエツジを検出するための方 法及び装置を提供する。上記本体には開口を有する音響パイプが設けられ、上記 開口は、上記ウェブのエツジがウェブの位置に応じて上記開口の一部を覆うよう に位置決めされている。上記バイブの中の空気コラム(空気柱)が共鳴し、その 結果生じた音響信号は、上記開口が上記ウェブによって覆われた割合の関数であ る周波数スペクトルを有しており、ウェブのエツジの位置に関する情報を与える ために利用される。上記開口は、隔置された一連の穴から構成され、これら穴の 中の幾つかがウェブによって覆われるようにすることができる。また、上記開口 は、ウェブによって部分的に覆われる連続的なスロットから構成することもでき る。信号周波数の範囲を走査することにより上記音響信号を分析し、ウェブのエ ツジの位置を決定することができる。ウェブの両側のエツジの位置を検出するた めに各々の設けられる一対のウェブエツジ・センサを用いてウェブの幅を決定す る。
本発明の上記及び他の利点並びに特徴は、図面を参照して以下の詳細な説明を読 むことにより、より明らかとなろう。
図面の簡単な説明 図1aは、本発明の音響フルート型のウェブエツジ・センサの概略図であり、図 1bは、図1aに示す音響フルート型のウェブエツジ・センサの代替的な形態を 示す概略図であり、 図2は、図1のセンサの送信/受信手段を示す概略図であり、図3は、図1のセ ンサを更に説明する概略的なブロックダイアグラムであり、図4及び図5は、図 4のセンサの作用を説明する波形を含むグラフであり、図6は、本発明のセンサ の送信/受信手段の代替的な形態を示す概略図であり、図7は、本発明のセンサ の代替的な形態を示す概略的なブロックダイアグラムであり、 図8は、本発明のセンサの開口の代替的な形態を示す概略図であり、図9は、本 発明の音響フルート型のウェブ幅センサを示す概略図である。
発明を実施する態様 本発明のエツジ・センサは、パイプの形態あるいは槽数の穴又は連続的なスロッ トを有する他の表面の形態の音響フルートすなわち共鳴器を備えており、上記穴 又はスロットは、ウェブのエツジが該エツジの位置の関数として上記スロットの 一部又はある数の穴を覆うような位置に設けられている。パイプの中の空気コラ 1、が振動させられ、その結果生じた音響信号は、上記ウェブによって覆われた 穴の数又はスロットの割合が変化するに連れて変化する共鳴周波数スペクトルを 有する。上記音響(ゴ号を分析し、ウェブのエツジの位置に関する情報を提供す る。
詳細に肖うと、信号検出手段が、信号周波数の節回を走査し、覆われていない穴 の数又は覆われていないスロットの割合を決定する。
次に図1aを参照すると、本発明のセンサ10が示されており、このセンサは、 紙又はフィルムのウェブ14がローラ18の表面16を通過する際に、上記ウェ ブのエツジ12を測定する。エツジ位置センサ10は、ローラの表面に形成され た音響フルートから構成されている。図4は、ローラ18の断面図であり、ロー ラの中に埋め込まれた音響フルートの構造を示している。詳細に言うと、既知の 長さを有する流体導通領域20を備える音響バイブが、ローラ18の本体に設け られている。上記パイプの両端は閉じられている。すなわち、図1.aに示すよ うに、パイプの一端部は、面24によって閉じられ、また、その他端部は、後に 説明する送信/受信手段30によって閉じられている。パイプはその両端部の間 に開口を有し、この開口は、上記領域20を表面16に連通させる。この実施例 においては、上記開口は、本体22に設けられた一連の隔置された穴32によっ て形成され、上記各々の穴は、領域20から表面16を通って半径方向外方に伸 長している。穴32は、一定で等しい直径を有し、概ね直線の経路に沿って等間 隔で隔置されるのが好ましい。穴32は、比較的小さな断面寸法すなわち面積を 有している。ローラの本体22に通路20及び穴32を簡単に穿孔し、既存のロ ーラ等にセン今10を容易に組み込むことができるという利点がある。
センサ10が正常に作動している間には、ウェブI4がローラ18に接触すると 、通常は、音響フルート構造の幾つかの穴32が覆われる。ウェブ14が横へす なわち側方に動くと、児なった数の音響フルートの穴32が開き、上記音響フル ート構造の共鳴周波数スペクトルに影響を与える。−例として、約0゜793r um(1/32インチ)の横分解能を必要とする場合を考える。この要件を満足 するためには、個々の穴の直径を約0.397mm (1/64インチ)よりも 小さくし、また、各穴を釣り 793mm (1/32インチ)の距離で隔置す る必要がある。
作動の原理を以下の通りである。本構造の基本共鳴周波数は、覆われる穴32の 数が増えるに連れて、すなわちウェブのエツジ12がryJlaにおいて左側へ 動くに従って大きくなる。穴32の容積は極めて小さいので、センサを作動させ また回路を動かすためには、極めて小さな空気圧すなわちエネルギを必要とする だけである。図1に示すパイプの遠端は手段30によって駆動され、該手段は、 共鳴周波数を励起し且つこれを受信する圧電トランスミッタ/レシーバすなわち 圧電効果による送信器/受信器を備えることができる。
図18においては、送信器及び受信器の対30は、本構造の左側に、すなわぢウ ェブのエツジ12の横方向外方に設けられているが、図1bに示す代替的な形態 のセンサの右側に設けることもできる。図1bにおいては、図4aの要素と同様 の要素は、図1の参照符号と同一の符号に′を付して示しである。詳細に言えば 、センサ10′は、ウェブ14′がローラ18゛の表面16°の上を通過する際 に、上記ウェブのエツジ12゛を測定する。音響パイプは、ローラ18′の本体 22゛に設けられた既知の長さを有する流体導通領域20′を備え、上記パイプ の一端部は面34によって閉じれられ、またその他端部は送信/受信手段3゜゛ によって閉じられている。この実施例においては、面34は、ウェブのエツジ1 2゛ の横方向外方にあり、トランスミッタ/レシーバ(送信器/受信器)30 °は、ウェブのエツジ12゛の横方向内方にある。音響パイプの開口は、本体2 2′に設けられる一連の隔置された穴32゛ にょって形成され、これら穴32 ゛は、領域20゛から表面16゛を通って半径方向外方へ伸長すると共に、比較 的小さな断面・r法すなわち面積を有している。穴32゛ は、一定の等しい直 径を有し、概ね直線の経路に沿って等間隔で隔置されるのが好ましい。
センサ10゛は、センサ10と同一の原理に従って作動する。すなわち、ウェブ 14′がローラ18上で横方向に移動すると、音響フルートの異なった数の穴3 2゛ が開放され、これにより、本構造の共鳴周波数スペクトルが影響を受ける 。
しかしながら、センサ10′ においては、ウェブ14°によって覆われる穴3 2′の数が増えるに従って、すなわち、ウェブのエツジ12′が図1bにおいて 左側へ移動するに従って、共鳴器eLe1は減少する。
図2には、送信/受信手段30の1つの形態が示されている。単一バイブ型の音 響トランスジューサteaが設けられており、この音響トランスジューサにおい ては、2つのポリフッ化ビニリデン(PVF2)のトランスジューサ36.38 がパイプ20の一端部において互いに隣接して重ね合わされている。詳細に言え ば、送信トランスジューサ36は、取り付はリング40によって適所に保持され た円盤の形態であり、また、受信トランスジューサ38も取り付はリング42に よって適所に保持された円盤の形態である。両円盤は、金属あるいはこれと同様 な導電材料のシールド44によって分離されており、上記シールドは、2つのト ランスジューサ36.38の間でRFI遮蔽すなわちシールドを行うための接地 面の役割を果たす。トランスジューサは、導電性のハウジング46の中に設けら れており、上記ハウジングは、受信トランスジューサ38に対する追加の遮蔽を もたらし、望ましくないノイズ源を除去する。トランスジューサ36.38から の1liil (図2には図示しない)が、ハウジング46から絶縁された端子 構造48に接続され、後述するトランスジューサ駆動及び検知回路に対して電気 的な接続を行っている。
適正に分極された時に圧電効果及びパイロ電気効果の特性を示すポリマであるポ リフッ化ビニリデン(PVF、)が、トランスミッタ(送fM器)T及びレシー バR(受fgi) 古して好ましい。しかしながら、トランスミッタT及びレシ ーバRは、セラミックの電界トランスジューサとすることもできる。実際に、ト ランスミッタTは、可動ダイアフラム型のスピーカ又はエアジェツトを含むどの ような音響発生手段とすることもできる。レシーバRは、どのような種類のマイ クロフォンとすることもできる。
パイプ20に接続されたトランスジューサ36.38の如き小型バイブに接続さ れたPVF2の小型音響トランスジューサは、正比例型の電界効果及び反比例型 の電界効果を共に利用する。円盤36の如きP V F 2 トランスミッタ( 11子機械的なコンバータ)は、通路20の如きパイプに音響エネルギを送る。
音響エネルギは、パイプのオリフィスすなわち穴32を通って伝達されるか、あ るいは、音響エネルギのレシーバ(機械電気的なコンバータ)として用いられる 円盤38の如き第2のpvF’21−ランスジューサに反射される。穴を閉じた りあるいは穴の付近で対称物を動かしたりすることによってオリフィスの状態を 変えることにより、受信トランスジューサによって生ずる電気信号の振幅及び/ 又は位相が変化する。電気的な励起周波数がパイプの機械的な共鳴周波数に合致 すると、感度が大幅に上昇する。その理由は、パイプが開放状態で共鳴するよう に調音されている場合には、ボートを閉じるとその共鳴状態が失われ、定常波が 損なわれてしまうからである。同様に、パイプが閉止状態で共鳴するように調音 されている場合には、ポートを開くと定常波が損なわれ、従って、レシーバに入 る音響エネルギは減少する。
音響トランスジューサの構造の一般的な作用に関するこれ以上の情報については 、1972年9月26日付けで発行され且つ本件出願人に譲渡された「音響的な ゲージ(Acoustical Gauge)Jと題する米国特許第3,694 .800号を参照されたい。図2に示す如き送信器及び受信器の対の構造及び作 用に関するこれ以上の情報については、1985年1月22日付けで発行され且 つ本件出願人に譲渡された「音響的な位置検知装!用の音響トランスジューサ( Acoustic Transducers For AcousticPos ition Sensing Apparatus)Jと題する米国特許第4. 494,8i−号を梁照されたい。本明細書においては、上記両米国特許明細書 を参照している。
トランスジューサ36.38に関連して設けられる励起/検知回路を作動させる ためには種々の方法がある。1つの方法によれば、音響バイブ20を総ての共鳴 周波数の線形の組み合わせによって励起(7、上記周波数の相対的な@闇を分析 する。詳細に言えば、クロアクパルスが周波数勾配を開始させ、レシーバの振幅 をクロツクパルスの開始からの時間の関数として測定する。J!大の信号に対す る時間間隔を決定する。この時間間隔は、ウェブのエツジ12がどの穴32に位 置しているかを示す。この方法を実行するための回路が図3に示されている。送 信トランスジューサ36は、クロ7り56によって制御される関数発生器54に よって励起される。クロック56からの出力パルスが、発生器54によってもた らされる周波数勾配を開始させる。図4の波形58は、発生器54の周波数勾配 の出力を示している。レシーバ38の出力鋼は、増幅器及び敷居値検知器の複合 体6f]の入力側に接続されており、該複合体は、マイクロプロセッサ64にデ ジタル信号の入力を与えるアナログ/デジタル変換器62の入力側に接続されて いる。
レシーバ38からの出力信号が、図5に波形で示されているa詳細に言えば、波 形70は、3つの穴32がウェブ14によって覆われた時のレシーバの出力を示 されており、波形72は、4つの穴32がウェブ14によって覆われた時のレシ ーバの出力を示している。その作用は、発信a136及びパイプ20は閉止され たデユープに対して共鳴するように調音されており、従って、ウェブ14によっ て覆われる穴32の数が多くなるに連れてこの構造の共鳴周波数が増大するとい う事実に基づいている。更に説明する古、閉止されたバイブが共鳴するための周 波数は次式によって与えられ、 上式において、nは整数であり、Cは音速であり、Lは音響パイプの長さである 。
レシーバの出力の中の周波数情報はデジタル化され、各々の穴の位置に対する共 鳴周波数に関する情報が以前に与えられているマイクロプロセッサ64に送られ 、これにより、マイクロプロセッサ64は、レシーバ38がらの周波数信号を特 定の穴の位置に対してマツプ付けを行い、従って、ウェブ14のエツジ12の位 置を決定することができる。
図1a及び図1bに示すセンサ10においては、複合されたトランスミッタ/レ シーバ30は音響パイプ20の一端部に設けられている。代替例においては、’ VIA 6 !、::示tように、別個のトランスミブタ並びにレシーバ要素を 音響パイプの両端部に設けることができる。図6においては、図1のセンサの要 素と同一の要素は、同一の参照符号に[′°Jを付したもので示しである。従っ て、トランスミフタ76が、図6に示すようにバイブ20°°の左側の端部に設 けられており、このトランスミッタ76は、図2の構成に従ってハウジングの中 に設けられるPVF2の円盤を備えることができる。同様に、レシーバ78が、 図6に示すようにパイプ20°゛の右側の端部に設けられており、このレシーバ 78は、図2の構成に従ってハウジングの中に設けられるPVF、の円盤を備え ることができる。
上述のように、トランスミ7タ及びレシーバには他の材料を用いることができる 。隔置されたトランスミγり及びレシーバの要素は、[!i (11用示せず〕 によって、図3に示すのと同様な励振器/検知器の回路に接続される。
トランスジューサ36.38用の励起/検知回路に対する他の方法によれば、白 色雑音のバーストが音響パイプ20に送られ、その戻って来る信号をツーリボ変 換を用いで分析し、その共鳴周波数スペクトルを決定する。フーリエ変換は、雑 音バーストの周波数スペクトルを検証する。ウェブのエツジの位置が変わると、 別個の周波数成分がウェブの位置の関数として最大化される。上述の手順を行う ための回路が図7に示されており、この回路は、レシーバの出力の最大信号を検 索しその周波数を拾い上げる機能を有する自己調音型のオツシレータすなわち発 振器80を有することを特徴としている。自己調音型のオツシレータは、共鳴周 波数において増大された出力パワーをもたらす。図7の回路においては、図1の トランスミブタ/レシーバ30と同様の複合されたトランスミッタ/レシーバ8 2、並びに、電圧を降下させる抵抗84が、自己調音型のオツシレータ80に接 続されている。抵抗84の前後で生ずる電圧/時間信号が、サンプリング及び保 持回路86の入力側に与えられ、この回路は、処理回路すなわち演算回路90に よって測定される最大信号を保持する。電圧/時間信号から周波数情報が得られ 、この周波数情報を穴の位lの周波数と比較することにより、上記電圧/時間信 号の中の周波数情報を穴の位置に対してマツプ化し、これにより、ウェブのエツ ジの位置に関する情報を与えることができる。ある種の音響フルートの設計にお いては、ウェブの位置を決定するためには2以上の位置的な最大周波数を必要と することがある。
図18及び図1bに示す個々の穴32の代わりに、図8に示すように、ローラ1 8”’の本体に細長く狭い連続的なスロット100を設ける。スロット100は 、音響パイプ20”’に連通しており、該音響パイプは、上述の実施例のように 、この音響パイプに関連して設けられるトランスミブタ/レシーバ30”’を有 している。トランスミッタ/レシーバ30”’は図18の位置にある状態で示さ れているが、図1bに示す位置に設けることができる。スロット100はウェブ 14”’によって部分的に覆われており、ウェブ14”’の運動に応じてスロッ ト100の有効長さが減少するに連れて、共鳴周波数が増大する。
同一の励振器/検知器回路を用いてウェブのエツジ12”’の位置に関する情報 を与える。上述の実施例のように、使用可能な作動周eL数範囲はl0KHz乃 至100KH2である。
図9は、本発明の音響フルート型のウェブ幅センサを示しており、このセンサは 、ウェブ104の移動方向に沿って互いに隣接する第1及び第2のウェブエツジ ・センサ1.01..102を備えており、これらウェブエツジ・センサは、ウ ェブの対応するエツジにそれぞれ関連して作動的に設けられている。図9のセン サは一般に、ウェブ104がローラ110の表面の上を移動する際に該ウェブの 幅を検出するために使用され、この状態においては、センサ101.102はロ ーラ110に形成されている。代替例においては、2つのセンサ101.102 を一対のローラとし、ニブプすなわち挟持部で接触するように互いに向かい合わ せることができる。
より詳細に言えば、センサ101は、図1bに示すセンサ10゛ と同様の音響 フルート型のウェブエツジ・センサであり、ウェブのエツジ106の位置を検出 するために使用される。センサ101の送信/受信手段112は、センサの開口 114の大部分がエツジ106とトランスミブタ/レシーバ1.12との間に位 置するように配置される。その結果、ウェブ104によって覆われる開口114 の数が増えるに従って、すなわち、ウェブのエツジ106が図9において左側へ 移動するに従って、共鳴周波数が減少する。同様に、センサ102は、図4bに 示すセンサ10°と同様の音響フルート型のウェブエツジ・センサであって、ウ ェブのエツジ108の位置を検知するために使用される。センサ102の送信/ 受信手段118は、センサの開口120の大部分が、ウェブのエツジ108とト ランスミッタ/レシーバ118との間に位置するように配置される。その結果、 ウェブ104によって覆われる開口120の数が増加するに従って、すなわち、 ウェブのエツジ108が図9において右側へ移動するに従って、共鳴周波数が減 少する。
両方のエツジ106.108の位置を上述の構成のように置くことにより、ウェ ブの幅を効果的に決定することができる。各々のセンサ101.102には、図 3及び図7に関して図示し且つ説明したのと同様な適宜な励起/検知回路が設け られる。図9のウェブ幅センサの一例は、写真処理装置に応用することができる 。2つのセンサを有する装置を用いてシートの幅を監視する。未知の幅を有する フィルムを、測定ローラを介して一定の速度で写真処理装置に供給する。上記フ ィルムは、写真処理装置で現像される。現像用の薬品の補給頻度は、処理するフ ィルムの面積に依存する。写真処理装置に供給されるウェブの幅は、時間並びに 必要に応じて追加される薬品の関数として追跡される。図9のウェブ幅センサは 、測定ローラの1つに組み込むことができる。
更に説明すると、必要に応じて複数の組のフルート型トランスジューサをローラ に設けてサンプリング速度を向上させることができる。その理由は、ウェブが穴 に対して直交する場合にだけ、フルートが作動可能であるからである。また、本 発明のセンサをローラに関連して説明したが、本センサは、他のマテリアル・ハ ンドリング装置、並びに、静止する又は移動するウェブのエツジの位置を検知す る必要のある他の構造にも採用することができる。
従って、本発明がその意図する目的を達成することは明らかである。音響エネル ギを用い、エネルギの必要量が比較的少なく、比較的高い分解能を達成する新規 且つ改善されたエツジ検出方法及び装置が提供される。センサの構造及び作用は 比較的単純であり、既存のマテリアル・ハンドリング装置並びにこれと同様な装 置に容易に適用することができる。
本発明の実施例を詳細に説明したが、上記実施例は例示であって本発明を限定す るものではない。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ウエブのエッジ用のセンサ装置において、(a)開口を有する音響パイプを 有し、前記ウエブのエッジが同ウエブの位置に応じて前記開口の一部を覆うよう にされている手段と、(b)前記パイプの中の空気コラムを共鳴させ、それによ り、前記ウエブによって覆われた前記開口の前記一部の関数である共鳴周波数ス ペクトルを有する音響信号を生じさせる手段とを備えることを特徴とするセンサ 装置。 2.請求項1の装置において、前記音響パイプの中の前記空気コラムに連通し、 前記結果として生じた音響信号を利用して前記ウエブのエッジの位置に関する情 報を提供する手段を更に備えることを特徴とする装置。 3.請求項2の装置において、前記音響信号を利用する手段は、ある範囲の信号 周波数を走査し、前記ウエブのエッジの位置を決定する信号検知手段を備えるこ とを特徴とする装置。 4.請求項2の装置において、前記空気コラムを共鳴させる手段が、前記パイプ に沿う白色雑音バーストを送る手段を備え、前記音響信号を利用する手段は、戻 って来る信号の共鳴周波数をフーリエ変換を用いて決定するための信号分析手段 を備えることを特徴とする装置。 5.請求項2の装置において、前記空気コラムを共鳴させる手段は、前記パイプ の総ての共鳴周波数の線形の組み合わせによって前記音響パイプを励起する手段 を備え、前記音響信号を利用する手段は、前記共鳴周波数の相対的な強度を分析 するための手段を備えることを特徴とする装置。 6.請求項3の装置において、前記信号検知手段は、自己調音型のオッシレータ 手段を備えることを特徴とする装置。 7.請求項1の装置において、前記開口は、隔置された一連の穴を備え、前記ウ エブは前記穴の少なくとも幾つかを覆うことを特徴とする装置。 8.請求項1の装置において、前記開口は連続的なスロットであり、前記ウエブ は前記スロットの一部を覆うことを特徴とする装置。 9.音響型のウエブエッジ・センサ装置において、(a)エッジを有するウエブ がその上で運動可能な表面を有する本体と、(b)前記本体に設けられると共に 既知の長さを有する流体導通領域を具備する音響パイプであって、両端部が閉止 され、前記領域を前記表面に流体連通させるための開口を前記両端部の間に有す る音響パイプとを備え、(c)前記ウエブは、そのエッジが前記開口に位置され 、これにより、前記ウエブが前記開口の一部を最初から覆うような状態で、前記 表面の上に設けられており、 (d)該センサ装置は更に、前記パイプに沿って音響エネルギを送り、前記パイ プの中で反射される音響エネルギを受信するように、前記音響パイプに作動的に 接続された音響送信/受信手段を備え、(e)これにより、前記ウエブによって 覆われる前記開口の割合が変化する方向に、前記ウエブが前記表面に沿って移動 する際に、前記ウエブの前記エッジの位置に関する情報を含む音響信号が発生さ れることを特徴とするセンサ装置。 10.請求項9の装置において、前記音響信号は、前記ウエブによって覆われた 前記開口の割合に従って変化する共鳴周波数スペクトルを有し、該装置は更に、 ある範囲の信号周波数を走査して前記ウエブの前記エッジの位置を決定するため の信号検知手段を備えることを特徴とする装置。 11.請求項10の装置において、前記信号検知手段は、自己調音型のオッシレ ータ手段を備えることを特徴とする装置。 12.請求項9の装置において、前記音響送信/受信手段は、(a)前記音響パ イプに沿って白色雑音バーストを送るための手段と、(b)戻って来る信号の共 鳴周波数をフーリエ変換を用いて決定するための信号分析手段とを備えることを 特徴とする装置。 13.請求項9の装置において、前記音響送信/受信手段は、(a)前記パイプ の総ての共鳴周波数の線形の組み合わせで前記音響パイプを励起する手段と、 (b)前記共鳴周波数の相対的な強度を分抗するための手段とを備えることを特 徴とする装置。 14.請求項9の装置において、前記開口は、前記表面に沿って隔置された一連 の穴を備えることを特徴とする装置。 15.請求項14の装置において、前記それぞれの穴の間の間隔は、前記ウエブ のエッジの位置の横方向の所要分解能に等しく、前記各々の穴の横方向の寸法は 、前記横方向の所要分解能の半分であることを特徴とする装置。 16.請求項9の装置において、前記開口は、前記表面に沿って伸長する連続的 なスロットを備えることを特徴とする装置。 1了.ウエブ幅センサ装置において、 (a)ウエブの一方のエッジの位置を表す音響信号を提供する第1の音響フルー ト型のウエブエッジ・センサと、 (b)前記ウエブの他方のエッジの位置を表す音響信号を提供する第2の音響フ ルート型のウエブエッジ・センサとを備え、(c)これにより、前記ウエブの両 方のエッジの位置を決定することにより、前記ウエブの幅が決定されることを特 徴とする装置。 18.請求項17の装置において、前記第1及び第2のウエブエッジ・センサの 各々が、 (a)開口を有する音響パイプを有し、前記ウエブのエッジが同ウエブの位置に 応じて前記開口の一部を覆うようにされている手段と、(b)前記パイプの中の 空気コラムを共鳴させ、それにより、前記ウエブによって覆われた前記開口の前 記一部の関数である共鳴周波数スペクトルを有する音響信号を生じさせる手段と を備えることを特徴とする装置。 19.請求項18の装置において、前記音響パイプの中の空気コラムに連通し、 結果として生じた音響信号を用いて前記ウエブの前記エッジの位置に関する情報 を提供するための手段を更に備えることを特徴とする装置。 20.音響的なウエブ幅センサ装置において、(a)一対のエッジを有するウエ ブがその上で運動可能な表面を有する本体と、 (b)前記本体に設けられると共に既知の長さを有する流体導通領域を具備する 第1の音響パイプであって、両端部が閉止され、前記領域を前記表面に流体連通 させるための関口を前記両端部の間に有する第1の音響パイプとを備え、(c) 前記ウエブは、前記エッジの一方が前記開口に位置され、これにより、前記ウエ ブが前記開口の一部を最初から覆うような状態で、前記表面の上に設けられてお り、 (d)該センサ装置はまた、前記パイプに沿って音響エネルギを送り、前記パイ プの中で反射される音響エネルギを受信するように、前記音響パイプに作動的に 接続された第1の音響送信/受信手段と、(e)前記本体に設けられると共に既 知の長さを有する流体導通領域を具備する第2の音響パイプであって、両端部が 閉止され、前記領域を前記表面に流体連通させるための開口を前記両端部の間に 有する第2の音響パイプとを備え、(f)前記ウエブは、前記エッジの他方が前 記第2の音響パイプの前記開口に位置され、これにより、前記ウエブが同開口の 一部を最初から覆うような状態で、前記表面の上に設けられており、 (g)該センサ装置は更に、前記パイプに沿って音響エネルギを送り、前記パイ プの中で反射される音響エネルギを受信するように、前記音響パイプに作動的に 接続された第2の音響送信/受信手段を備え、(h)これにより、前記ウエブに よって覆われる前記開口の割合が変化する方向に、前記ウエブが前記表面に沿っ て移動する際に、前記ウエブの前記エッジの位置に関する情報を含む音響信号が 発生され、従って、前記ウエブの幅が決定されることを特徴とするセンサ装置。 21.請求項20の装置において、前記各々の音響信号は、前記ウエブによって 覆われた対応する前記開口の割合に従って変化する共鳴周波数スペクトルを有し 、該装置は更に、ある範囲の信号周波数を走査して前記ウエブの前記エッジの位 置を決定するための信号検知手段を備えることを特徴とする装置。 22.ウエブのエッジを検出するための方法において、(a)前記ウエブによっ て接触される表面を有する本体に開口を有する音響パイプを設け、前記ウエブの 前記エッジが、前記ウエブの位置に応じて、前記開口の一部を覆うようにする段 階と、 (b)前記パイプの中の空気コラムを共鳴させ、それにより、前記ウエブによっ て覆われた前記開口の割合の関数である共鳴周波数スペクトルを有する音響信号 を発生させる段階と、 (c)前記生じた音響信号を利用し、前記ウエブの前記エッジの位置に関する情 報を提供する段階とを備えることを特徴とする方法。 23.請求項22の方法において、前記生じた音響信号を利用する段階が、ある 範囲の信号周波数を走査し、前記ウエブの前記エッジの位置を決定する段階を備 えることを特徴とする方法。 24.請求項23の方法において、前記空気コラムを共鳴させる段階が、前記パ イプに沿って白色雑音バーストを送る段階を備え、前記生じた信号を利用する段 階が、戻って来た信号をフーリエ変換を用いて分析して同信号の共鳴周波数スペ クトルを判定し、これんより、前記ウエブのエッジの位置を決定する段階を備え ることを特徴とする方法。 25.請求項23の方法において、前記空気コラムを共鳴させる段階が、前記総 ての共鳴周波数の線形の組み合わせで前記音響パイプを励超する段階を備え、前 記結果として生じた信号を利用する段階が、前記周波数の相対的な強度を分析し 、前記ウエブのエッジの位置を決定する段階を備えることを特徴とする方法。 26.ウエブの幅を検出するための方法において、(a)前記ウエブの一方のエ ッジに作動的に関連させて第1の音響フルート型のウェブエッジ・センサを設け 、前記一方のエッジの位置を表す音響信号を発生させる段階と、 (b)前記ウエブの他方のエッジに作動的に関連させて第2の音響フルート型の ウエブエッジ・センサを設け、前記他方のエッジの位置を表す音響信号を発生さ せる段階と、 (c)その結果生じた音響信号を利用し、前記ウエブのエッジの位置に関する情 報を提供し、これにより、前記ウエブの幅を決定する段階とを備える方法。
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