JPH0666735A - 糸状体異常検出器 - Google Patents
糸状体異常検出器Info
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- JPH0666735A JPH0666735A JP22168491A JP22168491A JPH0666735A JP H0666735 A JPH0666735 A JP H0666735A JP 22168491 A JP22168491 A JP 22168491A JP 22168491 A JP22168491 A JP 22168491A JP H0666735 A JPH0666735 A JP H0666735A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属異常を水分異常と区別して検出可能とす
る。 【構成】 空洞共振器１１に糸状体１４を貫通走行さ
せ、ガンダイオード１５からマイクロ波を発生させ、空
洞共振器１１内に定在波を形成し、その定在波をガンダ
イオード１５からのマイクロ波によりショットキーバリ
アダイオード１７で混合検波し、その検波出力を整流回
路１９で整流し、その整流出力を微分回路２１で微分
し、その微分出力の絶対値が設定以上大の時、比較回路
２２から糸状体１４が異常であることを示す出力を出
す。ガンダイオード１５の発振周波数を電源１６の電圧
を調整して変え、又はスタッブ２４の差し込み量を調整
して、空洞共振器１１内の定在波の発生状態を変化させ
て、糸状体１４に水分が付いた場合の異常よりも金属が
付いた場合の異常を主として検出する。
る。 【構成】 空洞共振器１１に糸状体１４を貫通走行さ
せ、ガンダイオード１５からマイクロ波を発生させ、空
洞共振器１１内に定在波を形成し、その定在波をガンダ
イオード１５からのマイクロ波によりショットキーバリ
アダイオード１７で混合検波し、その検波出力を整流回
路１９で整流し、その整流出力を微分回路２１で微分
し、その微分出力の絶対値が設定以上大の時、比較回路
２２から糸状体１４が異常であることを示す出力を出
す。ガンダイオード１５の発振周波数を電源１６の電圧
を調整して変え、又はスタッブ２４の差し込み量を調整
して、空洞共振器１１内の定在波の発生状態を変化させ
て、糸状体１４に水分が付いた場合の異常よりも金属が
付いた場合の異常を主として検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は例えばガラス繊維に付
着または混入した金属などの異常を検出する糸状体異常
検出器に関する。
着または混入した金属などの異常を検出する糸状体異常
検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の検出器として糸状体を同
軸共振器の中心に通すものがあったが感度を上げようと
すると、同軸共振器に対し、高い加工精度が要求される
ため高価なものであった。またこの従来の検出器では検
出異常が金属にもとずくものか、水にもとずくものかを
区別することができなかった。このため、例えばガラス
繊維に付着した水分は乾燥すれば問題がないが、その水
分が付いたものまでも異常のものと検出してしまう問題
があった。
軸共振器の中心に通すものがあったが感度を上げようと
すると、同軸共振器に対し、高い加工精度が要求される
ため高価なものであった。またこの従来の検出器では検
出異常が金属にもとずくものか、水にもとずくものかを
区別することができなかった。このため、例えばガラス
繊維に付着した水分は乾燥すれば問題がないが、その水
分が付いたものまでも異常のものと検出してしまう問題
があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、被検出糸状体は空洞共振器を通過され、その空洞共
振器にマイクロ波発振器からマイクロ波が供給され、空
洞共振器内に生じている定在波が、マイクロ波発振器の
出力マイクロ波により混合検波器で混合検波される。そ
の混合検波器と定在波とが調整手段により、その定在波
の波長方向に沿って相対的に移動可能とされる。混合検
波器の出力レベルの変動が変動検出手段で被検出糸状体
の異常と検出される。調整手段により特定の異常に対し
て感度が大又は感度が小となるように調整することがで
きる。
ば、被検出糸状体は空洞共振器を通過され、その空洞共
振器にマイクロ波発振器からマイクロ波が供給され、空
洞共振器内に生じている定在波が、マイクロ波発振器の
出力マイクロ波により混合検波器で混合検波される。そ
の混合検波器と定在波とが調整手段により、その定在波
の波長方向に沿って相対的に移動可能とされる。混合検
波器の出力レベルの変動が変動検出手段で被検出糸状体
の異常と検出される。調整手段により特定の異常に対し
て感度が大又は感度が小となるように調整することがで
きる。
【０００４】調整手段としては空洞共振器の内部形状を
変化させる手段、マイクロ波発振器の発振周波数を変化
させる手段などである。請求項２の発明によれば請求項
１の発明と同様に空洞共振器とマイクロ波発振器とが設
けられ、この発明では混合検波器が二つ設けられ、これ
ら混合検波器は定在波の波長方向にずらされている。こ
れら混合検波器の各出力レベルの変動がそれぞれ第１、
第２変動検出手段で検出される。二つの混合検波器の位
置を選定してある異常に対し一方の方が感度が大で、他
の異常に対し他方の方が感度が大とされる。
変化させる手段、マイクロ波発振器の発振周波数を変化
させる手段などである。請求項２の発明によれば請求項
１の発明と同様に空洞共振器とマイクロ波発振器とが設
けられ、この発明では混合検波器が二つ設けられ、これ
ら混合検波器は定在波の波長方向にずらされている。こ
れら混合検波器の各出力レベルの変動がそれぞれ第１、
第２変動検出手段で検出される。二つの混合検波器の位
置を選定してある異常に対し一方の方が感度が大で、他
の異常に対し他方の方が感度が大とされる。
【０００５】
【実施例】図１に請求項１の発明の実施例を示す。ＴＥ
10モードの方形導波管よりなる空洞共振器１１が設けら
れる。空洞共振器１１の上板１１ａと底板１１ｂとの各
一端部中央に同一線上の貫通孔１２，１３がそれぞれ形
成され、これら貫通孔１２，１３を通って糸状体１４が
空洞共振器１１を通過することができるようにされる。
空洞共振器１１の他端部内にガンダイオードのようなマ
イクロ波発振素子１５が管軸付近に配され、この発振素
子１５の両端に電源１６から電圧を印加してマイクロ波
を発生し、これが空洞共振器１１内に供給される。
10モードの方形導波管よりなる空洞共振器１１が設けら
れる。空洞共振器１１の上板１１ａと底板１１ｂとの各
一端部中央に同一線上の貫通孔１２，１３がそれぞれ形
成され、これら貫通孔１２，１３を通って糸状体１４が
空洞共振器１１を通過することができるようにされる。
空洞共振器１１の他端部内にガンダイオードのようなマ
イクロ波発振素子１５が管軸付近に配され、この発振素
子１５の両端に電源１６から電圧を印加してマイクロ波
を発生し、これが空洞共振器１１内に供給される。
【０００６】空洞共振器１１内のマイクロ波発振素子１
５と糸状体１４との間において管軸付近にショットキー
バリアダイオードのような混合検波器１７が配され、空
洞共振器１１内の定在波がマイクロ波発振素子１５から
のマイクロ波により混合検波器１７で混合検波される。
その検波出力は増幅器１８で増幅され、その増幅出力は
整流回路１９で整流され、その整流出力は微分回路２１
で微分され、その微分出力は比較回路２２で設定器２３
の設定値と比較される。
５と糸状体１４との間において管軸付近にショットキー
バリアダイオードのような混合検波器１７が配され、空
洞共振器１１内の定在波がマイクロ波発振素子１５から
のマイクロ波により混合検波器１７で混合検波される。
その検波出力は増幅器１８で増幅され、その増幅出力は
整流回路１９で整流され、その整流出力は微分回路２１
で微分され、その微分出力は比較回路２２で設定器２３
の設定値と比較される。
【０００７】この例ではスタッブ２４により、混合検波
器１７と空洞共振器１１内の定在波との相対的位置を調
整することができ、またこの例ではマイクロ波発振素子
１５に対する電源１６の印加電圧を調整して発生するマ
イクロ波の周波数を変化させ、前記定在波と混合検波器
１７との相対的位置を調整できるようにされる。この構
成において、空洞共振器１１内の伝達関数Ｖは次式で表
わせる。
器１７と空洞共振器１１内の定在波との相対的位置を調
整することができ、またこの例ではマイクロ波発振素子
１５に対する電源１６の印加電圧を調整して発生するマ
イクロ波の周波数を変化させ、前記定在波と混合検波器
１７との相対的位置を調整できるようにされる。この構
成において、空洞共振器１１内の伝達関数Ｖは次式で表
わせる。
【０００８】Ｖ＝ａ・ｅｘｐ（ｊω−α） ａ：定数、α∝ｔａｎδ（減数定数）、ω＝１／√（μ
・ε）、ω：角周波数、ε：空洞共振器１１内の等価比
誘電率、μ：空洞共振器１１内の等価透磁率。 従って糸状体１４が均一な材質で異常となる物質が付着
したり混入したりしていない場合は、糸状体１４が走行
した状態で混合検波器１７の検波出力レベルは一定とな
り、微分回路２１の出力はゼロレベルであり、比較回路
２２の出力も低レベル“０”のままである。
・ε）、ω：角周波数、ε：空洞共振器１１内の等価比
誘電率、μ：空洞共振器１１内の等価透磁率。 従って糸状体１４が均一な材質で異常となる物質が付着
したり混入したりしていない場合は、糸状体１４が走行
した状態で混合検波器１７の検波出力レベルは一定とな
り、微分回路２１の出力はゼロレベルであり、比較回路
２２の出力も低レベル“０”のままである。
【０００９】しかし糸状体１４の途中に透磁率が高い金
属が付着したり混入したりしていると、空洞共振器１１
内の等価透磁率μが大きくなり、角周波数ωが低くな
り、空洞共振器１１内の定在波の波長が長くなり、混合
検波器１７に対し、定在波が等価的に移動したことにな
る。例えば空洞共振器１１の長さを５６mm、マイクロ波
の周波数を１０．５２５ＧＨｚとし、糸状体１４として
ガラス繊維を用い、このガラス繊維に長さ１mm、直径１
μｍのニッケルサルファイド線を接着させ、５ｍ／秒の
速度で反射端から４mm離れた位置で走行させると、反射
端から１６mmの位置に混合検波器１７を配した場合に微
分回路２１の出力は１０ｍＶになった。よってニッケル
サルファイド線を異常として検出できる。ニッケルサル
ファイド線が存在しない時の混合検波器１７の出力電圧
の変動は１〜２ｍＶであった。
属が付着したり混入したりしていると、空洞共振器１１
内の等価透磁率μが大きくなり、角周波数ωが低くな
り、空洞共振器１１内の定在波の波長が長くなり、混合
検波器１７に対し、定在波が等価的に移動したことにな
る。例えば空洞共振器１１の長さを５６mm、マイクロ波
の周波数を１０．５２５ＧＨｚとし、糸状体１４として
ガラス繊維を用い、このガラス繊維に長さ１mm、直径１
μｍのニッケルサルファイド線を接着させ、５ｍ／秒の
速度で反射端から４mm離れた位置で走行させると、反射
端から１６mmの位置に混合検波器１７を配した場合に微
分回路２１の出力は１０ｍＶになった。よってニッケル
サルファイド線を異常として検出できる。ニッケルサル
ファイド線が存在しない時の混合検波器１７の出力電圧
の変動は１〜２ｍＶであった。
【００１０】この原理は次のように説明できる。つまり
ガラス繊維のみが空洞共振器１１内に配された時に、空
洞共振器１１内に、図２Ａの曲線２６として示すように
１波長分の定在波が生ずるとする。この時、空洞共振器
１１のＱを仮に２とする。次にニッケルサルファイド線
が付着したガラス繊維が空洞共振器１１内に配されたと
すると、前述した原理により空洞共振器１１内の定在波
の波長が長くなり、空洞共振器１１内に図２Ａの曲線２
７として示すように、０．９波長の定在波が生ずるとす
る。またこの時の空洞共振器１１のＱは当然低くなり、
１．８になったとする。図２Ａの左端は反射端で図１の
空洞共振器１１内の右端と対応している。
ガラス繊維のみが空洞共振器１１内に配された時に、空
洞共振器１１内に、図２Ａの曲線２６として示すように
１波長分の定在波が生ずるとする。この時、空洞共振器
１１のＱを仮に２とする。次にニッケルサルファイド線
が付着したガラス繊維が空洞共振器１１内に配されたと
すると、前述した原理により空洞共振器１１内の定在波
の波長が長くなり、空洞共振器１１内に図２Ａの曲線２
７として示すように、０．９波長の定在波が生ずるとす
る。またこの時の空洞共振器１１のＱは当然低くなり、
１．８になったとする。図２Ａの左端は反射端で図１の
空洞共振器１１内の右端と対応している。
【００１１】従って図２Ａのａ点に混合検波器１７が設
けられていると、ガラス繊維のみの状態からニッケルサ
ルファイド線が付いた状態になると、検波出力レベルが
ｖ1だけ減少し、混合検波器１７がｂ点の位置にある場
合は逆に検波出力レベルがｖ 2 だけ増加する。ガラス繊
維の糸状体１４に水を含ませたものを空洞共振器１１内
に配すると、ε、μは変化しないが水分に電波が吸収さ
れ、つまり損失が生じ、αが大となり、図２Ａの曲線２
８のように曲線２６より振幅が小さい１波長分の定在波
が生じ、その時のＱは水分の吸収により下り、０．５と
なったと仮定する。すると、混合検波器１７がａ点の位
置にあれば、検波出力レベルがｖ1 より大きく、ｖ3 減
少し、混合検波器１７がｂ点の位置にあれば検波出力レ
ベルは変化しない。また混合検波器１７がｃ点の位置に
あれば、ニッケルサルファイド線が付着した場合も、水
が付着した場合も、検波出力レベルは共にｖ4 だけ減少
する。
けられていると、ガラス繊維のみの状態からニッケルサ
ルファイド線が付いた状態になると、検波出力レベルが
ｖ1だけ減少し、混合検波器１７がｂ点の位置にある場
合は逆に検波出力レベルがｖ 2 だけ増加する。ガラス繊
維の糸状体１４に水を含ませたものを空洞共振器１１内
に配すると、ε、μは変化しないが水分に電波が吸収さ
れ、つまり損失が生じ、αが大となり、図２Ａの曲線２
８のように曲線２６より振幅が小さい１波長分の定在波
が生じ、その時のＱは水分の吸収により下り、０．５と
なったと仮定する。すると、混合検波器１７がａ点の位
置にあれば、検波出力レベルがｖ1 より大きく、ｖ3 減
少し、混合検波器１７がｂ点の位置にあれば検波出力レ
ベルは変化しない。また混合検波器１７がｃ点の位置に
あれば、ニッケルサルファイド線が付着した場合も、水
が付着した場合も、検波出力レベルは共にｖ4 だけ減少
する。
【００１２】正常なガラス繊維、金属が付いたもの、水
を含んだものについての各混合検波器１７の検波出力を
Ｖn ，Ｖm ，Ｖw とし、 Ｍ＝｜Ｖn −Ｖw ｜−｜Ｖn −Ｖm ｜ を求めるとこれは図２Ａ中の曲線２９に示す状態とな
る。この曲線２９は水分に対する敏感さを示しており、
水分異常のみを検出したい場合は混合検波器１７をｄ点
に位置させればよく、金属異常のみを検出したい場合は
ｂ点に位置させればよく、水分異常、金属異常を等感度
で検出したい場合はｃ点に位置させればよい。
を含んだものについての各混合検波器１７の検波出力を
Ｖn ，Ｖm ，Ｖw とし、 Ｍ＝｜Ｖn −Ｖw ｜−｜Ｖn −Ｖm ｜ を求めるとこれは図２Ａ中の曲線２９に示す状態とな
る。この曲線２９は水分に対する敏感さを示しており、
水分異常のみを検出したい場合は混合検波器１７をｄ点
に位置させればよく、金属異常のみを検出したい場合は
ｂ点に位置させればよく、水分異常、金属異常を等感度
で検出したい場合はｃ点に位置させればよい。
【００１３】糸状体１４を走行させていると、異常個所
が空洞共振器１１を通過する際に生じる空洞共振器１１
内の定在波の周波数の変化は実際にはごくわずかである
が、混合検波器１７により混合検波するため、出力の変
化として検出でき、しかもこの変化を微分回路２１で変
化率として検出しているため、ある程度の速度で走行さ
せることにより、大きな変動として検出され、この微分
出力の絶対値が設定値以上であれば比較回路２２の出力
が高レベルとなり、異常があったことが検出される。微
分回路２１の出力は例えば図２Ｂに示すように異常個所
が空洞共振器１１を通過すると正負のパルス３１が生じ
る。
が空洞共振器１１を通過する際に生じる空洞共振器１１
内の定在波の周波数の変化は実際にはごくわずかである
が、混合検波器１７により混合検波するため、出力の変
化として検出でき、しかもこの変化を微分回路２１で変
化率として検出しているため、ある程度の速度で走行さ
せることにより、大きな変動として検出され、この微分
出力の絶対値が設定値以上であれば比較回路２２の出力
が高レベルとなり、異常があったことが検出される。微
分回路２１の出力は例えば図２Ｂに示すように異常個所
が空洞共振器１１を通過すると正負のパルス３１が生じ
る。
【００１４】異常金属の大きさ、透磁率によっては定在
波は図２Ｃの曲線２７のように０．８波長分となり、Ｑ
は１．８となり、異常水分の量によっては図２Ｃの曲線
２８となり、Ｑは１．５となる。この図２Ｃの場合はＭ
は曲線２９となり、金属異常に対し感度が大きい領域が
図２Ａの場合より大きくなっている。図３に曲線２６と
して示すように正常糸状体の場合に定在波が１．１波長
分生じ、Ｑが２、金属異常の場合に、曲線２７に示すよ
うに定在波が１波長分生じ、Ｑが４、水分異常の場合
に、曲線２８に示すように定在波が１．１波長分生じ、
Ｑが１とそれぞれ仮定した場合の例を示す。この時のＭ
は曲線２９となり、金属異常に感度が大きい領域が図２
Ｃよりも大きくなっている。図３Ａの左端は図３Ｂの空
洞共振器１１の右内端と対応している。また図２Ａ，Ｃ
ではそれぞれ正常に対し、金属異常も、水分異常も混合
検波器１７の位置の大部分で同方向に変化したが、図３
では正常に対し、金属異常と、水分異常とで混合検波器
１７の位置の大部分で変化方向が逆となっている。
波は図２Ｃの曲線２７のように０．８波長分となり、Ｑ
は１．８となり、異常水分の量によっては図２Ｃの曲線
２８となり、Ｑは１．５となる。この図２Ｃの場合はＭ
は曲線２９となり、金属異常に対し感度が大きい領域が
図２Ａの場合より大きくなっている。図３に曲線２６と
して示すように正常糸状体の場合に定在波が１．１波長
分生じ、Ｑが２、金属異常の場合に、曲線２７に示すよ
うに定在波が１波長分生じ、Ｑが４、水分異常の場合
に、曲線２８に示すように定在波が１．１波長分生じ、
Ｑが１とそれぞれ仮定した場合の例を示す。この時のＭ
は曲線２９となり、金属異常に感度が大きい領域が図２
Ｃよりも大きくなっている。図３Ａの左端は図３Ｂの空
洞共振器１１の右内端と対応している。また図２Ａ，Ｃ
ではそれぞれ正常に対し、金属異常も、水分異常も混合
検波器１７の位置の大部分で同方向に変化したが、図３
では正常に対し、金属異常と、水分異常とで混合検波器
１７の位置の大部分で変化方向が逆となっている。
【００１５】以上述べたことから、混合検波器１７に対
して定在波を等価的に移動させることにより、金属異常
のみを検出するようにしたり、水分異常のみを検出する
ようにしたりすることができ、図２Ｂに示す異常を示す
パルス３１が立上りパルスが先か立下りパルスが先かに
より金属異常か水分異常かを検出できるように、定在波
を等価的に移動させて行うことができる。
して定在波を等価的に移動させることにより、金属異常
のみを検出するようにしたり、水分異常のみを検出する
ようにしたりすることができ、図２Ｂに示す異常を示す
パルス３１が立上りパルスが先か立下りパルスが先かに
より金属異常か水分異常かを検出できるように、定在波
を等価的に移動させて行うことができる。
【００１６】この定在波の等価的移動は図１においてス
タッブ２４の差し込みを調整して、つまり空洞共振器１
１の内部形状を変化させて行うか、電源１６の電圧を調
整してマイクロ波発振素子１５の発振周波数を調整して
行えばよい。空洞共振器１１の長さを５６mmとし、マイ
クロ波発振素子１５としてガンダイオードを用い、その
印加電圧を次のように変化させてマイクロ波周波数を変
え、その時の金属異常、水分異常に対する各微分回路２
１の出力のピーク値を測定した所下記のようになった。
タッブ２４の差し込みを調整して、つまり空洞共振器１
１の内部形状を変化させて行うか、電源１６の電圧を調
整してマイクロ波発振素子１５の発振周波数を調整して
行えばよい。空洞共振器１１の長さを５６mmとし、マイ
クロ波発振素子１５としてガンダイオードを用い、その
印加電圧を次のように変化させてマイクロ波周波数を変
え、その時の金属異常、水分異常に対する各微分回路２
１の出力のピーク値を測定した所下記のようになった。
【００１７】 印加電圧 金属異常 水分異常 Ｖw ／Ｖm Ｖ Ｖm (mＶ） Ｖw (mＶ） ７．６ ２０ ８０ ４．０ ７．８ ２２ ８０ ３．６ ８．０ ２５ ８０ ３．２ ８．２ ２３ ８０ ３．５ ８．４ ２４ ８０ ３．３ これより、マイクロ波周波数を変化させることにより、
金属異常の検出感度をよくすることができる。
金属異常の検出感度をよくすることができる。
【００１８】空洞共振器１１の内部形状を変化させて定
在波の等価的移動を行うには図３Ｂに示すように空洞共
振器１１の一端内にその端板とほぼ同一大きさの金属製
の可動板３２を配し、その可動板３２を管軸に沿って移
動させるようにしてもよい。図４に請求項４の発明の実
施例を示し、図１と対応する部分に同一符号を付けてあ
る。この発明ではマイクロ波発振素子１５と混合検波器
１７との中間に、更に混合検波器３３が設けられ、この
混合検波器３３においても定在波をマイクロ波発振素子
１５からのマイクロ波で混合検波する。この混合検波出
力は増幅器３４で増幅され、その増幅出力が整流回路３
５で整流され、その整流出力が微分回路３６で微分さ
れ、その微分出力の絶対値が比較回路３７で設定器３８
の設定値と比較される。
在波の等価的移動を行うには図３Ｂに示すように空洞共
振器１１の一端内にその端板とほぼ同一大きさの金属製
の可動板３２を配し、その可動板３２を管軸に沿って移
動させるようにしてもよい。図４に請求項４の発明の実
施例を示し、図１と対応する部分に同一符号を付けてあ
る。この発明ではマイクロ波発振素子１５と混合検波器
１７との中間に、更に混合検波器３３が設けられ、この
混合検波器３３においても定在波をマイクロ波発振素子
１５からのマイクロ波で混合検波する。この混合検波出
力は増幅器３４で増幅され、その増幅出力が整流回路３
５で整流され、その整流出力が微分回路３６で微分さ
れ、その微分出力の絶対値が比較回路３７で設定器３８
の設定値と比較される。
【００１９】金属異常に対する検出レベル変化は、混合
検波器１７の方が混合検波器３３より感度が大で、水分
異常に対する検出レベル変化は混合検波器３３の方が混
合検波器１７より感度が大となるように、これら混合検
波器１７，３３の位置が選定される。例えば空洞共振器
１１の長さを５６mmとし、マイクロ波発振周波数を１
０．５２５ＧＨｚとし、混合検波器１７，３３の空洞共
振器１１の一端からの各距離Ｌ1 ，Ｌ2 をそれぞれ３１
mm，３７mmとし、糸状体１４としてガラス繊維を用い、
長さ１mm、直径１μｍの金属をガラス繊維に接着した金
属異常が通過した時の混合検波器１７の出力に対する微
分回路２１の出力パルスのピーク値が２回の測定で４ｍ
Ｖと５ｍＶとなり、混合検波器３３の出力に対する微分
回路３６の出力パルスのピーク値がそれぞれ１ｍＶと２
ｍＶとなった。一方ガラス繊維に水を含ませて走行させ
た場合の２回の測定で微分回路２１の出力パルスのピー
ク値が３６ｍＶと３６ｍＶとなり、微分回路３６の出力
パルスのピーク値が１００ｍＶと１５０ｍＶとなった。
混合検波器１７の金属異常に対する水分異常の変化比は
９．０と７．２となり小さいが、混合検波器３３の対応
変化比は１００と７５となり著しく大きくなっている。
混合検波器１７よりも混合検波器３３の方が検波出力レ
ベル変化が小さければ金属異常であり、逆に後者の方が
大きければ水分異常であると判定することができる。
検波器１７の方が混合検波器３３より感度が大で、水分
異常に対する検出レベル変化は混合検波器３３の方が混
合検波器１７より感度が大となるように、これら混合検
波器１７，３３の位置が選定される。例えば空洞共振器
１１の長さを５６mmとし、マイクロ波発振周波数を１
０．５２５ＧＨｚとし、混合検波器１７，３３の空洞共
振器１１の一端からの各距離Ｌ1 ，Ｌ2 をそれぞれ３１
mm，３７mmとし、糸状体１４としてガラス繊維を用い、
長さ１mm、直径１μｍの金属をガラス繊維に接着した金
属異常が通過した時の混合検波器１７の出力に対する微
分回路２１の出力パルスのピーク値が２回の測定で４ｍ
Ｖと５ｍＶとなり、混合検波器３３の出力に対する微分
回路３６の出力パルスのピーク値がそれぞれ１ｍＶと２
ｍＶとなった。一方ガラス繊維に水を含ませて走行させ
た場合の２回の測定で微分回路２１の出力パルスのピー
ク値が３６ｍＶと３６ｍＶとなり、微分回路３６の出力
パルスのピーク値が１００ｍＶと１５０ｍＶとなった。
混合検波器１７の金属異常に対する水分異常の変化比は
９．０と７．２となり小さいが、混合検波器３３の対応
変化比は１００と７５となり著しく大きくなっている。
混合検波器１７よりも混合検波器３３の方が検波出力レ
ベル変化が小さければ金属異常であり、逆に後者の方が
大きければ水分異常であると判定することができる。
【００２０】上述において請求項１，４何れの発明にお
いても定在波の節付近や空洞共振器１１の壁の近くは検
波出力が小さいため、避けた方がよい。また空洞共振器
１１としては円筒状のものでもよい。混合検波器１７，
３３を管軸に沿って移動自在としてもよい。上述では異
常物質として金属、水分を例に上げたが、他のものでも
よく、つまり空洞共振器１１内の等価μ、ε、αの何れ
かを変化させるものであればよい。何れの場合も検出し
ようとする異常に応じて図２Ａに示したような空洞共振
器内の定在波の状態を測定して混合検波器の位置を決め
る。糸状体１４としてはガラス繊維のみならずプラスチ
ックその他のものでもよい。マイクロ波発振素子１５を
空洞共振器１１の外部に設け、外部でマイクロ発振を生
じさせ、これを空洞共振器１１内へ供給してもよい。
いても定在波の節付近や空洞共振器１１の壁の近くは検
波出力が小さいため、避けた方がよい。また空洞共振器
１１としては円筒状のものでもよい。混合検波器１７，
３３を管軸に沿って移動自在としてもよい。上述では異
常物質として金属、水分を例に上げたが、他のものでも
よく、つまり空洞共振器１１内の等価μ、ε、αの何れ
かを変化させるものであればよい。何れの場合も検出し
ようとする異常に応じて図２Ａに示したような空洞共振
器内の定在波の状態を測定して混合検波器の位置を決め
る。糸状体１４としてはガラス繊維のみならずプラスチ
ックその他のものでもよい。マイクロ波発振素子１５を
空洞共振器１１の外部に設け、外部でマイクロ発振を生
じさせ、これを空洞共振器１１内へ供給してもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように請求項１の発明によれ
ば空洞共振器内の定在波と混合検波器１７とを管軸に沿
って相対的に移動調整することができるため、特定の異
常に対し感度よく検出することができ、あるいは異常の
種類により、変動出力が立上りパルスが先になったり、
立下りパルスが先になり、異常の種類を区別することが
できる。
ば空洞共振器内の定在波と混合検波器１７とを管軸に沿
って相対的に移動調整することができるため、特定の異
常に対し感度よく検出することができ、あるいは異常の
種類により、変動出力が立上りパルスが先になったり、
立下りパルスが先になり、異常の種類を区別することが
できる。
【００２２】請求項４の発明によれば２つの混合検波器
を設け、その位置を選定することにより、ある異常は一
方の混合検波器の方が感度が大で、他の異常は他方の混
合検波器の方が感度が大となるようにして両異常を区別
することができる。
を設け、その位置を選定することにより、ある異常は一
方の混合検波器の方が感度が大で、他の異常は他方の混
合検波器の方が感度が大となるようにして両異常を区別
することができる。
【図１】請求項１の発明の実施例を示す構成図。
【図２】Ａ及びＣは空洞共振器内の定在波の状態例を示
す図、Ｂは微分回路２１の出力の例を示す波形図であ
る。
す図、Ｂは微分回路２１の出力の例を示す波形図であ
る。
【図３】Ａは空洞共振器内の定在波の状態の他の例を示
す図、Ｂは空洞共振器の内部形状の調整手段の他の例を
示す断面図である。
す図、Ｂは空洞共振器の内部形状の調整手段の他の例を
示す断面図である。
【図４】請求項４の発明の実施例を示す構成図。
Claims (4)
- 【請求項１】 被検出糸状体が通過可能とされた空洞共
振器と、 その空洞共振器内にマイクロ波を供給するマイクロ波発
振器と、 上記空洞共振器内に設けられ、その空洞共振器内に生じ
ている定在波を上記マイクロ波発振器よりのマイクロ波
で混合検波する混合検波器と、 その混合検波器と、上記定在波との相対位置をその定在
波の波長方向に沿って調整する調整手段と、 上記混合検波器の出力レベルの変動を検出する変動検出
手段と、 を具備する糸状体異常検出器。 - 【請求項２】 上記調整手段は上記空洞共振器の内部形
状を変化させる手段であることを特徴とする請求項１記
載の糸状体異常検出器。 - 【請求項３】 上記調整手段は上記マイクロ波発振器の
発振周波数を変化させる手段であることを特徴とする請
求項１記載の糸状体異常検出器。 - 【請求項４】 被検出糸状体が通過可能とされた空洞共
振器と、 その空洞共振器内にマイクロ波を供給するマイクロ波発
振器と、 上記空洞共振器内に設けられ、その空洞共振器内に生じ
ている定在波を上記マイクロ波発振器よりのマイクロ波
で混合検波し、上記定在波の波長方向に互いにずらされ
ている第１、第２混合検波器と、 これら第１、第２混合検波器の各出力レベルの変動をそ
れぞれ検出する第１、第２変動検出手段と、 を具備する糸状体異常検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22168491A JPH0666735A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 糸状体異常検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22168491A JPH0666735A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 糸状体異常検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666735A true JPH0666735A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16770659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22168491A Pending JPH0666735A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 糸状体異常検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666735A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102706900A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-10-03 | 刘马宝 | 微波谐振腔检测防护层下金属结构腐蚀的装置及方法 |
| JP2020504312A (ja) * | 2016-11-04 | 2020-02-06 | プロメコン・プロセス・メジャーメント・コントロール・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 二相流の負荷を決定するマイクロ波測定装置 |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP22168491A patent/JPH0666735A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102706900A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-10-03 | 刘马宝 | 微波谐振腔检测防护层下金属结构腐蚀的装置及方法 |
| JP2020504312A (ja) * | 2016-11-04 | 2020-02-06 | プロメコン・プロセス・メジャーメント・コントロール・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 二相流の負荷を決定するマイクロ波測定装置 |
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