JPH0652208B2 - テンシヨンメ−タ - Google Patents
テンシヨンメ−タInfo
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- JPH0652208B2 JPH0652208B2 JP59031120A JP3112084A JPH0652208B2 JP H0652208 B2 JPH0652208 B2 JP H0652208B2 JP 59031120 A JP59031120 A JP 59031120A JP 3112084 A JP3112084 A JP 3112084A JP H0652208 B2 JPH0652208 B2 JP H0652208B2
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- Japan
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- roller
- tension
- displacement
- long object
- diameter
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
- G01L5/10—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means
- G01L5/106—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means for measuring a reaction force applied on a cantilever beam
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- G01L5/107—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means for measuring a reaction force applied on an element disposed between two supports, e.g. on a plurality of rollers or gliders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明はテンシヨンメータに関する。
長尺状の線条物，テープ，シート類（以下単に長尺物と
言う。）のテンシヨンを測定するのに、回転自在の３個
のローラを用い、長尺物を各ローラに順次添纏させ、そ
の中央にあるセンシングローラの、前記長尺物のテンシ
ヨンによる変位から、テンシヨンを測定するようにした
ものはよく知られている。しかし従来ではセンシングロ
ーラの変位のみからテンシヨンを測定するようにしてい
るため、正確なテンシヨン測定を期待することができな
い。
言う。）のテンシヨンを測定するのに、回転自在の３個
のローラを用い、長尺物を各ローラに順次添纏させ、そ
の中央にあるセンシングローラの、前記長尺物のテンシ
ヨンによる変位から、テンシヨンを測定するようにした
ものはよく知られている。しかし従来ではセンシングロ
ーラの変位のみからテンシヨンを測定するようにしてい
るため、正確なテンシヨン測定を期待することができな
い。
すなわち前記したように３個のローラによる測定方法で
は、長尺物はＶ形にわん曲させられるため、長尺物の材
質固有の剛性による曲げ応力がセンシングローラに変位
力として作用するようになる。この変位力が測定誤差の
原因となるのである。従来のこの種テンシヨンメータに
おいて、測定対象の長尺物の曲げ応力（剛性）を考慮し
たものはその例を知らない。
は、長尺物はＶ形にわん曲させられるため、長尺物の材
質固有の剛性による曲げ応力がセンシングローラに変位
力として作用するようになる。この変位力が測定誤差の
原因となるのである。従来のこの種テンシヨンメータに
おいて、測定対象の長尺物の曲げ応力（剛性）を考慮し
たものはその例を知らない。
この発明はセンシングローラの変位量から測定対象の長
尺物のテンシヨンを測定するにあたり、長尺物の曲げ応
力による誤差を回避することを目的とする。
尺物のテンシヨンを測定するにあたり、長尺物の曲げ応
力による誤差を回避することを目的とする。
この発明の実施例の説明にさきだつてこの発明の測定原
理について説明する。第１図はこの種テンシヨンメータ
の検出部を示したもので、１はセンシングローラ、２，
３はガイドローラ、４は測定対象の長尺物である。ロー
ラ１〜３の各半径をＲ，Ｒ1，Ｒ2．長尺物４の直径又は
厚み（以下単に直径と言う。）をＤ．ローラ１とローラ
２，ローラ３との水平方向の軸間距離をＡ1．Ａ2．ロー
ラ１にテンシヨンが加わつていないとき（図中２点鎖線
で示す。）のローラ１と各ローラ２，３との垂直方向の
軸間距離をＢ1．Ｂ2．ローラ１にテンシヨンが加わつた
ときのローラ１の軸心の垂直方向の変位量をｘ．Ｔを長
尺物４に加わるテンシヨンとする。
理について説明する。第１図はこの種テンシヨンメータ
の検出部を示したもので、１はセンシングローラ、２，
３はガイドローラ、４は測定対象の長尺物である。ロー
ラ１〜３の各半径をＲ，Ｒ1，Ｒ2．長尺物４の直径又は
厚み（以下単に直径と言う。）をＤ．ローラ１とローラ
２，ローラ３との水平方向の軸間距離をＡ1．Ａ2．ロー
ラ１にテンシヨンが加わつていないとき（図中２点鎖線
で示す。）のローラ１と各ローラ２，３との垂直方向の
軸間距離をＢ1．Ｂ2．ローラ１にテンシヨンが加わつた
ときのローラ１の軸心の垂直方向の変位量をｘ．Ｔを長
尺物４に加わるテンシヨンとする。
ローラ１の長尺物４との添接点から各ローラ２．３まで
の各長尺物部分の、ローラの軸心を通る垂直線に対する
角をθ１，θ２とし、前記各長尺物部分のテンシヨンに
よるローラ１に作用する力をＦ1．Ｆ2とすれば、これら
の関係をベクトル図で示すと第２図のようになる。更に
長尺物４の中心を通る線を図中１点鎖線で示すようにＭ
とした場合、ローラ１．２間での線Ｍのうちの直線部分
を左右に延長し、ローラ１の軸心Ｏと、その軸心Ｏを通
る垂直線との交点Ｎ1との間の距離をＰ1．ローラ２の軸
心Ｏ1と、その軸心Ｏ1を通る垂直線との交点Ｎ2との間
の距離をＰ2．交点Ｎ1．Ｎ2間の垂直方向の距離をＱと
すれば、これらの関係を幾可学的に示すと第３図のよう
になる。
の各長尺物部分の、ローラの軸心を通る垂直線に対する
角をθ１，θ２とし、前記各長尺物部分のテンシヨンに
よるローラ１に作用する力をＦ1．Ｆ2とすれば、これら
の関係をベクトル図で示すと第２図のようになる。更に
長尺物４の中心を通る線を図中１点鎖線で示すようにＭ
とした場合、ローラ１．２間での線Ｍのうちの直線部分
を左右に延長し、ローラ１の軸心Ｏと、その軸心Ｏを通
る垂直線との交点Ｎ1との間の距離をＰ1．ローラ２の軸
心Ｏ1と、その軸心Ｏ1を通る垂直線との交点Ｎ2との間
の距離をＰ2．交点Ｎ1．Ｎ2間の垂直方向の距離をＱと
すれば、これらの関係を幾可学的に示すと第３図のよう
になる。
第２図のベクトル図から ＴCOSθ１＋ＴCOSθ２＝ｋｘ (1) ただしｋはローラ１にテンシヨンとは逆方向に作用する
バネの定数とする。又第３図より Ｐ2−（Ｂ1＋ｘ）＋Ｐ1＝Ｑ Ｒ1＋D/2＝Ｐ2sinθ1 Ｒ＋D/2＝Ｐ1sinθ1 Ａ1＝Qtanθ1 上式よりCOSθ1を求めると、 同じ手法によりCOSθ2を求めると、 上式を(1)式に代入すればテンシヨンＴが求められる。
ここでたとえば、Ａ1＝Ａ2．Ｂ1＝Ｂ2．Ｒ＝Ｒ1＝Ｒ2と
すれば すなわち長尺物４を各ローラに添纏せたとき、ローラ１
がｘだけ変位したとすれば、そのｘを(2)式に代入すれ
ば、そのときの長尺物４のテンシヨンＴが求められるこ
とになるのである。Ｔとｘとの関係は上式のみで表わせ
るものではなく、他の手法によれば別の関係式も成立す
る。したがつて上式は一般式 Ｔ＝Ｆ(x) (3) なる関数式として示す。
バネの定数とする。又第３図より Ｐ2−（Ｂ1＋ｘ）＋Ｐ1＝Ｑ Ｒ1＋D/2＝Ｐ2sinθ1 Ｒ＋D/2＝Ｐ1sinθ1 Ａ1＝Qtanθ1 上式よりCOSθ1を求めると、 同じ手法によりCOSθ2を求めると、 上式を(1)式に代入すればテンシヨンＴが求められる。
ここでたとえば、Ａ1＝Ａ2．Ｂ1＝Ｂ2．Ｒ＝Ｒ1＝Ｒ2と
すれば すなわち長尺物４を各ローラに添纏せたとき、ローラ１
がｘだけ変位したとすれば、そのｘを(2)式に代入すれ
ば、そのときの長尺物４のテンシヨンＴが求められるこ
とになるのである。Ｔとｘとの関係は上式のみで表わせ
るものではなく、他の手法によれば別の関係式も成立す
る。したがつて上式は一般式 Ｔ＝Ｆ(x) (3) なる関数式として示す。
ところでこの式はいずれも長尺物として剛性のない理想
的な長尺物についてのみ成立するものであり、この式か
らテンシヨンを求めるときは誤差が生ずることは前述し
たとおりである。
的な長尺物についてのみ成立するものであり、この式か
らテンシヨンを求めるときは誤差が生ずることは前述し
たとおりである。
そこで長尺物として剛性を考慮したときのテンシヨンＴ
と変位Ｘとの関係を次に求める。剛性は長尺物の直径Ｄ
に関係すると考えられる。今直径Ｄなる長尺物につい
て、変位Ｘに対するテンシヨンＴを(3)式から求めると
第４図の特性曲線Ｊが求められる。又同じテンシヨンメ
ータにより、同じ材質で直径Ｄ1．Ｄ2の長尺物について
変位Ｘに対するテンシヨンを実測したところ、特性曲線
Ｊ1．Ｊ2が得られた。理論上の特性曲線Ｊと、実測によ
る特性曲線Ｊ1．Ｊ2とを比較すると、両者は幾可学的に
は相似形であり、数学的にはｘ方向に対して線形である
とみなすことができる。そして前記したように直径Ｄと
剛性との間には一定の関係があるので、したがつて直径
Ｄに対しても線形であるとみなすことができる。そのた
め任意の直径Ｄ0の長尺物についての特性曲線をＪ0と仮
想したとき、特性曲線Ｊ．Ｊ0において同じテンシヨン
Ｔ0を呈する変位Ｘ0とＸ00との関係は、１次方程式とし
て Ｘ00＝（Ｋ11・Ｄ0＋Ｋ10）・Ｘ0＋Ｋ01）・Ｄ0＋Ｋ00
のように表わせる。ただしＫ11・Ｋ10・Ｋ01．Ｋ00は定
数である。上式を変形すると Ｘ00＝Ｋ11・Ｄ0・Ｘ0＋Ｋ10・Ｘ0＋Ｋ01・Ｄ0＋Ｋ
00(4) 上式は特性曲線ＪとＪ1及びＪとＪ2との間でも成立する
はずであるから、（Ｔ1・Ｘ1）．Ｔ1．Ｘ11）．（Ｔ1．
Ｘ12）．（Ｔ2．Ｘ2）．（Ｔ2．Ｘ21）．Ｔ2．Ｘ22）の
各交点において Ｘ11＝Ｋ11・Ｄ1・Ｘ1＋Ｋ10・Ｘ1＋Ｋ01・Ｄ1＋Ｋ00 Ｘ12＝Ｋ11・Ｄ2・Ｘ1＋Ｋ10・Ｘ1＋Ｋ01・Ｄ2＋Ｋ00 Ｘ21＝Ｋ11・Ｄ1・Ｘ2＋Ｋ10・Ｘ2＋Ｋ01・Ｄ1＋Ｋ00 Ｘ22＝Ｋ11・Ｄ2・Ｘ2＋Ｋ10・Ｘ2＋Ｋ01・Ｄ2＋Ｋ00 この連立方程式からＫ11・Ｋ10．Ｋ01．Ｋ00を求める
と、上式を書き換えて Ｘ11＝Ｋ111・Ｘ1＋Ｋ011 (5) Ｘ12＝Ｋ112・Ｘ1＋Ｋ012 Ｘ21＝Ｋ111・Ｘ2＋Ｋ011 Ｘ22＝Ｋ112・Ｋ2Ｋ012 ただし Ｋ111＝Ｋ11・Ｄ1＋Ｋ10 (6) Ｋ011＝Ｋ01・Ｄ1＋Ｋ00 Ｋ112＝Ｋ11・Ｄ2＋Ｋ10 Ｋ012＝Ｋ01・Ｄ2＋Ｋ00 (5)式から Ｋ111＝（Ｘ11−Ｘ21）／（Ｘ1−Ｘ2） Ｋ011＝（Ｘ1・Ｘ21−Ｘ2・Ｘ11）／（Ｘ1−Ｘ2） Ｋ112＝（Ｘ12−Ｘ22）／（Ｘ1−Ｘ2） Ｋ012＝（Ｘ1・Ｘ22−Ｘ2・Ｘ12）／（Ｘ1−Ｘ2） この式の右辺の各値は実測の結果既知である。
と変位Ｘとの関係を次に求める。剛性は長尺物の直径Ｄ
に関係すると考えられる。今直径Ｄなる長尺物につい
て、変位Ｘに対するテンシヨンＴを(3)式から求めると
第４図の特性曲線Ｊが求められる。又同じテンシヨンメ
ータにより、同じ材質で直径Ｄ1．Ｄ2の長尺物について
変位Ｘに対するテンシヨンを実測したところ、特性曲線
Ｊ1．Ｊ2が得られた。理論上の特性曲線Ｊと、実測によ
る特性曲線Ｊ1．Ｊ2とを比較すると、両者は幾可学的に
は相似形であり、数学的にはｘ方向に対して線形である
とみなすことができる。そして前記したように直径Ｄと
剛性との間には一定の関係があるので、したがつて直径
Ｄに対しても線形であるとみなすことができる。そのた
め任意の直径Ｄ0の長尺物についての特性曲線をＪ0と仮
想したとき、特性曲線Ｊ．Ｊ0において同じテンシヨン
Ｔ0を呈する変位Ｘ0とＸ00との関係は、１次方程式とし
て Ｘ00＝（Ｋ11・Ｄ0＋Ｋ10）・Ｘ0＋Ｋ01）・Ｄ0＋Ｋ00
のように表わせる。ただしＫ11・Ｋ10・Ｋ01．Ｋ00は定
数である。上式を変形すると Ｘ00＝Ｋ11・Ｄ0・Ｘ0＋Ｋ10・Ｘ0＋Ｋ01・Ｄ0＋Ｋ
00(4) 上式は特性曲線ＪとＪ1及びＪとＪ2との間でも成立する
はずであるから、（Ｔ1・Ｘ1）．Ｔ1．Ｘ11）．（Ｔ1．
Ｘ12）．（Ｔ2．Ｘ2）．（Ｔ2．Ｘ21）．Ｔ2．Ｘ22）の
各交点において Ｘ11＝Ｋ11・Ｄ1・Ｘ1＋Ｋ10・Ｘ1＋Ｋ01・Ｄ1＋Ｋ00 Ｘ12＝Ｋ11・Ｄ2・Ｘ1＋Ｋ10・Ｘ1＋Ｋ01・Ｄ2＋Ｋ00 Ｘ21＝Ｋ11・Ｄ1・Ｘ2＋Ｋ10・Ｘ2＋Ｋ01・Ｄ1＋Ｋ00 Ｘ22＝Ｋ11・Ｄ2・Ｘ2＋Ｋ10・Ｘ2＋Ｋ01・Ｄ2＋Ｋ00 この連立方程式からＫ11・Ｋ10．Ｋ01．Ｋ00を求める
と、上式を書き換えて Ｘ11＝Ｋ111・Ｘ1＋Ｋ011 (5) Ｘ12＝Ｋ112・Ｘ1＋Ｋ012 Ｘ21＝Ｋ111・Ｘ2＋Ｋ011 Ｘ22＝Ｋ112・Ｋ2Ｋ012 ただし Ｋ111＝Ｋ11・Ｄ1＋Ｋ10 (6) Ｋ011＝Ｋ01・Ｄ1＋Ｋ00 Ｋ112＝Ｋ11・Ｄ2＋Ｋ10 Ｋ012＝Ｋ01・Ｄ2＋Ｋ00 (5)式から Ｋ111＝（Ｘ11−Ｘ21）／（Ｘ1−Ｘ2） Ｋ011＝（Ｘ1・Ｘ21−Ｘ2・Ｘ11）／（Ｘ1−Ｘ2） Ｋ112＝（Ｘ12−Ｘ22）／（Ｘ1−Ｘ2） Ｋ012＝（Ｘ1・Ｘ22−Ｘ2・Ｘ12）／（Ｘ1−Ｘ2） この式の右辺の各値は実測の結果既知である。
(6)式から Ｋ11＝（Ｋ111−Ｋ112）／（Ｄ1−Ｄ2） (7) Ｋ10＝（Ｄ1・Ｋ112−Ｄ2・Ｋ111）／（Ｄ1−Ｄ2） Ｋ01＝（Ｋ011−Ｋ012）／（Ｄ1−Ｄ2） Ｋ00＝（Ｄ1・Ｋ012−Ｄ2・Ｋ011）／（Ｄ1−Ｄ2） 一方(4)式から Ｘ0＝（Ｘ00−Ｋ01・Ｄ0−Ｋ00）／（Ｋ11・Ｄ0＋
Ｋ10）(8) 上式の右辺のうちＸ00・Ｄ0以外は(7)式から求められる
ので、したがつて直径Ｄ0の長尺物について測定して変
位Ｘ00を求めれば、(8)式からＸ0すなわち変位Ｘ00を剛
性のない理想の長尺物の変位に置換させることができた
ことになる。
Ｋ10）(8) 上式の右辺のうちＸ00・Ｄ0以外は(7)式から求められる
ので、したがつて直径Ｄ0の長尺物について測定して変
位Ｘ00を求めれば、(8)式からＸ0すなわち変位Ｘ00を剛
性のない理想の長尺物の変位に置換させることができた
ことになる。
前記したＸ0とＸ00，Ｄ0との関係式は、ｘ方向に対して
線形であるとみなした(8)式に限られるものではなく、
別の実験式、理論式に基づいた他の関係式によつても表
わすことができる。したがつて(8)式一般的に次のよう
な関数式として表わすことができる。
線形であるとみなした(8)式に限られるものではなく、
別の実験式、理論式に基づいた他の関係式によつても表
わすことができる。したがつて(8)式一般的に次のよう
な関数式として表わすことができる。
Ｘ0＝Ｇ（Ｘ00，Ｄ0） このようにして求めたＸ0を(3)式の変数ｘに代えた、Ｔ
0＝Ｆ(X0)なる関係式を演算すれば、剛性に影響されて
いないテンシヨンＴを求めることができるのである。な
お実際には、上記のようにして演算の結果求めたＸ0を
更に(3)式の関数式に代入して演算するのが面倒である
ときは、変数をＸ0としその変数につき予めその関数値
をＲＯＭに記憶させておき、Ｘ0をアドレスとして読出
すようにしておくと便利である。
0＝Ｆ(X0)なる関係式を演算すれば、剛性に影響されて
いないテンシヨンＴを求めることができるのである。な
お実際には、上記のようにして演算の結果求めたＸ0を
更に(3)式の関数式に代入して演算するのが面倒である
ときは、変数をＸ0としその変数につき予めその関数値
をＲＯＭに記憶させておき、Ｘ0をアドレスとして読出
すようにしておくと便利である。
以下この発明の実施例を第５図以降の各図によつて説明
する。５は基枠、６ガイド用のローラ２，３を一定の間
隔で支持するアーム、７はアーム６を支持する昇降自在
のロツドで、その下端と基枠５との間にバネ８が介在さ
れてあり、その弾力によつてロツド７に下降力が付与さ
れている。１Ａはセンシング用のローラ１を支持する昇
降自在のロツド、これは基枠５に基端が支持された板状
のバネ９の先端に連結されてあるアーム10に連結されて
ある。したがつてローラ１が昇降するとき、バネ９の弾
力に抗してロツド１Ａも昇降する。バネ９が(1)式で言
うバネ定数ｋのバネである。
する。５は基枠、６ガイド用のローラ２，３を一定の間
隔で支持するアーム、７はアーム６を支持する昇降自在
のロツドで、その下端と基枠５との間にバネ８が介在さ
れてあり、その弾力によつてロツド７に下降力が付与さ
れている。１Ａはセンシング用のローラ１を支持する昇
降自在のロツド、これは基枠５に基端が支持された板状
のバネ９の先端に連結されてあるアーム10に連結されて
ある。したがつてローラ１が昇降するとき、バネ９の弾
力に抗してロツド１Ａも昇降する。バネ９が(1)式で言
うバネ定数ｋのバネである。
１１はローラ１の位置（変位）を検出する位置検出装置
で、ここではロツド１Ａの変位をＣＣＤ型イメージセン
サによつて検出するようにしている。１２はその検出用
の発光素子、１３は縦方向に並べられた受光素子であ
る。発光素子１２はロツド８に設置されてあるので、ロ
ツド１Ａの変位に応じて発光素子１２からの光の受光点
が変化する。どの受光素子が受光したかによつてロツド
１Ａの変位量が検出できる。
で、ここではロツド１Ａの変位をＣＣＤ型イメージセン
サによつて検出するようにしている。１２はその検出用
の発光素子、１３は縦方向に並べられた受光素子であ
る。発光素子１２はロツド８に設置されてあるので、ロ
ツド１Ａの変位に応じて発光素子１２からの光の受光点
が変化する。どの受光素子が受光したかによつてロツド
１Ａの変位量が検出できる。
１５はローラ２．３の位置を補正する補正装置で長尺物
４の直径に応じて補正する。すなわちロツド７と一体の
ブロツク１６と基枠５と一体のアーム5Aとを互いに相対
して設置することによつて補正装置１５が構成されてあ
り、ブロツク１６とアーム５Ａとの間に、測定対象の長
尺物４と同じ直径のゲージ１７を挟持する。これにより
ゲージ１７の直径分だけロツド７が上方に変位する。こ
の変位によつてローラ２．３の基準位置が変位されるこ
とになるので、ローラ１に加わる長尺物４による張力が
同じであれば、長尺物４の直径の大小如何に係らず、ロ
ーラ１を添纏する長尺物４の角度（第２図で言う角
θ１．θ２）はほとんど同じとなる。換言すれば前記張
力が同じであつても、直径が大であれば前記角度は小さ
くなるはずであるが、このときローラ２．３を直径分だ
け上昇させれば、近似的に、直径が零のときの角度に変
更されることになる。剛性の影響がないものとすれば以
上のようにして直径の大小にかかわらず、同じ張力に対
してほとんど同じ角度となるのである。
４の直径に応じて補正する。すなわちロツド７と一体の
ブロツク１６と基枠５と一体のアーム5Aとを互いに相対
して設置することによつて補正装置１５が構成されてあ
り、ブロツク１６とアーム５Ａとの間に、測定対象の長
尺物４と同じ直径のゲージ１７を挟持する。これにより
ゲージ１７の直径分だけロツド７が上方に変位する。こ
の変位によつてローラ２．３の基準位置が変位されるこ
とになるので、ローラ１に加わる長尺物４による張力が
同じであれば、長尺物４の直径の大小如何に係らず、ロ
ーラ１を添纏する長尺物４の角度（第２図で言う角
θ１．θ２）はほとんど同じとなる。換言すれば前記張
力が同じであつても、直径が大であれば前記角度は小さ
くなるはずであるが、このときローラ２．３を直径分だ
け上昇させれば、近似的に、直径が零のときの角度に変
更されることになる。剛性の影響がないものとすれば以
上のようにして直径の大小にかかわらず、同じ張力に対
してほとんど同じ角度となるのである。
前記した直径は線径検出装置１８により検出される。こ
れはロッド７の変位から線径（直径）を検出するように
している。これもたとえばＣＣＤ型イメージセンサによ
つて構成される。１９は検出用の発光素子で、ロツド７
に一体のアーム２０に支持されてあり、２１は縦方向に
並べられた受光素子である。これもロツド７の変位に基
く発光素子１９からの光を受光する受光素子からロツド
７の変位量を検出し、これから線径を求める。なお受光
素子１３．２１は１個で共用してもよい。
れはロッド７の変位から線径（直径）を検出するように
している。これもたとえばＣＣＤ型イメージセンサによ
つて構成される。１９は検出用の発光素子で、ロツド７
に一体のアーム２０に支持されてあり、２１は縦方向に
並べられた受光素子である。これもロツド７の変位に基
く発光素子１９からの光を受光する受光素子からロツド
７の変位量を検出し、これから線径を求める。なお受光
素子１３．２１は１個で共用してもよい。
以上の説明により、第５図に示す構成からは、ローラ１
の変位量と、長尺物４の線径が各検出装置１１．１８か
ら検出できることが理解されよう。なおロツド７はバネ
８によりローラ１の反力（バネ９の弾力）より大きな力
で附勢されているので、測定中にローラ２．３が上下方
向に変位することはない。又ローラ１の自重（同ローラ
の他にローラ１Ａ．バネ９等の自重をも含むものとす
る。）がローラ１にこれを下降させる力として作用す
る。この自重による力はローラ１の測定時に要求される
姿勢によつても変化する。この自重による測定誤差の回
避が要求されるときは、長尺物４のローラ１に与えるテ
ンシヨンが零のときの、ローラ１の変位量を位置検出装
置１１により記憶指令装置（第６図参照。）２１からの
指令に基いて測定し、その値をマイクロコンピユータ２
２の記憶装置２３のＲＡＭに演算制御装置２４を経由し
て記憶させておき、この値をもつて後記するように測定
して演算して得たテンシヨン値を補正するようにすると
よい。たとえば前記した(8)式のＸ0．このＸ0を変数と
する(3)式のＴ及び記憶装置２３の記憶値ＸＴから を演算すれば、自重の影響を除いたテンシヨンが求めら
れることになる。もちろんこの自重の影響が無視できる
程小さい場合は、この演算は不用である。
の変位量と、長尺物４の線径が各検出装置１１．１８か
ら検出できることが理解されよう。なおロツド７はバネ
８によりローラ１の反力（バネ９の弾力）より大きな力
で附勢されているので、測定中にローラ２．３が上下方
向に変位することはない。又ローラ１の自重（同ローラ
の他にローラ１Ａ．バネ９等の自重をも含むものとす
る。）がローラ１にこれを下降させる力として作用す
る。この自重による力はローラ１の測定時に要求される
姿勢によつても変化する。この自重による測定誤差の回
避が要求されるときは、長尺物４のローラ１に与えるテ
ンシヨンが零のときの、ローラ１の変位量を位置検出装
置１１により記憶指令装置（第６図参照。）２１からの
指令に基いて測定し、その値をマイクロコンピユータ２
２の記憶装置２３のＲＡＭに演算制御装置２４を経由し
て記憶させておき、この値をもつて後記するように測定
して演算して得たテンシヨン値を補正するようにすると
よい。たとえば前記した(8)式のＸ0．このＸ0を変数と
する(3)式のＴ及び記憶装置２３の記憶値ＸＴから を演算すれば、自重の影響を除いたテンシヨンが求めら
れることになる。もちろんこの自重の影響が無視できる
程小さい場合は、この演算は不用である。
各検出装置１１．１８からの検出値も演算制御装置２４
に与えられる。別に読出し専用のメモリ（ＲＯＭ）２５
が用意されている。これは既述したように演算によつて
求める。Ｘ0の変数につき(3)式の関数値がＸ0をアドレ
スにして格納されてある。これにより(3)式の演算の実
行が省略できて都合がよい。この場合格納されたデータ
はこの測定機構を構成する機械系の個々の部品並びに組
立時のバラツキの修正が加味された値になることはいう
までもない。
に与えられる。別に読出し専用のメモリ（ＲＯＭ）２５
が用意されている。これは既述したように演算によつて
求める。Ｘ0の変数につき(3)式の関数値がＸ0をアドレ
スにして格納されてある。これにより(3)式の演算の実
行が省略できて都合がよい。この場合格納されたデータ
はこの測定機構を構成する機械系の個々の部品並びに組
立時のバラツキの修正が加味された値になることはいう
までもない。
測定にあたつては、第５図に示すように、長尺物４を各
ローラ１〜３に順次添纏させる。このときの長尺物４の
テンシヨンにより、ローラ１は下方に変位される。この
変位量は位置検出装置１１により検出され、その検出値
は線経検出装置１８による検出値とともに演算制御装置
２４に与えられる。演算制御装置２４は両検出装置１
１．１８の検出値（Ｘ00），（Ｄ0）をもつて(8)式にし
たがつて演算しＸ0を求める。そしてこのＸ0をアドレス
として読出し専用のメモリ２５から(3)式に示されるテ
ンシヨンＴを読出す。又必要により前記したような自重
の影響を回避するには、このＴを基に更に前記したよう
な演算を演算制御装置２４が実行すればよい。以上のよ
うにして得られたテンシヨンＴは表示装置２６により表
示される。
ローラ１〜３に順次添纏させる。このときの長尺物４の
テンシヨンにより、ローラ１は下方に変位される。この
変位量は位置検出装置１１により検出され、その検出値
は線経検出装置１８による検出値とともに演算制御装置
２４に与えられる。演算制御装置２４は両検出装置１
１．１８の検出値（Ｘ00），（Ｄ0）をもつて(8)式にし
たがつて演算しＸ0を求める。そしてこのＸ0をアドレス
として読出し専用のメモリ２５から(3)式に示されるテ
ンシヨンＴを読出す。又必要により前記したような自重
の影響を回避するには、このＴを基に更に前記したよう
な演算を演算制御装置２４が実行すればよい。以上のよ
うにして得られたテンシヨンＴは表示装置２６により表
示される。
以上詳述したようにこの発明によれば、被測定物の剛性
によるテンシヨンの測定誤差を回避して極めて正確な測
定を可能とすることができる効果を奏する。
によるテンシヨンの測定誤差を回避して極めて正確な測
定を可能とすることができる効果を奏する。
第１図はこの発明の測定原理を説明するための検出部分
の拡大正面図、第２図は第１図のベクトル図、第３図は
同解析図、第４図は特性曲線図、第５図はこの発明の実
施例を示す斜視図、第６図は演算構成を示すブロツク線
図である。 １……センシングローラ、２．３……ガイドローラ、１
１……位置検出装置、１８……線径検出装置、２４……
演算制御装置、２５……読出し専用メモリ、２６……表
示装置
の拡大正面図、第２図は第１図のベクトル図、第３図は
同解析図、第４図は特性曲線図、第５図はこの発明の実
施例を示す斜視図、第６図は演算構成を示すブロツク線
図である。 １……センシングローラ、２．３……ガイドローラ、１
１……位置検出装置、１８……線径検出装置、２４……
演算制御装置、２５……読出し専用メモリ、２６……表
示装置
Claims (1)
- 【請求項１】２個のガイドローラと、前記両ガイドロー
ラの中間に配置されてあり、被測定物のテンションによ
って変位されるセンシングローラと、前記センシングロ
ーラの、前記被測定物のテンションに基づく変位量Ｘ00
を検出する第１の検出手段と、前記被測定物の径又は厚
みＤ0を測定する第２の検出手段と、前記第１及び第２
の検出手段による検出値Ｘ00，Ｄ0から、前記被測定物
について剛性がないと仮想したときの前記センシングロ
ーラの仮想変位量Ｘ0＝Ｇ（Ｘ00，Ｄ0を演算する演算手
段と、剛性のない被測定物についての変位量ｘを変数と
するテンションの関数値Ｔ＝Ｆ(x)を、その変数ｘを前
記演算手段の演算値Ｘ0として演算処理し、その結果の
値Ｔ0＝Ｆ(X0)を、求めるテンションとする処理手段と
からなるテンションメータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59031120A JPH0652208B2 (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | テンシヨンメ−タ |
| DE19853505693 DE3505693C2 (de) | 1984-02-20 | 1985-02-19 | Spannungsmesser zum Bestimmen der Spannung eines langgestreckten Meßobjekts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59031120A JPH0652208B2 (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | テンシヨンメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60173435A JPS60173435A (ja) | 1985-09-06 |
| JPH0652208B2 true JPH0652208B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=12322549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59031120A Expired - Lifetime JPH0652208B2 (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | テンシヨンメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652208B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5530890U (ja) * | 1978-08-22 | 1980-02-28 |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59031120A patent/JPH0652208B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60173435A (ja) | 1985-09-06 |
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