JPH0763700A - 流体の流れの中の存在物の提示を機械的，電子的に修正するための方法と装置 - Google Patents
流体の流れの中の存在物の提示を機械的，電子的に修正するための方法と装置Info
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- JPH0763700A JPH0763700A JP5354773A JP35477393A JPH0763700A JP H0763700 A JPH0763700 A JP H0763700A JP 5354773 A JP5354773 A JP 5354773A JP 35477393 A JP35477393 A JP 35477393A JP H0763700 A JPH0763700 A JP H0763700A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 流体の流れをＡＦＩＳタイプの装置のノズル
に適合させ，希望する配向で提示される繊維のような存
在物の数を最大にする。 【構成】 予め定めた希望する特性を持つ第２の空気流
１２中に存在物３１を出力するための空気流調節手段１
０，感知空間１１６，第２の空気流１２中の存在物３１
を受取り，上記感知空間内に存在物３１の最初の部分を
希望する物理的状態で提示し，又は存在物３１の好まし
くない物理的状態の第２の部分を提示するための存在物
提示手段であつて，上記感知空間において存在物を感知
し，感知された存在物の特性に対応するセンサ信号を生
じるためのセンサ手段２０及び上記センサ信号を受取つ
て分析し，感知された存在物の特性を代表する出力を生
ずるための分析手段が設けられている。
に適合させ，希望する配向で提示される繊維のような存
在物の数を最大にする。 【構成】 予め定めた希望する特性を持つ第２の空気流
１２中に存在物３１を出力するための空気流調節手段１
０，感知空間１１６，第２の空気流１２中の存在物３１
を受取り，上記感知空間内に存在物３１の最初の部分を
希望する物理的状態で提示し，又は存在物３１の好まし
くない物理的状態の第２の部分を提示するための存在物
提示手段であつて，上記感知空間において存在物を感知
し，感知された存在物の特性に対応するセンサ信号を生
じるためのセンサ手段２０及び上記センサ信号を受取つ
て分析し，感知された存在物の特性を代表する出力を生
ずるための分析手段が設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流体の流れで搬送される
ネツプ，不純物，繊維と言つた個々の存在物の測定と処
理を改善するための方法と装置に関する。まず本発明は
個々の繊維の測定を改善するための方法と装置に焦点を
合わせ，特に分繊維と存在物センサ中及び間の流体の流
れのマツチングを一般化し改善し，更に繊維のループを
修正する方法と装置を提供する。つまり繊雄の″ループ
を解く″流体力学的，電子的な手段を提供する。
ネツプ，不純物，繊維と言つた個々の存在物の測定と処
理を改善するための方法と装置に関する。まず本発明は
個々の繊維の測定を改善するための方法と装置に焦点を
合わせ，特に分繊維と存在物センサ中及び間の流体の流
れのマツチングを一般化し改善し，更に繊維のループを
修正する方法と装置を提供する。つまり繊雄の″ループ
を解く″流体力学的，電子的な手段を提供する。
【０００２】本特許出願は，１９９０年３月１４日出願
の特許出願第０７／４９３９６１号明細書「繊維又は他
のサンプル中の個々の存在物の高速，多変数測定のため
の電気的，光学的方法と装置″の一部継続の出願であ
り，上記許許出願は本発明にも参照とする。
の特許出願第０７／４９３９６１号明細書「繊維又は他
のサンプル中の個々の存在物の高速，多変数測定のため
の電気的，光学的方法と装置″の一部継続の出願であ
り，上記許許出願は本発明にも参照とする。
【０００３】
【従来の技術】繊維工業においてＡＦＩＳ（Ａｄｖａｎ
ｃｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓ
ｔｅｍ）として知られる繊維試験装置は，テネシー州ノ
ツクスヴイルのツエルヴエーゲル・ウステル社で製造さ
れている。今日この装置は処理機械を最適化するための
品質管理の道具として広く世界中で用いられるようにな
つている。更に繊維原料の購入とその割付を最適にする
ための道具としての価値とその使用が増大しつつある。
何れの適用に対しても，基本的な性能フアクタは得られ
るデータ数，再現性，試験速度，使用の容易さ，コスト
に関連している。測定が絶対であるかどうかは本質的な
ことではない。しかしＡＦＩＳを基本的で絶対的なもの
とすることが当初からの目的地であつた。この目的の基
本的に重要な理由は，繊維から糸への処理のエンジニヤ
リング過程の基本的理解を改善することにあつた。
ｃｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓ
ｔｅｍ）として知られる繊維試験装置は，テネシー州ノ
ツクスヴイルのツエルヴエーゲル・ウステル社で製造さ
れている。今日この装置は処理機械を最適化するための
品質管理の道具として広く世界中で用いられるようにな
つている。更に繊維原料の購入とその割付を最適にする
ための道具としての価値とその使用が増大しつつある。
何れの適用に対しても，基本的な性能フアクタは得られ
るデータ数，再現性，試験速度，使用の容易さ，コスト
に関連している。測定が絶対であるかどうかは本質的な
ことではない。しかしＡＦＩＳを基本的で絶対的なもの
とすることが当初からの目的地であつた。この目的の基
本的に重要な理由は，繊維から糸への処理のエンジニヤ
リング過程の基本的理解を改善することにあつた。
【０００４】ＡＦＩＳでのその後の経験から，ネツプや
不純物の分布を与える参照方法となつて来るだろうと言
うことが確認された。ここで重要なことはある種の改善
がなされればＡＦＩＳは繊維長，繊維直径，繊度，成熟
度などの分布に対する絶対的な基準となり得ると言うこ
とである。景初の改善として必要なことは，ループ状で
提示される繊維に関係して電気−光学的センサに改善を
加えることであつた。このようなループ繊維は当時行わ
れていたように，その波形特性に基づいてデータから除
外することもできたが，もしループが避けられ，又は流
体力学手段でループが解ければ，あるいはループ状繊維
の波形が電子的に修正できれば，ＡＦＩＳの方法はもつ
と基本的で，もつと絶対的で，もつと早いものとなる。
我々はこのような″ループ解除″の結果に到達する流体
力学的，電子的方法の両者を発見した。
不純物の分布を与える参照方法となつて来るだろうと言
うことが確認された。ここで重要なことはある種の改善
がなされればＡＦＩＳは繊維長，繊維直径，繊度，成熟
度などの分布に対する絶対的な基準となり得ると言うこ
とである。景初の改善として必要なことは，ループ状で
提示される繊維に関係して電気−光学的センサに改善を
加えることであつた。このようなループ繊維は当時行わ
れていたように，その波形特性に基づいてデータから除
外することもできたが，もしループが避けられ，又は流
体力学手段でループが解ければ，あるいはループ状繊維
の波形が電子的に修正できれば，ＡＦＩＳの方法はもつ
と基本的で，もつと絶対的で，もつと早いものとなる。
我々はこのような″ループ解除″の結果に到達する流体
力学的，電子的方法の両者を発見した。
【０００５】分繊器（米国特許第４５１２０６０号，第
４６３１７８１号，第４６８６７４４号明細書に記載さ
れた）からセンサに空気的に供給される繊維の内のいく
つかはループになつたり，フツクになつたりすることが
知られている。これはピンを植えたシリンダカードフラ
ツト，その他の存在物を個々に分離する工程の要素の性
質によるものである。更に搬送し加速する流れのレイノ
ルズ数は時として乱流変化を起こすほどに大きくなる。
そのような高速の流れは試験速度や繊維を伸長する（縮
みを除去する）点では有利であるが，一般に繊維にルー
プを起こしてしまう。
４６３１７８１号，第４６８６７４４号明細書に記載さ
れた）からセンサに空気的に供給される繊維の内のいく
つかはループになつたり，フツクになつたりすることが
知られている。これはピンを植えたシリンダカードフラ
ツト，その他の存在物を個々に分離する工程の要素の性
質によるものである。更に搬送し加速する流れのレイノ
ルズ数は時として乱流変化を起こすほどに大きくなる。
そのような高速の流れは試験速度や繊維を伸長する（縮
みを除去する）点では有利であるが，一般に繊維にルー
プを起こしてしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的は
流体の流れをＡＦＩＳタイプの装置のノズルに適合さ
せ，希望する配向で提示される繊維のような存在物の数
を最大にすることにある。例えば流体の流れはセンサに
真直な（ループの無い）状態で提示される繊維の数を最
適にするよう選択せねばならない。もし繊維がループ状
（自身で折り返つた状態）でセンサに提示されると各種
のパラメータ，例えば繊維長の測定に困難を増大する。
流体の流れをＡＦＩＳタイプの装置のノズルに適合さ
せ，希望する配向で提示される繊維のような存在物の数
を最大にすることにある。例えば流体の流れはセンサに
真直な（ループの無い）状態で提示される繊維の数を最
適にするよう選択せねばならない。もし繊維がループ状
（自身で折り返つた状態）でセンサに提示されると各種
のパラメータ，例えば繊維長の測定に困難を増大する。
【０００７】しかしＡＦＩＳタイプのセンサに最適な流
れ条件であつても，かなりの数の繊維がループ状でセン
サに提示される。そこでＡＦＩＳノズルの提示特性の探
求が次の論文の教える所に従つて開姶された。「綿繊維
の処理特性を改善するための空力的力をうけた綿の挙動
の基礎的調査」”Ｔｒｙｇｇｖｅ Ｅｅｇ−Ｏｌｏｆｓ
ｓｏｎ，Ｇｏｔｈｅｎｂｕｒｇ，Ｓｗｅｄｅｎ″（１９
６９年１月），これは繊維工業大学，シヤーロツテヴイ
ル，ＶＡ２２９０２のロジヤーミリケン繊維図書館で見
出されたものである。（ＴＸ２６２，Ｅ２６，１９６
９）ノズルの提示特性を改善する努力は僅かの成功し
か，あるいは成功しなかつたと言え，結局は上記文献の
教えは理由は不明であるが，ＡＦＩＳノズルには適用で
きないことが判つた。事実ＡＦＩＳノズルはデザインを
改善すると上記文献の教えに明らかに予盾して来ること
が判つた。ＡＦＩＳノズルは上記文献で調査されたノズ
ルとは構造も違い，異なつた環境の中で異なつた目的に
使われるべきだと言うことが見出された。
れ条件であつても，かなりの数の繊維がループ状でセン
サに提示される。そこでＡＦＩＳノズルの提示特性の探
求が次の論文の教える所に従つて開姶された。「綿繊維
の処理特性を改善するための空力的力をうけた綿の挙動
の基礎的調査」”Ｔｒｙｇｇｖｅ Ｅｅｇ−Ｏｌｏｆｓ
ｓｏｎ，Ｇｏｔｈｅｎｂｕｒｇ，Ｓｗｅｄｅｎ″（１９
６９年１月），これは繊維工業大学，シヤーロツテヴイ
ル，ＶＡ２２９０２のロジヤーミリケン繊維図書館で見
出されたものである。（ＴＸ２６２，Ｅ２６，１９６
９）ノズルの提示特性を改善する努力は僅かの成功し
か，あるいは成功しなかつたと言え，結局は上記文献の
教えは理由は不明であるが，ＡＦＩＳノズルには適用で
きないことが判つた。事実ＡＦＩＳノズルはデザインを
改善すると上記文献の教えに明らかに予盾して来ること
が判つた。ＡＦＩＳノズルは上記文献で調査されたノズ
ルとは構造も違い，異なつた環境の中で異なつた目的に
使われるべきだと言うことが見出された。
【０００８】本発明に適合した空気流と空気条件との組
合せの下で，本発明による改善されたノズルでさえも，
いくらかの繊維にかループが存続する。従つて電子的な
手段が開発され，電子的に繊維から″ループを解除す
る″方法が開発された。以下にこれを詳述する。
合せの下で，本発明による改善されたノズルでさえも，
いくらかの繊維にかループが存続する。従つて電子的な
手段が開発され，電子的に繊維から″ループを解除す
る″方法が開発された。以下にこれを詳述する。
【０００９】従つて本発明の１つの目的は，流れのコン
トロール手段を提供し，これによつて分繊器とセンサ中
の空気の流れをもつと一般的に，そして最適に改善され
た条件に適合させ，ループの発生を最小にし，データレ
ートを最大にすることにある。更に本発明の目的は繊維
のループを解く加速ノズル手段を提供し，最後の目的は
ループ状の繊維から生じるセンサ信号を解析して″電子
的にループを解く″電子的手段を提供することにある。
トロール手段を提供し，これによつて分繊器とセンサ中
の空気の流れをもつと一般的に，そして最適に改善され
た条件に適合させ，ループの発生を最小にし，データレ
ートを最大にすることにある。更に本発明の目的は繊維
のループを解く加速ノズル手段を提供し，最後の目的は
ループ状の繊維から生じるセンサ信号を解析して″電子
的にループを解く″電子的手段を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によつて，空気流
中に運ばれる存在物の特性を感知するための装置が提供
される。示された実施例では，サイクロンのような空気
流調節装置が存在物と空気流を受取り，予め定めた流
量，湿度やイオン含有量などと言つた，希望する特性を
持つ第２の空気流中に存在物を出力する。存在物は第２
の空気流中を提示装置まで運ばれ，提示装置ではその感
知空間中で存在物が希望する物理的状態で提示される。
存在物は元来は好ましい物理的状態と好ましくない物理
的状態の混在した状態で提示装置に供給される。存在物
提示装置は存在物に働いて，存在物が感知空間に提示さ
れた時に好ましい物理的状態になるよう存在物の割合を
増大する。感知空間においてセンサは存在物を感知しセ
ンサ信号を生じ，これはコンピユータで分析され，例え
ば感知された存在物の特性を表す出力を生じる。
中に運ばれる存在物の特性を感知するための装置が提供
される。示された実施例では，サイクロンのような空気
流調節装置が存在物と空気流を受取り，予め定めた流
量，湿度やイオン含有量などと言つた，希望する特性を
持つ第２の空気流中に存在物を出力する。存在物は第２
の空気流中を提示装置まで運ばれ，提示装置ではその感
知空間中で存在物が希望する物理的状態で提示される。
存在物は元来は好ましい物理的状態と好ましくない物理
的状態の混在した状態で提示装置に供給される。存在物
提示装置は存在物に働いて，存在物が感知空間に提示さ
れた時に好ましい物理的状態になるよう存在物の割合を
増大する。感知空間においてセンサは存在物を感知しセ
ンサ信号を生じ，これはコンピユータで分析され，例え
ば感知された存在物の特性を表す出力を生じる。
【００１１】上記の装置の実施例においては，ノズルが
存在物提示装置として用いられている。このようなノズ
ルは上記空気流調節装置と一緒に使われても，使われな
くてもよい。このノズルはこれに提示される繊維のルー
プを解くようにデザインされている。もつと特定する
と，このノズルは１００％ループの状態で受取つた繊維
の約半分又はそれ以上に働いてループを解くよう寸法を
定め，構成されている。このノズルは長さが３インチ以
上でテーパ角が３゜以下の加速用テーパ付き通過路を持
つのが好ましい。テーパ付き通路は約６インチの長さを
持ち，ノズル出口速度が１００ｍ／ｓｅｃ・を生じるも
のが最も好ましい。本発明の他の面によれば，分析手段
にはセンサ信号を受けてこれを分析し，センサ信号に基
づいてループ状存在物の少なくとも１つの特徴を求める
ための手段を含んでいる。特定のこの実施例では，提示
されたセンサは感知空間に向けられた光源で，第１，第
２の光学的検出器を持ち，これらは感知空間中存在物で
消された光を感知する。光学的検出器は横に間隔を置い
て感知空間中の空気流の方向で，第２の検出器が第１の
検出器の下流側に配置されるのが好ましい。第１，第２
の光学的検出器はそれぞれ第１，第２のセンサ信号を生
じ，各センサ信号は感知空間中で存在物の感知された特
性に対応した波形を含んでいる。
存在物提示装置として用いられている。このようなノズ
ルは上記空気流調節装置と一緒に使われても，使われな
くてもよい。このノズルはこれに提示される繊維のルー
プを解くようにデザインされている。もつと特定する
と，このノズルは１００％ループの状態で受取つた繊維
の約半分又はそれ以上に働いてループを解くよう寸法を
定め，構成されている。このノズルは長さが３インチ以
上でテーパ角が３゜以下の加速用テーパ付き通過路を持
つのが好ましい。テーパ付き通路は約６インチの長さを
持ち，ノズル出口速度が１００ｍ／ｓｅｃ・を生じるも
のが最も好ましい。本発明の他の面によれば，分析手段
にはセンサ信号を受けてこれを分析し，センサ信号に基
づいてループ状存在物の少なくとも１つの特徴を求める
ための手段を含んでいる。特定のこの実施例では，提示
されたセンサは感知空間に向けられた光源で，第１，第
２の光学的検出器を持ち，これらは感知空間中存在物で
消された光を感知する。光学的検出器は横に間隔を置い
て感知空間中の空気流の方向で，第２の検出器が第１の
検出器の下流側に配置されるのが好ましい。第１，第２
の光学的検出器はそれぞれ第１，第２のセンサ信号を生
じ，各センサ信号は感知空間中で存在物の感知された特
性に対応した波形を含んでいる。
【００１２】分析器（コンピユータ）は１つの存在物に
対応する第１，第２のセンサ信号中の第１，第２の波形
の最初と最後の端を識別する。次いでコンピユータは第
１の波形の切片と言つた少なくともその一部を第２の波
形と比較し，この比較に基づいて存在物が感知された時
の長さ方向に沿つた速度変化を補償するような，１つの
補償信号を生じる。
対応する第１，第２のセンサ信号中の第１，第２の波形
の最初と最後の端を識別する。次いでコンピユータは第
１の波形の切片と言つた少なくともその一部を第２の波
形と比較し，この比較に基づいて存在物が感知された時
の長さ方向に沿つた速度変化を補償するような，１つの
補償信号を生じる。
【００１３】実施例の他の面によれば，コンピユータは
波形の１つに対応するデータを分類し，分類された波
形，即ちその大きさの順に並べた１組の値を生じる。次
いでコンピユータは分類された波形を微分して導関数波
形中の主なピークの位置を見出す。微分波形のピークの
位置をもとに，次にコンピユータは分類された波形の，
即ち感知された存在物のループの有無，何重にも重なつ
たループ等に対応した時間長さを求める。このようにし
てコンピユータは感知空間で検出された単繊維に対応す
る分類波形の切片を識別する。また感知空間に提示され
たループした繊維のような２繊雄（２本分の太さの繊
維）に対応する分類波形の切片も識別される。更にコン
ピユータは感知空間に現れた３繊維，４繊維などに対応
する波形の切片も求める。この状態は繊維が２重にルー
プしたとき（３繊維），３重にループした時（４繊維）
などに起こる。
波形の１つに対応するデータを分類し，分類された波
形，即ちその大きさの順に並べた１組の値を生じる。次
いでコンピユータは分類された波形を微分して導関数波
形中の主なピークの位置を見出す。微分波形のピークの
位置をもとに，次にコンピユータは分類された波形の，
即ち感知された存在物のループの有無，何重にも重なつ
たループ等に対応した時間長さを求める。このようにし
てコンピユータは感知空間で検出された単繊維に対応す
る分類波形の切片を識別する。また感知空間に提示され
たループした繊維のような２繊雄（２本分の太さの繊
維）に対応する分類波形の切片も識別される。更にコン
ピユータは感知空間に現れた３繊維，４繊維などに対応
する波形の切片も求める。この状態は繊維が２重にルー
プしたとき（３繊維），３重にループした時（４繊維）
などに起こる。
【００１４】
【実施例】以下に好ましい特性あるいは対応する部品の
いくつかの図を参照して実施例を説明する。
いくつかの図を参照して実施例を説明する。
【００１５】図１は電気−光学的センサ２０に直結され
た存在物分繊器１０を示す。この場合分繊器１０を出た
流れ１２（ＱＩ）はセンサ２０に入る流れ２２（ＱＳ）
と等価である。一般に流量は異なつているが好ましい。
更に一般には，分繊器１０中の流体の条件はセンサ２０
中のそれとは異なつているのが好ましい。流体条件と
は，流体を記述する関連パラメータ，例えば湿度，温
度，速度，圧力，速度変動，圧力変動，気体構成，自由
電荷濃度，静電荷，放射性粒子濃度その他を意味する。
（米国特許第４６３１７８１号明細書参照。調質気体は
環境制御点Ｅ１〜Ｅ５で分繊器にまた点Ｅ６でセンサ２
０に入れられる。）
た存在物分繊器１０を示す。この場合分繊器１０を出た
流れ１２（ＱＩ）はセンサ２０に入る流れ２２（ＱＳ）
と等価である。一般に流量は異なつているが好ましい。
更に一般には，分繊器１０中の流体の条件はセンサ２０
中のそれとは異なつているのが好ましい。流体条件と
は，流体を記述する関連パラメータ，例えば湿度，温
度，速度，圧力，速度変動，圧力変動，気体構成，自由
電荷濃度，静電荷，放射性粒子濃度その他を意味する。
（米国特許第４６３１７８１号明細書参照。調質気体は
環境制御点Ｅ１〜Ｅ５で分繊器にまた点Ｅ６でセンサ２
０に入れられる。）
【００１６】図２ＡとＢは改造されたサイクロン装置３
０のそれぞれ上面図と側面図を示し，この装置は存在物
分繊器１０と電気−光学的センサ２０，２０′（センサ
２０′は本質的には図１に詳細に示されたセンサ２０と
同じものである。）との間で流体の流量と条件を一般的
にマツチさせることができる。装置３０は流体流量／条
件マツチングサイクロンと名付ける。この実施例はいく
つかの流量と条件をマッチさせる用意を持つているが，
その何れの１つも他と一緒にも，他は無しでも使うこと
ができる。また１つの入力流れ１２（ＱＩ）が示されて
いるがいくつかの入力を用いることもできる。流体流量
／条件マツチングサイクロン３０の動作は第１に，流れ
１２によつて装置３０に移送されてきた繊維，ネツプ，
不純物のような存在物３１の軌道３２を考えると良く理
解できる。遠心力は存在物を半径方向外側に，サイクロ
ン壁３４に向かつて動かし，流体の流れと重力は下方へ
の動きを生じる。結局存在物は図２Ｂに示すように，２
つのセンサ中の流れ２６と２８によつて，流体流量／条
件マツチングサイクロンの存在物出口３６と３８から送
り出される。
０のそれぞれ上面図と側面図を示し，この装置は存在物
分繊器１０と電気−光学的センサ２０，２０′（センサ
２０′は本質的には図１に詳細に示されたセンサ２０と
同じものである。）との間で流体の流量と条件を一般的
にマツチさせることができる。装置３０は流体流量／条
件マツチングサイクロンと名付ける。この実施例はいく
つかの流量と条件をマッチさせる用意を持つているが，
その何れの１つも他と一緒にも，他は無しでも使うこと
ができる。また１つの入力流れ１２（ＱＩ）が示されて
いるがいくつかの入力を用いることもできる。流体流量
／条件マツチングサイクロン３０の動作は第１に，流れ
１２によつて装置３０に移送されてきた繊維，ネツプ，
不純物のような存在物３１の軌道３２を考えると良く理
解できる。遠心力は存在物を半径方向外側に，サイクロ
ン壁３４に向かつて動かし，流体の流れと重力は下方へ
の動きを生じる。結局存在物は図２Ｂに示すように，２
つのセンサ中の流れ２６と２８によつて，流体流量／条
件マツチングサイクロンの存在物出口３６と３８から送
り出される。
【００１７】存在物はサイクロン壁３４と存在物出口３
６，３８に向かつて動くが，入つてきた流体の流れ１２
（ＱＩ）は流体出口４０，存在物出口３６，３８又は穴
あき壁部分３５へと各流れの量と方向によつて動く。先
ず穴あき壁３５が（現在図に示されているような）穴の
ない壁で置き換えられ，また通常の流体流量制御手段，
空気バルブのようなもの（図２ＡとＢの３６と３８で示
されている）で，存在物出口の流れ２６と２８が０に絞
られたと考える。すると流れ４２（Ｑ０）＝流れ１２
（ＱＩ）で簡単なサイクロンとなる。存在物３１はサイ
クロンの底に動き，サイクロン中の普通の回転する流れ
で駆動されて回転するか，静止に至る。
６，３８に向かつて動くが，入つてきた流体の流れ１２
（ＱＩ）は流体出口４０，存在物出口３６，３８又は穴
あき壁部分３５へと各流れの量と方向によつて動く。先
ず穴あき壁３５が（現在図に示されているような）穴の
ない壁で置き換えられ，また通常の流体流量制御手段，
空気バルブのようなもの（図２ＡとＢの３６と３８で示
されている）で，存在物出口の流れ２６と２８が０に絞
られたと考える。すると流れ４２（Ｑ０）＝流れ１２
（ＱＩ）で簡単なサイクロンとなる。存在物３１はサイ
クロンの底に動き，サイクロン中の普通の回転する流れ
で駆動されて回転するか，静止に至る。
【００１８】次に存在物出口の流れ２６と２８が増加す
るが，流れ１２又は４２よりはずつと小さい時を考え
る。代表的な設計値は流れ１２（ＱＩ）＝１０ＣＦＭ，
流れ４２（Ｑ０）＝８ＣＦＭ，流れ２６（ＱＳ１）＋流
れ２８（ＱＳ２）＝２ＣＦＭである。このように存在物
３１の流体力学的分離は存在物出力流れ４２にはほとん
ど独立である。サイクロンの作用が働かなくなる空気力
学的大きさの代表的な設計上の値は１５μｍ粒子で，こ
れは壁３４に向かつて動き，空気力学的大きさが１５μ
ｍより小さいものは流れ出口４０に向かつて動く。興味
のある個々の繊維，ネツプ，不純物は１５μｍより大き
い空気力学的大きさを持つている。
るが，流れ１２又は４２よりはずつと小さい時を考え
る。代表的な設計値は流れ１２（ＱＩ）＝１０ＣＦＭ，
流れ４２（Ｑ０）＝８ＣＦＭ，流れ２６（ＱＳ１）＋流
れ２８（ＱＳ２）＝２ＣＦＭである。このように存在物
３１の流体力学的分離は存在物出力流れ４２にはほとん
ど独立である。サイクロンの作用が働かなくなる空気力
学的大きさの代表的な設計上の値は１５μｍ粒子で，こ
れは壁３４に向かつて動き，空気力学的大きさが１５μ
ｍより小さいものは流れ出口４０に向かつて動く。興味
のある個々の繊維，ネツプ，不純物は１５μｍより大き
い空気力学的大きさを持つている。
【００１９】流れ２６（ＱＳ１）＋流れ２８（ＱＳ２）
＜＜流れ１２（ＱＩ）であるので，これらの流れは独立
に分繊器１０あるいは１つ又はそれ以上のセンサ２０の
流れに対する要求に好むままに合わせることができる。
＜＜流れ１２（ＱＩ）であるので，これらの流れは独立
に分繊器１０あるいは１つ又はそれ以上のセンサ２０の
流れに対する要求に好むままに合わせることができる。
【００２０】ここで穴あきの壁３５が付いている場合を
考える。普通穴あきの金属壁は滑か）で穴の大きさは５
０μｍ，開口割合は約２０％である。ある特別の場合は
織られた金属かプラスチツクの網が好ましい。その他穴
のあいた厚い金属で穴の軸が正常より約３０゜傾いたも
のは，外壁近くまた底に近くで流れの″回転″を保つの
を助長するのに用いることもできる。全ての場合に環境
的に制御された気体５０（Ｅ７）が空間５２に入り穴あ
きの壁３５から分配される。この内部への流れ５０は少
なくとも入力流れ１２の一部に置き代わり，第１の結果
は存在物３１が流れの中で下方に動き，この流れは徐々
にＥ７点で導入される流れ５０（ＱＥ）の性質と条件を
持つようになる。第２の結果は，流れ５０は流れ２６と
２８に加えられることである。このことはセンサ２０に
対するもつと早い流速とか異なつた条件と言つた動作要
求が分繊器１０に対する要求とはほとんど独立にマツチ
させることができると言うことを意味する。
考える。普通穴あきの金属壁は滑か）で穴の大きさは５
０μｍ，開口割合は約２０％である。ある特別の場合は
織られた金属かプラスチツクの網が好ましい。その他穴
のあいた厚い金属で穴の軸が正常より約３０゜傾いたも
のは，外壁近くまた底に近くで流れの″回転″を保つの
を助長するのに用いることもできる。全ての場合に環境
的に制御された気体５０（Ｅ７）が空間５２に入り穴あ
きの壁３５から分配される。この内部への流れ５０は少
なくとも入力流れ１２の一部に置き代わり，第１の結果
は存在物３１が流れの中で下方に動き，この流れは徐々
にＥ７点で導入される流れ５０（ＱＥ）の性質と条件を
持つようになる。第２の結果は，流れ５０は流れ２６と
２８に加えられることである。このことはセンサ２０に
対するもつと早い流速とか異なつた条件と言つた動作要
求が分繊器１０に対する要求とはほとんど独立にマツチ
させることができると言うことを意味する。
【００２１】流体流量／条件マツチングサイクロン３０
の他の特徴は鎮静あるいは貯蔵室としての働きである。
即ち存在物３１は図１に示すように分繊器１０からセン
サ２０に直接搬送される場合よりはずつと長い時間の
間，装置３０内の好ましい環境の中に駐留できることに
なる。このような鎮静化で存在物３１は厳しい分繊工程
中で集めた静電気を放電することができる。他の場合に
は繊維が好ましい環境の中で緩和されることは後の試験
や処理を助成する。サイクロン３０中での繊維３１の鎮
静化は出口３６と３８の流量制御手段を用いて流れ２６
と２８を止めることで達成される。
の他の特徴は鎮静あるいは貯蔵室としての働きである。
即ち存在物３１は図１に示すように分繊器１０からセン
サ２０に直接搬送される場合よりはずつと長い時間の
間，装置３０内の好ましい環境の中に駐留できることに
なる。このような鎮静化で存在物３１は厳しい分繊工程
中で集めた静電気を放電することができる。他の場合に
は繊維が好ましい環境の中で緩和されることは後の試験
や処理を助成する。サイクロン３０中での繊維３１の鎮
静化は出口３６と３８の流量制御手段を用いて流れ２６
と２８を止めることで達成される。
【００２２】この部分の記述を結論すると，流体流量／
条件マツチングサイクロン３０から得られる主要な点は
次のようになると思われる。 １）流量のマツチング：流れ１２は分繊器１０にマツチ
され，流れ２６と２８はセンサ２０と２０′の最適性能
にマツチされる。 ２）流れ条件のマツチング：流れ１２の条件は分繊器１
０にマツチされ，一方流れ２６と２８の条件はセンサ２
０と２０′にマツチされる。 ３）流れ２６と２８を０に減らすことによつて，装置３
０中で繊維３１を鎮静化し緩和すること。 そしてどれでも，あるいは３つの全部でも使うことがで
きる。
条件マツチングサイクロン３０から得られる主要な点は
次のようになると思われる。 １）流量のマツチング：流れ１２は分繊器１０にマツチ
され，流れ２６と２８はセンサ２０と２０′の最適性能
にマツチされる。 ２）流れ条件のマツチング：流れ１２の条件は分繊器１
０にマツチされ，一方流れ２６と２８の条件はセンサ２
０と２０′にマツチされる。 ３）流れ２６と２８を０に減らすことによつて，装置３
０中で繊維３１を鎮静化し緩和すること。 そしてどれでも，あるいは３つの全部でも使うことがで
きる。
【００２３】再び図１を参照して，センサ２０は存在物
３１が電気的−光学的に感知されるために適切な位置で
提示されるようノズル２１を含んでいる。この点に関し
ては特許出願第０７／４９３９６１号１９９０年３月１
４日出願にもつと詳細に記載されている。センサ２０の
中では平行光源２３はノズル２１の開口３３に向けて光
ビーム２９を放射し感知空間１１６中の繊維３１を照射
する。２つの減光センサ２５ａと２５ｂが光にさらされ
ていて存在物３１で減少した光に対応する信号ＶＥ１と
ＶＥ２を生じる。集光検出システム２７は存在物３１で
前方散乱角約４０゜を通して散乱された光を感知するよ
う配置されていて散乱信号ＶＳを生じる。
３１が電気的−光学的に感知されるために適切な位置で
提示されるようノズル２１を含んでいる。この点に関し
ては特許出願第０７／４９３９６１号１９９０年３月１
４日出願にもつと詳細に記載されている。センサ２０の
中では平行光源２３はノズル２１の開口３３に向けて光
ビーム２９を放射し感知空間１１６中の繊維３１を照射
する。２つの減光センサ２５ａと２５ｂが光にさらされ
ていて存在物３１で減少した光に対応する信号ＶＥ１と
ＶＥ２を生じる。集光検出システム２７は存在物３１で
前方散乱角約４０゜を通して散乱された光を感知するよ
う配置されていて散乱信号ＶＳを生じる。
【００２４】図３，４を参照し，ノズル２１の機能の１
つは存在物，繊維３１のループを解くことである。図３
はノズル２１の正面図，図４は後面図を示す。図３に示
すように前面は図１に示す光ビーム２９に対向してい
る。ノズル２１は入口セクシヨン６０を含み，これは中
央セクシヨン６２，次いで出口セクシヨン６４と結合さ
れている。入口セクシヨン６０は円筒型入口穴６６を含
み，これはテーパーのついた円錐路６８への導入部をな
し，円錐ｆ６８はそのまま続いて入口セクシヨン６０中
を抜け中央セクシヨン６２の光学開口部７０に至る。開
口部７０は入口開口７１，出口開口７２及びその間のテ
ーパのついた通過路を含んでいる。僅かに傾斜した通路
７４が光学的開口７０から中央セクシヨン６２と出口セ
クシヨン６４を通り円筒出口穴７６へ至る。入口，出口
円筒穴は内径１／２インチパイプへの結合のためで，パ
イプ内径から傾斜路の内径への移行はスムーズになつて
いる。
つは存在物，繊維３１のループを解くことである。図３
はノズル２１の正面図，図４は後面図を示す。図３に示
すように前面は図１に示す光ビーム２９に対向してい
る。ノズル２１は入口セクシヨン６０を含み，これは中
央セクシヨン６２，次いで出口セクシヨン６４と結合さ
れている。入口セクシヨン６０は円筒型入口穴６６を含
み，これはテーパーのついた円錐路６８への導入部をな
し，円錐ｆ６８はそのまま続いて入口セクシヨン６０中
を抜け中央セクシヨン６２の光学開口部７０に至る。開
口部７０は入口開口７１，出口開口７２及びその間のテ
ーパのついた通過路を含んでいる。僅かに傾斜した通路
７４が光学的開口７０から中央セクシヨン６２と出口セ
クシヨン６４を通り円筒出口穴７６へ至る。入口，出口
円筒穴は内径１／２インチパイプへの結合のためで，パ
イプ内径から傾斜路の内径への移行はスムーズになつて
いる。
【００２５】次に図５を参照し，ここには図３の５−５
線の断面で示したノズル２１の詳細な断面図が示されて
いる。ここで３セクシヨンからなるノズル２１は長さＡ
＝８，７７５インチの１つの連続したノズル２１を作つ
ていることが判る。図５にはセクシヨン６０，６２，６
４の記載は図を明瞭にするため省略してあり，ノズルは
物理的にはセクシヨンに分離する必要はないことを理解
されたい。
線の断面で示したノズル２１の詳細な断面図が示されて
いる。ここで３セクシヨンからなるノズル２１は長さＡ
＝８，７７５インチの１つの連続したノズル２１を作つ
ていることが判る。図５にはセクシヨン６０，６２，６
４の記載は図を明瞭にするため省略してあり，ノズルは
物理的にはセクシヨンに分離する必要はないことを理解
されたい。
【００２６】図５に最もよく示されているが，入口穴６
６は長さＢが０．２５インチで傾斜のついた通路６８は
そこから延び，端と端をつけた４つの傾斜のついたセク
シヨン７８，８０，８２，８４の順で配列したものから
構成されている。セクシヨン７８は入口穴６６の端から
内側へ距離Ｃの１．５００インチ延びている。セクシヨ
ン８０はセクシヨン７８からノズル中へ距離Ｄだけ約
２．２１５インチ延びている。セクシヨン８２はセクシ
ヨン８０からノズル中へ距離Ｅだけ約０．７５０インチ
延びている。更にセクシヨン８４はセクシヨン８２から
距離Ｆだけ約１．５３５インチ延び，ノズル量小断面８
６で終わる。最小断面の直径は０．１１０インチであ
る。このように傾斜つきのセクシヨンＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆで
全長６インチとなる。
６は長さＢが０．２５インチで傾斜のついた通路６８は
そこから延び，端と端をつけた４つの傾斜のついたセク
シヨン７８，８０，８２，８４の順で配列したものから
構成されている。セクシヨン７８は入口穴６６の端から
内側へ距離Ｃの１．５００インチ延びている。セクシヨ
ン８０はセクシヨン７８からノズル中へ距離Ｄだけ約
２．２１５インチ延びている。セクシヨン８２はセクシ
ヨン８０からノズル中へ距離Ｅだけ約０．７５０インチ
延びている。更にセクシヨン８４はセクシヨン８２から
距離Ｆだけ約１．５３５インチ延び，ノズル量小断面８
６で終わる。最小断面の直径は０．１１０インチであ
る。このように傾斜つきのセクシヨンＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆで
全長６インチとなる。
【００２７】セクシヨン７８のテーパの半角は５゜で，
セクシヨン８０は３゜，セクシヨン８２は１．１８゜，
セクシヨン８４は１．１２゜である。ノズル２１の外径
はこの実施例でＪは０．７５０インチである。入口穴６
６の直径Ｋは０．６２５インチで，セクシヨン６８の最
大内径Ｌは０．５００インチである。セクシヨン８４の
量小内径は０．１１０２インチである。光学的開口７０
の距離は図６に示すように０．１２５インチである。
セクシヨン８０は３゜，セクシヨン８２は１．１８゜，
セクシヨン８４は１．１２゜である。ノズル２１の外径
はこの実施例でＪは０．７５０インチである。入口穴６
６の直径Ｋは０．６２５インチで，セクシヨン６８の最
大内径Ｌは０．５００インチである。セクシヨン８４の
量小内径は０．１１０２インチである。光学的開口７０
の距離は図６に示すように０．１２５インチである。
【００２８】テーパ付きの通路７４は２つのセクシヨン
よりなる。セクシヨン８８は長さＤが０．３００インチ
でテーパはなく（即ち真直ぐなセクシヨン）で直径は
０．２１６インチ，セクシヨン９０は長さＨが１．８５
０インチでテーパは３゜である。セクシヨン９０は０．
２１６インチから０．３０５インチまでテーパがつき，
ここでセクシヨン７４は出口穴７６で終わる。出口穴７
６は長さＩが０．２５０インチで径Ｋは０．６２５イン
チである。
よりなる。セクシヨン８８は長さＤが０．３００インチ
でテーパはなく（即ち真直ぐなセクシヨン）で直径は
０．２１６インチ，セクシヨン９０は長さＨが１．８５
０インチでテーパは３゜である。セクシヨン９０は０．
２１６インチから０．３０５インチまでテーパがつき，
ここでセクシヨン７４は出口穴７６で終わる。出口穴７
６は長さＩが０．２５０インチで径Ｋは０．６２５イン
チである。
【００２９】依然図５を参照し，入力ノズル２１のテー
パつきセクシヨン６８は従来のＡＦＩＳ装置に使われて
いるノズルより長いことが判る。以前のＡＦＩＳノズル
の１つ（ＡＦＩＳ０ノズル）はテーパつき入力，即ち加
速セクシヨンが長さ２．８９１インチでテーパは３゜で
あり，直径０．１８８インチの出口開口で終わつてい
た。後のＡＦＩＳノズル（ＡＦＩＳ１ノズル）は本発明
の前のもので，テーパつきの前面加速セクシヨンを持
ち，その長さは２．８００インチで，入口部のテーパは
１．０５０インチの間５゜，第２のテーパは０．７５０
インチの間３゜で，第３のテーパは０．５００インチの
間１．６゜，そして最後のテーパは０．５００インチの
間０．８゜で，直径０．１９１インチの出口開口で終わ
つていた。実験ノズル（１５゜ノズルと呼ぶ）は前記の
論文に従つて作られたもので，長さ０．７９９インチ，
テーパ１５゜で，直径０．１１０インチの円形開口で終
わつている。（ここで注記しておくことは，上記論文は
実際にはＡＦＩＳノズルに関係なく，従つてこの実験ノ
ズルは論文の教えるところによつて，これをＡＦＩＳタ
イプのノズルに適用できるか否かを発明者が試みたもの
であると言うことである。）論文は従来のＡＦＩＳノズ
ルを改造することによつてループ解除特性が向上するだ
ろうことを暗示した，即ちそのテーパはもつと大きく，
このため単位長さ当りの加速が増大し，ノズルのループ
解除特性が改善されると信じられていた。論文の目的は
ループのない繊維を測定のためではなく，ロータ紡績の
ために提供しようと言うものであつた。テーパを増すた
めにはテーパ長を減らさねばならない。しかし全くこれ
とは逆が真であることが判つた。ＡＦＩＳ形の環境でノ
ズルのループ解除特性を増すためには，ノズルの長さを
増し全体のテーパを減少しなければならないことが判つ
た。図５に示したノズルは我々の適用には最良のノズル
であるものを示し，そのループ解除特性は表１に示し
た。この表にはノズル２１（表ではＱＴ３Ａ−１）と従
来のＡＦＩＳノズル（表ではＡＦＩＳ０とＡＦＩＳ
１），論文の教えにしたがつて設計したノズル（表では
１５゜ノズル）の各ノズルと比較が示されている。ＡＦ
ＩＳ０とＡＦＩＳ１ノズルは２ピースノズルで，ＱＴ３
Ａ−１と１５゜ノズルは１ピースノズルである。１ピー
スノズルは機械的に堅ろうで整合が容易であると言う利
点がある。
パつきセクシヨン６８は従来のＡＦＩＳ装置に使われて
いるノズルより長いことが判る。以前のＡＦＩＳノズル
の１つ（ＡＦＩＳ０ノズル）はテーパつき入力，即ち加
速セクシヨンが長さ２．８９１インチでテーパは３゜で
あり，直径０．１８８インチの出口開口で終わつてい
た。後のＡＦＩＳノズル（ＡＦＩＳ１ノズル）は本発明
の前のもので，テーパつきの前面加速セクシヨンを持
ち，その長さは２．８００インチで，入口部のテーパは
１．０５０インチの間５゜，第２のテーパは０．７５０
インチの間３゜で，第３のテーパは０．５００インチの
間１．６゜，そして最後のテーパは０．５００インチの
間０．８゜で，直径０．１９１インチの出口開口で終わ
つていた。実験ノズル（１５゜ノズルと呼ぶ）は前記の
論文に従つて作られたもので，長さ０．７９９インチ，
テーパ１５゜で，直径０．１１０インチの円形開口で終
わつている。（ここで注記しておくことは，上記論文は
実際にはＡＦＩＳノズルに関係なく，従つてこの実験ノ
ズルは論文の教えるところによつて，これをＡＦＩＳタ
イプのノズルに適用できるか否かを発明者が試みたもの
であると言うことである。）論文は従来のＡＦＩＳノズ
ルを改造することによつてループ解除特性が向上するだ
ろうことを暗示した，即ちそのテーパはもつと大きく，
このため単位長さ当りの加速が増大し，ノズルのループ
解除特性が改善されると信じられていた。論文の目的は
ループのない繊維を測定のためではなく，ロータ紡績の
ために提供しようと言うものであつた。テーパを増すた
めにはテーパ長を減らさねばならない。しかし全くこれ
とは逆が真であることが判つた。ＡＦＩＳ形の環境でノ
ズルのループ解除特性を増すためには，ノズルの長さを
増し全体のテーパを減少しなければならないことが判つ
た。図５に示したノズルは我々の適用には最良のノズル
であるものを示し，そのループ解除特性は表１に示し
た。この表にはノズル２１（表ではＱＴ３Ａ−１）と従
来のＡＦＩＳノズル（表ではＡＦＩＳ０とＡＦＩＳ
１），論文の教えにしたがつて設計したノズル（表では
１５゜ノズル）の各ノズルと比較が示されている。ＡＦ
ＩＳ０とＡＦＩＳ１ノズルは２ピースノズルで，ＱＴ３
Ａ−１と１５゜ノズルは１ピースノズルである。１ピー
スノズルは機械的に堅ろうで整合が容易であると言う利
点がある。
【００３０】表１は各ノズルに１００％ループした状態
の繊維，１００％真直ぐな状態の繊維を供給したときの
ループ解除特性を示したものである。もちろん両状態と
も通常のＡＦＩＳ装置の運転状態を示すものではなく，
通常繊維は色々な状態，ループ状，一部ループ状，真直
ぐな状態などでノズルに与えられる。しかし上記の表に
示された実験データは本発明によるノズル２１で達成さ
れたループ解除特性が著しく改善されたことを示してい
る。
の繊維，１００％真直ぐな状態の繊維を供給したときの
ループ解除特性を示したものである。もちろん両状態と
も通常のＡＦＩＳ装置の運転状態を示すものではなく，
通常繊維は色々な状態，ループ状，一部ループ状，真直
ぐな状態などでノズルに与えられる。しかし上記の表に
示された実験データは本発明によるノズル２１で達成さ
れたループ解除特性が著しく改善されたことを示してい
る。
【００３１】表１において，第１欄″ノズル識別″は試
験した４種のノズルを識別するもので，各列の情報は第
１欄で識別されたノズルで得られたものである。第２欄
は各ノズルに落とされた５０本の繊維の落下状態を示
し，この状態は真直ぐかループしているかである。第３
欄はセンサを通過する空気流量立方フイート／分であ
り，第４欄は気体がノズルの加速セクシヨンを出るとき
の気体速度ｍ／ｓｅｃである。第４欄の速度は測定によ
るものではなく計算されたものである。
験した４種のノズルを識別するもので，各列の情報は第
１欄で識別されたノズルで得られたものである。第２欄
は各ノズルに落とされた５０本の繊維の落下状態を示
し，この状態は真直ぐかループしているかである。第３
欄はセンサを通過する空気流量立方フイート／分であ
り，第４欄は気体がノズルの加速セクシヨンを出るとき
の気体速度ｍ／ｓｅｃである。第４欄の速度は測定によ
るものではなく計算されたものである。
【表１】
【００３２】第５，６欄は繊維がノズルの加速部分を出
るときの５０本の繊維の平均速度である。第５欄は繊維
先端が試験領域に入つて来るときの速度で，第６欄は繊
維の後端が試験領域を出て行くときの速度である。第７
欄は各ノズルに真直ぐな状態で落とされた５０本の繊維
の平均速度である。平均繊維速度は５０本の繊維の平均
速度を測定し，その５０測定を平均して求めた。各繊維
の平均繊維速度は繊維がセンサを通過するときの時間を
求め，繊維の長さ（３８．１ｍｍ）を測定した時間で割
つたものである。第８欄は５０本の繊維の長さの測定値
の平均で，第９欄は５０繊維の測定長さの平均値を正規
化したものである。第９欄は第８欄の数値に修正因子を
乗じて求め，修正因子は３８．１を真直ぐな状態で落と
した繊維の測定長さの平均値で除したものである。例え
ばノズル″ＱＴ３Ａ−１″の修正因子は３８．１／４
１．１。同様にノズル″ＳＦＩＳ１″の修正因子は３
８．１／３８．９である。最後に第１０欄はループ状で
落とした繊維の平均長さと真直ぐな状態で落とした繊維
の平均長さとの比である。例えばＱＴ３Ａ−１の場合
は，ループ状で落とした繊維の平均長さは３５．６で，
真直ぐな状態で落とした繊維の平均長さは４１．１であ
つた。従つて第１０欄の比は３５．６／４１．１で８６
％である。
るときの５０本の繊維の平均速度である。第５欄は繊維
先端が試験領域に入つて来るときの速度で，第６欄は繊
維の後端が試験領域を出て行くときの速度である。第７
欄は各ノズルに真直ぐな状態で落とされた５０本の繊維
の平均速度である。平均繊維速度は５０本の繊維の平均
速度を測定し，その５０測定を平均して求めた。各繊維
の平均繊維速度は繊維がセンサを通過するときの時間を
求め，繊維の長さ（３８．１ｍｍ）を測定した時間で割
つたものである。第８欄は５０本の繊維の長さの測定値
の平均で，第９欄は５０繊維の測定長さの平均値を正規
化したものである。第９欄は第８欄の数値に修正因子を
乗じて求め，修正因子は３８．１を真直ぐな状態で落と
した繊維の測定長さの平均値で除したものである。例え
ばノズル″ＱＴ３Ａ−１″の修正因子は３８．１／４
１．１。同様にノズル″ＳＦＩＳ１″の修正因子は３
８．１／３８．９である。最後に第１０欄はループ状で
落とした繊維の平均長さと真直ぐな状態で落とした繊維
の平均長さとの比である。例えばＱＴ３Ａ−１の場合
は，ループ状で落とした繊維の平均長さは３５．６で，
真直ぐな状態で落とした繊維の平均長さは４１．１であ
つた。従つて第１０欄の比は３５．６／４１．１で８６
％である。
【００３３】表１を参照して，第１にノズルは全て第１
欄に示すようにノズル出口の気体速度が１００ｍ／ｓｅ
ｃで運転されていることに気がつく。この気体速度は必
ずしも全部のノズルに対して理想的な運転条件にはない
が，最適に近く，比較の目的には偏りを生じない条件を
与える。第８欄″分布の平均長さ″を見ると，真直ぐな
状態で落とした繊維の長さ測定は色々なノズルで測定さ
れたとき色々に変化している。この変動は繊維がノズル
を出るときの速度，繊維に掛かる力がノズル間で変わる
ことに原因し，一には較正で修正できるものである。し
かしこの較正を行つても，真直ぐな状態で落とした繊維
で測定した平均長さと，ループ状で落とした繊維で測定
した平均長さとの比を示す最後の欄の中の数値には影響
しない。もし真直ぐな状態で落とした繊維がノズルを真
直ぐに通過し，ループ状で落とした繊維の１００％がす
べてループ状でノズルを通過するとすると，この欄の比
は５０％となり，１００％ループした繊維は真直ぐな繊
維の５０％の長さをもつと言うことを意味する。従つて
ＱＴ３Ａ−１のループ除去効果（８６−５０＝３６％）
は他のノズルのそれ（６６−５５＝１６％；５９−５０
＝９％；７０−５０＝２０％）のほとんど２倍と見なさ
れ，全てのノズルの条件が理想化されたら，本発明のノ
ズルによつて，もつと大きなループ解除の利点さえが達
成される。
欄に示すようにノズル出口の気体速度が１００ｍ／ｓｅ
ｃで運転されていることに気がつく。この気体速度は必
ずしも全部のノズルに対して理想的な運転条件にはない
が，最適に近く，比較の目的には偏りを生じない条件を
与える。第８欄″分布の平均長さ″を見ると，真直ぐな
状態で落とした繊維の長さ測定は色々なノズルで測定さ
れたとき色々に変化している。この変動は繊維がノズル
を出るときの速度，繊維に掛かる力がノズル間で変わる
ことに原因し，一には較正で修正できるものである。し
かしこの較正を行つても，真直ぐな状態で落とした繊維
で測定した平均長さと，ループ状で落とした繊維で測定
した平均長さとの比を示す最後の欄の中の数値には影響
しない。もし真直ぐな状態で落とした繊維がノズルを真
直ぐに通過し，ループ状で落とした繊維の１００％がす
べてループ状でノズルを通過するとすると，この欄の比
は５０％となり，１００％ループした繊維は真直ぐな繊
維の５０％の長さをもつと言うことを意味する。従つて
ＱＴ３Ａ−１のループ除去効果（８６−５０＝３６％）
は他のノズルのそれ（６６−５５＝１６％；５９−５０
＝９％；７０−５０＝２０％）のほとんど２倍と見なさ
れ，全てのノズルの条件が理想化されたら，本発明のノ
ズルによつて，もつと大きなループ解除の利点さえが達
成される。
【００３４】表１に示したデータは図１６〜１９にグラ
フで示され，ノズル２１（ＱＴ３Ａ−１）のループ解除
における優れた性質は明らかである。図１６Ａはノズル
の入力に手で真直ぐな状態で落とした５０本の繊維の長
さの平均値と分布を示す。各測定された繊維はデイジタ
ルオシロスコープの電気的波形を観祭して確認されてい
る。これらの測定された長さに分布があるという事実
は，測定システム中の雑音又は不確かさによるものであ
る。このことから，１００％ループ状で落とされた繊維
の長さ測定がこの分布中（平均±２×標準偏差）に落ち
るなら，この繊維は真直ぐなものと定義する。今の目的
に測定された長さが，真直ぐな状態でノズル中に落とし
たＮ本の繊維の測定された長さの平均値から標準偏差の
２倍以内の範囲に入るときは，その繊維はループが解除
されたものと見なす。ここでＮは好ましくは５０である
が，繊維のタイプや長さ又は作動条件などで変化する。
図１６ＡとＢはノズル２１（ＱＴ３Ａ−１）を用いたと
きの，それぞれ真直ぐな状態で落とした繊維の測定した
長さと，１００％ループ状で落とした繊維の測定した長
さとを示す。真直ぐな状態で落とした繊維の測定した長
さの平均は４１．２ｍｍで，その標準偏差は３．２であ
つた。かくてループを解除された繊維は測定長さ３４．
８から４７．６ｍｍの間にあり，図１６Ｂに示された多
くの繊維が点線の範囲２００で示されているようにルー
プを解除されたものと見なされる。
フで示され，ノズル２１（ＱＴ３Ａ−１）のループ解除
における優れた性質は明らかである。図１６Ａはノズル
の入力に手で真直ぐな状態で落とした５０本の繊維の長
さの平均値と分布を示す。各測定された繊維はデイジタ
ルオシロスコープの電気的波形を観祭して確認されてい
る。これらの測定された長さに分布があるという事実
は，測定システム中の雑音又は不確かさによるものであ
る。このことから，１００％ループ状で落とされた繊維
の長さ測定がこの分布中（平均±２×標準偏差）に落ち
るなら，この繊維は真直ぐなものと定義する。今の目的
に測定された長さが，真直ぐな状態でノズル中に落とし
たＮ本の繊維の測定された長さの平均値から標準偏差の
２倍以内の範囲に入るときは，その繊維はループが解除
されたものと見なす。ここでＮは好ましくは５０である
が，繊維のタイプや長さ又は作動条件などで変化する。
図１６ＡとＢはノズル２１（ＱＴ３Ａ−１）を用いたと
きの，それぞれ真直ぐな状態で落とした繊維の測定した
長さと，１００％ループ状で落とした繊維の測定した長
さとを示す。真直ぐな状態で落とした繊維の測定した長
さの平均は４１．２ｍｍで，その標準偏差は３．２であ
つた。かくてループを解除された繊維は測定長さ３４．
８から４７．６ｍｍの間にあり，図１６Ｂに示された多
くの繊維が点線の範囲２００で示されているようにルー
プを解除されたものと見なされる。
【００３５】図１７ＡとＢはＡＦＩＳ１ノズルを用いた
ときの，それぞれ真直ぐな状態で落とした繊維の測定し
た長さと，１００％ループ状で落とした繊維の測定した
長さとを示す。点線の範囲２０２で示されているよう
に，１００％ループ状で落とした繊維の内の僅かがルー
プ解除されていて，即ち３４．９と４２．９の間の長さ
を持ち，真直ぐな状態で落とした繊維の測定した長さの
平均は３８．９で標準偏差は２．０であつた。同様に図
１８ＡとＢを参照すると，ＡＦＩＳ０ノズルでは点線の
範囲２０４で示されているように僅かのループ解除繊維
しか生じていないし，また図１９ＡとＢを参照すると，
点線の範囲２０６で示されているように，１５゜ノズル
ではＡＦＩＳ０やＡＦＩＳ１ノズルよりももつと多くの
ループ解除繊維を生じているが，１５゜ノズルでのルー
プ解除された繊維の数はまだノズル２１でループ解除さ
れた繊維の数よりは本質的に少ない。更に図１６ＡとＢ
と，図１９ＡとＢとを較べて見ると，ノズル２１ではル
ープ状，直線状で落とされた繊維両者に対して似たよう
な測定長分布を示しているが，１５゜ノズルではそうは
なつていな。この事実はノズル２１がループ解除には優
れた所に達していることを示すものである。
ときの，それぞれ真直ぐな状態で落とした繊維の測定し
た長さと，１００％ループ状で落とした繊維の測定した
長さとを示す。点線の範囲２０２で示されているよう
に，１００％ループ状で落とした繊維の内の僅かがルー
プ解除されていて，即ち３４．９と４２．９の間の長さ
を持ち，真直ぐな状態で落とした繊維の測定した長さの
平均は３８．９で標準偏差は２．０であつた。同様に図
１８ＡとＢを参照すると，ＡＦＩＳ０ノズルでは点線の
範囲２０４で示されているように僅かのループ解除繊維
しか生じていないし，また図１９ＡとＢを参照すると，
点線の範囲２０６で示されているように，１５゜ノズル
ではＡＦＩＳ０やＡＦＩＳ１ノズルよりももつと多くの
ループ解除繊維を生じているが，１５゜ノズルでのルー
プ解除された繊維の数はまだノズル２１でループ解除さ
れた繊維の数よりは本質的に少ない。更に図１６ＡとＢ
と，図１９ＡとＢとを較べて見ると，ノズル２１ではル
ープ状，直線状で落とされた繊維両者に対して似たよう
な測定長分布を示しているが，１５゜ノズルではそうは
なつていな。この事実はノズル２１がループ解除には優
れた所に達していることを示すものである。
【００３６】ノズル２１は繊維長１．５インチの１．５
デニールポリエステル繊維を最適化流量１．３ＣＦＭで
搬送したときループ解除に最良のノズルであることが示
されているが，ノズル２１の長さ，テーパ量，テーパの
幾何学的構造と最適流量は特定の適用と条件で変わり得
るものと理解すべきであろう。しかし我々の実験データ
に基づいて，長さ３インチ以上，テーパ３゜以内，のノ
ズルは従来のＡＦＩＳノズルに較べて改善されたループ
解除特性を持つ。
デニールポリエステル繊維を最適化流量１．３ＣＦＭで
搬送したときループ解除に最良のノズルであることが示
されているが，ノズル２１の長さ，テーパ量，テーパの
幾何学的構造と最適流量は特定の適用と条件で変わり得
るものと理解すべきであろう。しかし我々の実験データ
に基づいて，長さ３インチ以上，テーパ３゜以内，のノ
ズルは従来のＡＦＩＳノズルに較べて改善されたループ
解除特性を持つ。
【００３７】図６，７，８はそれぞれ，図５に示した線
６−６と７−７と図３の線の８−８の断面に相当する断
面図である。図７は光学的開口７０の後面図，図６は開
口７０の前面図である。図８はノズル２１の出口セクシ
ヨン６４の端面を示す。
６−６と７−７と図３の線の８−８の断面に相当する断
面図である。図７は光学的開口７０の後面図，図６は開
口７０の前面図である。図８はノズル２１の出口セクシ
ヨン６４の端面を示す。
【００３８】ノズル２１は著しく改善されたループ解除
特性を提供するが，データ収集において電子的に繊維３
１のループ解除を行うことによつて，更なる改善を達成
することができる。本発明において，好ましくはデイジ
タル信号処理回路（ＤＳＰ）を有するコンピユータ１１
４で，以下に述ベる方法によつて，ループ繊維で生じる
波形を電子的にループ解除し，次いで繊維長のような繊
維特性を求める。
特性を提供するが，データ収集において電子的に繊維３
１のループ解除を行うことによつて，更なる改善を達成
することができる。本発明において，好ましくはデイジ
タル信号処理回路（ＤＳＰ）を有するコンピユータ１１
４で，以下に述ベる方法によつて，ループ繊維で生じる
波形を電子的にループ解除し，次いで繊維長のような繊
維特性を求める。
【００３９】再び図１を参照して，存在物３１（繊維３
１）が減光検出器２５Ａと２５Ｂの前を移動するとき，
それぞれ信号が生じ，これは図１でＶＥ１とＶＥ２で指
定した。ＶＥ１とＶＥ２の波形はそれぞれ図９の波形１
００と１０２で示されている図９で波形１００と１０２
の縦軸は電圧を表し，横軸は時間を表す。センサ２５Ａ
と２５Ｂは光の減少を感知するので，ＶＥ１とＶＥ２は
実際はセンサ２５Ａと２５Ｂが受けた光の量の減少を測
定している。
１）が減光検出器２５Ａと２５Ｂの前を移動するとき，
それぞれ信号が生じ，これは図１でＶＥ１とＶＥ２で指
定した。ＶＥ１とＶＥ２の波形はそれぞれ図９の波形１
００と１０２で示されている図９で波形１００と１０２
の縦軸は電圧を表し，横軸は時間を表す。センサ２５Ａ
と２５Ｂは光の減少を感知するので，ＶＥ１とＶＥ２は
実際はセンサ２５Ａと２５Ｂが受けた光の量の減少を測
定している。
【００４０】図９を参照して波形１０２は時間的に波形
１００よりも遅れているが，その他は波形１００と等価
である。図１に示したセンサ２５Ａと２５Ｂの位置を考
えてこの時間遅れは予想できる。繊維又は存在物の現れ
たことはコンピユータ１１４で波形１００上の点１０４
で，波形１０２では点１０６で検出される。これらの点
は波形１００と１０２を閾値と比較することによつて
（これは従来のＡＦＩＳで行われている）求められる
か，あるいは２つの波形の傾斜を監視していて，予め定
めた量を越える波形の傾斜に基づいて点１０４と１０６
を選択するような他の技術で求められる。同様に波形１
００と１０２の終端は点１０８と１１０で検出される。
ここでも波形の終端は波形が閾電圧より下がつた時又は
波形の傾斜を監視すると言つた適当な手段で検出でき
る。
１００よりも遅れているが，その他は波形１００と等価
である。図１に示したセンサ２５Ａと２５Ｂの位置を考
えてこの時間遅れは予想できる。繊維又は存在物の現れ
たことはコンピユータ１１４で波形１００上の点１０４
で，波形１０２では点１０６で検出される。これらの点
は波形１００と１０２を閾値と比較することによつて
（これは従来のＡＦＩＳで行われている）求められる
か，あるいは２つの波形の傾斜を監視していて，予め定
めた量を越える波形の傾斜に基づいて点１０４と１０６
を選択するような他の技術で求められる。同様に波形１
００と１０２の終端は点１０８と１１０で検出される。
ここでも波形の終端は波形が閾電圧より下がつた時又は
波形の傾斜を監視すると言つた適当な手段で検出でき
る。
【００４１】波形が１度検出されると，ループした加速
された繊維３１の正しい長さを決定する方法は２つのス
テツプで行われる。先ずコンピユータは繊維３１の加速
に対して補償を行い，一様な速度を持つ（加速の無
い），補償された波形を生じる。第２にコンピユータは
補償された波形をループ解除し，ループの無い繊維３１
としての実際の長さを求める。この処理はＤＳＰチツプ
を用いてデイジタル信号処理によつてコンピユータのコ
ントロールプロセツサからは別の所で実行されるのが好
ましい。
された繊維３１の正しい長さを決定する方法は２つのス
テツプで行われる。先ずコンピユータは繊維３１の加速
に対して補償を行い，一様な速度を持つ（加速の無
い），補償された波形を生じる。第２にコンピユータは
補償された波形をループ解除し，ループの無い繊維３１
としての実際の長さを求める。この処理はＤＳＰチツプ
を用いてデイジタル信号処理によつてコンピユータのコ
ントロールプロセツサからは別の所で実行されるのが好
ましい。
【００４２】繊維の加速を補償するには，先ず波形１０
０をＮ個の等時間切片に分けて行われ，ここにＮは各切
片が同じ数のサンプル，即ちデータを持つようにした切
片の総数に等しくする。（図９参照）提示した実施例で
は波形ＶＥ１とＶＥ２はＡ／Ｃコンバータ１１２でサン
プリングされ，サンプルとしてコンピユータ１１４に入
力される。サンプリングは一様な時間間隔で行われるの
で，サンプル数は波形の持続時間に直接比例する。かく
て時間はサンプル数と等価と見なされる。実施例におい
ては，ＩＢＭコンパーチブルＰＣコンピユータをここに
述べるループ解除法を実行するようプログラムしたが，
他の計算用ハードウエアも使うことができ，またこの方
法は手で実行することもできる。
０をＮ個の等時間切片に分けて行われ，ここにＮは各切
片が同じ数のサンプル，即ちデータを持つようにした切
片の総数に等しくする。（図９参照）提示した実施例で
は波形ＶＥ１とＶＥ２はＡ／Ｃコンバータ１１２でサン
プリングされ，サンプルとしてコンピユータ１１４に入
力される。サンプリングは一様な時間間隔で行われるの
で，サンプル数は波形の持続時間に直接比例する。かく
て時間はサンプル数と等価と見なされる。実施例におい
ては，ＩＢＭコンパーチブルＰＣコンピユータをここに
述べるループ解除法を実行するようプログラムしたが，
他の計算用ハードウエアも使うことができ，またこの方
法は手で実行することもできる。
【００４３】次に各切片の波形１００（ＶＥ１）から波
形１０２（ＶＥ２）への遅れ時間を求める。もしこの遅
れ時間をセンサ２５ａと２５ｂの間で有効端−端検出器
間隔（好ましくは約１ｍｍ）に分割すれば，各切片の速
度ＶＥＬ（ｎ）が得られる。ここでｎは切片数である。
繊維３１がゆつくり走つている時の切片は実際の繊維３
１の部分で言えば，繊維３１が早く走つている時の切片
よりも小さいことになる。加速の修正は最も早い切片の
速度と比較した遅い切片の速度を基にして，遅い切片中
のデータ点即ちサンプルの数を減らし，各切片の時間を
スケーリングする（合わせて変化させる）ことよりな
る。換言すれば，特定の遅い切片中のサンプル数は遅い
切片速度を最高速の切片速度で除した比の割合で減少す
る。かかる減少の後，各切片の時間は最速（最後）の切
片と等しい速度でその切片に対する実際の繊維部分の長
さに比例するようになる。修正された繊維時間ＴＦＣは
全体の長さにわたつて量高の速度で移動する繊維の実際
の長さに比例する。
形１０２（ＶＥ２）への遅れ時間を求める。もしこの遅
れ時間をセンサ２５ａと２５ｂの間で有効端−端検出器
間隔（好ましくは約１ｍｍ）に分割すれば，各切片の速
度ＶＥＬ（ｎ）が得られる。ここでｎは切片数である。
繊維３１がゆつくり走つている時の切片は実際の繊維３
１の部分で言えば，繊維３１が早く走つている時の切片
よりも小さいことになる。加速の修正は最も早い切片の
速度と比較した遅い切片の速度を基にして，遅い切片中
のデータ点即ちサンプルの数を減らし，各切片の時間を
スケーリングする（合わせて変化させる）ことよりな
る。換言すれば，特定の遅い切片中のサンプル数は遅い
切片速度を最高速の切片速度で除した比の割合で減少す
る。かかる減少の後，各切片の時間は最速（最後）の切
片と等しい速度でその切片に対する実際の繊維部分の長
さに比例するようになる。修正された繊維時間ＴＦＣは
全体の長さにわたつて量高の速度で移動する繊維の実際
の長さに比例する。
【００４４】加速補償された繊維の波形が得られたら，
ループ解除が本発明の実施例の１つによつて次のように
行われる。即ちループしていない部分の平均直径を識別
し，加速を補償された波形の全面積をこのループしてい
ない部分の平均直径で割つて求める。得られる結果はル
ープしていない補償された繊維時間ＴＦＣＵで，これは
最速（最後）の切片の速度で移動するループのない繊維
の長さに比例する。長さはループの補償された繊維時間
ＴＦＣＵに繊維波形の最速（最後）の切片の速度を乗じ
て求められる。
ループ解除が本発明の実施例の１つによつて次のように
行われる。即ちループしていない部分の平均直径を識別
し，加速を補償された波形の全面積をこのループしてい
ない部分の平均直径で割つて求める。得られる結果はル
ープしていない補償された繊維時間ＴＦＣＵで，これは
最速（最後）の切片の速度で移動するループのない繊維
の長さに比例する。長さはループの補償された繊維時間
ＴＦＣＵに繊維波形の最速（最後）の切片の速度を乗じ
て求められる。
【００４５】上に説明した方法の１つの形は図９〜１４
も参照して良く理解できる。図９はセンサ２５ａと２５
ｂからの２つの減光波形を示したものである。ＶＥ２は
ＶＥ１から，センサ２５ａと２５ｂ間の有効間隔（約１
ｍｍ）に比例し，繊維３１の速度に逆比例した時間だけ
遅れている。波形１００（ＶＥ１）は幅ＴＷのＮ個の切
片に分割されている。
も参照して良く理解できる。図９はセンサ２５ａと２５
ｂからの２つの減光波形を示したものである。ＶＥ２は
ＶＥ１から，センサ２５ａと２５ｂ間の有効間隔（約１
ｍｍ）に比例し，繊維３１の速度に逆比例した時間だけ
遅れている。波形１００（ＶＥ１）は幅ＴＷのＮ個の切
片に分割されている。
【００４６】図１０はＶＥ１の各切片と，これに対応す
る波形ＶＥ２の交差相関をプロツトしたものである。交
差相関のビークが最初の切片のＶＥ１とＶＥ２間の時間
遅れＴＢからＮ番目（最後）の切片の時間遅れＴＥまで
移つて行く様子に注目されたい。ここにＴＢは繊維３１
の初め（先端）の所での波形１００と１０２間の時間遅
れ，ＴＥは繊維３１の最後（後端）の所での時間遅れで
ある。繊維３１が感知空間１１６（第１図）に入つて来
る時は，これを出る時よりも遅い速度で移動するよう設
計されているので，ＴＢはＴＥよりも大きい。各切片の
ピークの遅れ時間ＴＤＰＫ（ｎ）を，繊維時間に関連し
た切片の位置ＴＲ（ｎ）に対してプロツトすると，この
プロツトは繊維が感知空間に入つたときから感知空間を
出るときまで如何に加速されるかを示す（図１２）。
る波形ＶＥ２の交差相関をプロツトしたものである。交
差相関のビークが最初の切片のＶＥ１とＶＥ２間の時間
遅れＴＢからＮ番目（最後）の切片の時間遅れＴＥまで
移つて行く様子に注目されたい。ここにＴＢは繊維３１
の初め（先端）の所での波形１００と１０２間の時間遅
れ，ＴＥは繊維３１の最後（後端）の所での時間遅れで
ある。繊維３１が感知空間１１６（第１図）に入つて来
る時は，これを出る時よりも遅い速度で移動するよう設
計されているので，ＴＢはＴＥよりも大きい。各切片の
ピークの遅れ時間ＴＤＰＫ（ｎ）を，繊維時間に関連し
た切片の位置ＴＲ（ｎ）に対してプロツトすると，この
プロツトは繊維が感知空間に入つたときから感知空間を
出るときまで如何に加速されるかを示す（図１２）。
【００４７】各切片の速度はセンサ２５ａと２５ｂ間の
有効間隔をその切片の遅れ時間で除して求められる。切
片速度を繊維時間に関連させた繊維の位置に対してプロ
ツトすると繊維全体の速度の移り変わりの様子が判り，
これを図１１に示した。速度修正は各切片中のデータ点
の数ｎを比ＴＤＰＫ（Ｎ）／ＴＤＰＫ（ｎ）だけ減ずる
ことによつて得られ，ここにＴＤＰＫ（Ｎ）は最速（最
後）の切片の遅れ時間，ＴＤＰＫ（ｎ）はｎ番目の切片
の遅れ時間で最後の切片Ｎに先行する全ての切片に適用
される。〔ＴＤＰＫ（Ｎ）／ＴＤＰＫ（ｎ）はＶＥＬ
（ｎ）／ＶＥＬ（Ｎ）に等しく，ここでＶＥＬ（ｎ）は
ｎ番目の切片の速度，ＶＥＬ（Ｎ）はＮ番目，即ち最後
の最速の切片の速度である。〕各切片のデータ点の数は
時間の測度であり，時間と等価なものと考えてよいと言
うことを想起されたい。離れたデータ点は切片を通して
等間隔とする。その結果の配列は切片Ｎと等しい一定速
度で移動する繊維波形ＶＥ１を記述するもので，これを
図１３に示した。
有効間隔をその切片の遅れ時間で除して求められる。切
片速度を繊維時間に関連させた繊維の位置に対してプロ
ツトすると繊維全体の速度の移り変わりの様子が判り，
これを図１１に示した。速度修正は各切片中のデータ点
の数ｎを比ＴＤＰＫ（Ｎ）／ＴＤＰＫ（ｎ）だけ減ずる
ことによつて得られ，ここにＴＤＰＫ（Ｎ）は最速（最
後）の切片の遅れ時間，ＴＤＰＫ（ｎ）はｎ番目の切片
の遅れ時間で最後の切片Ｎに先行する全ての切片に適用
される。〔ＴＤＰＫ（Ｎ）／ＴＤＰＫ（ｎ）はＶＥＬ
（ｎ）／ＶＥＬ（Ｎ）に等しく，ここでＶＥＬ（ｎ）は
ｎ番目の切片の速度，ＶＥＬ（Ｎ）はＮ番目，即ち最後
の最速の切片の速度である。〕各切片のデータ点の数は
時間の測度であり，時間と等価なものと考えてよいと言
うことを想起されたい。離れたデータ点は切片を通して
等間隔とする。その結果の配列は切片Ｎと等しい一定速
度で移動する繊維波形ＶＥ１を記述するもので，これを
図１３に示した。
【００４８】更に言及しておかねばならないことは，本
方法の２つの限界の場合についてである。切片数が２に
等しいときは，この方法は２つの元の波形の立上がり端
の間の遅れ時間（ＴＢ）と２つの波形の立下がりの間の
遅れ時間（ＴＥ）を求める方法とほば同じである。この
湯合は，速度プロフイールについての追加情報は得られ
ず，ＴＢとＴＥの固定値が得られるだけである。切片数
が増加するにつれて，交差相関にピークを生じる波形上
の目立つた特徴の数は減少する。このように内部切片に
対する交差相関のピークは小さくなり，識別しにくくな
る。この結果，速度プロフイール曲線は最初の切片（Ｔ
Ｂ）と最後の切片（ＴＥ）の間の雑音が著しく多いもの
となつてしまう。ここで述べる方法は切片の最適数を決
めるために，速度プロフイール中の雑音のＣＶ（測定さ
れた事象の％で表した標準偏差）を注目することを含ん
でいる。雑音のためＣＶが選んだ眼界２５％が望まし
い，を越えると，アルゴリズムは以前に求めた速度プロ
フイールを用いなければならない。
方法の２つの限界の場合についてである。切片数が２に
等しいときは，この方法は２つの元の波形の立上がり端
の間の遅れ時間（ＴＢ）と２つの波形の立下がりの間の
遅れ時間（ＴＥ）を求める方法とほば同じである。この
湯合は，速度プロフイールについての追加情報は得られ
ず，ＴＢとＴＥの固定値が得られるだけである。切片数
が増加するにつれて，交差相関にピークを生じる波形上
の目立つた特徴の数は減少する。このように内部切片に
対する交差相関のピークは小さくなり，識別しにくくな
る。この結果，速度プロフイール曲線は最初の切片（Ｔ
Ｂ）と最後の切片（ＴＥ）の間の雑音が著しく多いもの
となつてしまう。ここで述べる方法は切片の最適数を決
めるために，速度プロフイール中の雑音のＣＶ（測定さ
れた事象の％で表した標準偏差）を注目することを含ん
でいる。雑音のためＣＶが選んだ眼界２５％が望まし
い，を越えると，アルゴリズムは以前に求めた速度プロ
フイールを用いなければならない。
【００４９】図１４Ａは図１４Ｂに示すように２重にル
ープし３倍の直径部分を持つ繊維１２１で生じた加速補
償波形１２０（ＶＥ１）を示す。繊維のループ解除はい
くつかの方法で行われる。提案する方法は先ず，ＶＥ１
サンプルの加速補償繊維波形１２０を増加する値によつ
て図１４Ａに示すように分類し，分類した波形１２２を
作る。分類指数にしたがつて分類結果の２点の導関数を
取ることによつて，繊維１２１のループを解除した直径
を分離することができる。図１４Ａにおいて，波形１２
４は分類波形１２２を微分したものであり，３つのピー
ク１２６，１２８及び１３０を持ち，これらは各々３つ
の切片Ａ，Ｂ，Ｃの姶まりを示すものである。波形１２
４の最大値を求め，閾値を最大値の分数の点（好ましく
は０．６）に設定し，この閾値を越える切片の位置を求
めることでピーク位置は見出される。波形１２２の切片
Ａの垂直高さはループ解除された繊維の直径を表す。図
１４Ａに示されるように，この直径をＶＡＶＧ（ＳＥ
Ｇ．Ａ）と定義する。このループ解除部分の直径は微分
波形１２４の第１ピーク１２６と第２ピーク１２８の間
の波形１２２のサンプル値の平均をとつて求められる。
繊維１２１のループ解除状態の加速補償繊維時間（ＴＦ
ＣＵ）は波形下の面積をルーゴ解除部分の直径ＶＡＶＧ
（ＳＥＧ．Ａ）で除して求めることができる。次いで繊
維長は上で求めた繊維１２１の最速（最後）の切片の速
度に修正繊維時間ＴＦＣＵを乗じて求められる。更に微
分波形１２４の第１のピークの後にあるピークの数はそ
の繊維中のループの数を示す。完全なループの状態はル
ープした部分の値の平均がループ解除された部分の直径
の２倍，３倍・・・あるかによつて，２重ループ，３重
ループ・・・などと評価することによつて検定される。
ープし３倍の直径部分を持つ繊維１２１で生じた加速補
償波形１２０（ＶＥ１）を示す。繊維のループ解除はい
くつかの方法で行われる。提案する方法は先ず，ＶＥ１
サンプルの加速補償繊維波形１２０を増加する値によつ
て図１４Ａに示すように分類し，分類した波形１２２を
作る。分類指数にしたがつて分類結果の２点の導関数を
取ることによつて，繊維１２１のループを解除した直径
を分離することができる。図１４Ａにおいて，波形１２
４は分類波形１２２を微分したものであり，３つのピー
ク１２６，１２８及び１３０を持ち，これらは各々３つ
の切片Ａ，Ｂ，Ｃの姶まりを示すものである。波形１２
４の最大値を求め，閾値を最大値の分数の点（好ましく
は０．６）に設定し，この閾値を越える切片の位置を求
めることでピーク位置は見出される。波形１２２の切片
Ａの垂直高さはループ解除された繊維の直径を表す。図
１４Ａに示されるように，この直径をＶＡＶＧ（ＳＥ
Ｇ．Ａ）と定義する。このループ解除部分の直径は微分
波形１２４の第１ピーク１２６と第２ピーク１２８の間
の波形１２２のサンプル値の平均をとつて求められる。
繊維１２１のループ解除状態の加速補償繊維時間（ＴＦ
ＣＵ）は波形下の面積をルーゴ解除部分の直径ＶＡＶＧ
（ＳＥＧ．Ａ）で除して求めることができる。次いで繊
維長は上で求めた繊維１２１の最速（最後）の切片の速
度に修正繊維時間ＴＦＣＵを乗じて求められる。更に微
分波形１２４の第１のピークの後にあるピークの数はそ
の繊維中のループの数を示す。完全なループの状態はル
ープした部分の値の平均がループ解除された部分の直径
の２倍，３倍・・・あるかによつて，２重ループ，３重
ループ・・・などと評価することによつて検定される。
【００５０】ループ解除した繊維のＴＦＣＵを求める他
の方法は微分波形の最初の２つのピーク間の時間（サン
プル数）と，第２，第３のピーク間（切片Ｂ）の時間の
２倍，及び第３，第４のピーク間（切片Ｃ）の時間の３
倍などを加算することによつて求める。繊維長さはこの
値をＴＦＣＵとして用いて上に説明したようにして求め
られる。
の方法は微分波形の最初の２つのピーク間の時間（サン
プル数）と，第２，第３のピーク間（切片Ｂ）の時間の
２倍，及び第３，第４のピーク間（切片Ｃ）の時間の３
倍などを加算することによつて求める。繊維長さはこの
値をＴＦＣＵとして用いて上に説明したようにして求め
られる。
【００５１】図１５ＡとＢは上に述べたプログラムの部
分と切片数（Ｎ）をどのようにして求めるかを含んだプ
ログラムの流れ図を示す。
分と切片数（Ｎ）をどのようにして求めるかを含んだプ
ログラムの流れ図を示す。
【００５２】ステツプ１３８から姶めるため，２つの波
形ＶＥ１とＶＥ２の均一な時間間隔を持つたサンプルを
先ず繊維を代表するものとして識別し，２つの異なつた
配列ＶＥ１，ＶＥ２にストアする。一般に１つの波形は
外見比（長さ／直径）が約３以上からこの場合では約１
０以上である時，もし波形時間（ＴＦ）を平均振幅で割
つた値が１．６マイクロｓｅｃ／ボルト以上の時，繊維
のものと識別される。繊維を識別する過程はより詳細に
特許出願第０７／９６２８９８号明細書「自動供給され
た単一の繊維試料の多重特性を試験するための方法と装
置」に記載されている。次にステツプ１４０で変数ｎは
２に設定される。次にステツプ１４２でＶＥ１配例はｎ
個の等しい切片に分けられる。ステツプ１４４でＶＥ１
切片の各々と全ＶＥ２配列の交差相関が実行される。Ｖ
Ｅ１の各切片の交差相関におけるピークの位置が求ま
り，″ＮＥＷ″配例にストアされる。この配例は切片間
遅れ関数ＴＤＰＫ（ｎ）である。ステツプ１４８で変数
ｎは２と比較される。もしｎが２より大きいと，ヅログ
ラムはステツプ１５０に進む。ｎが２に等しいか又は小
さいとステツプ１５４に移る。最初の通過の時はｎ＝２
なのでプログラムはステツプ１５４に進む。ステツプ１
５４では″ＮＥＷ″配列は臨時に″ＯＬＤ″配例の所に
移る。ステツプ１５６でｎは２倍されプログラムは再び
ステツプ１４２へ戻る。ステツプ１４８でｎが２以上で
あつたときは″ＮＥＷ″配列の遅れ関数ＴＤＰＫ（ｎ）
の導関数がステツプ１５０で求められる。導関数の値の
標準偏差と変動係数（ＣＶ＝１００×標準偏差／平均
値）も求められる。このＣＶはステツプ１４６で得られ
た遅れ関数の質を決めるのに用いられる。ステツプ１５
２でＣＶは予め定めた限界Ｘと比較される。この実施例
においてはＸは２５％である。もしＣＶがＸより小さい
か等しいと，プログラムはステツプ１５４に進み，″Ｎ
ＥＷ″配列は″ＯＬＤ″配例としてストアされプログラ
ムはステツプ１５６を繰返し，ステツプ１４２に戻る。
もしＣＶがＸより大きいと，プログラムはステツプ１５
８に進む。ここで前に求めたＸより小さい導関数ＣＶを
与えた遅れ関数の結果（″ＯＬＤ″配列）が復活する。
ステツプ１６０でＶＥ１の各切片中のサンプル数が前に
述べたように，ＶＥ１中の最速（最後）の切片の速度に
対するその切片の速度に比例して減少される。
形ＶＥ１とＶＥ２の均一な時間間隔を持つたサンプルを
先ず繊維を代表するものとして識別し，２つの異なつた
配列ＶＥ１，ＶＥ２にストアする。一般に１つの波形は
外見比（長さ／直径）が約３以上からこの場合では約１
０以上である時，もし波形時間（ＴＦ）を平均振幅で割
つた値が１．６マイクロｓｅｃ／ボルト以上の時，繊維
のものと識別される。繊維を識別する過程はより詳細に
特許出願第０７／９６２８９８号明細書「自動供給され
た単一の繊維試料の多重特性を試験するための方法と装
置」に記載されている。次にステツプ１４０で変数ｎは
２に設定される。次にステツプ１４２でＶＥ１配例はｎ
個の等しい切片に分けられる。ステツプ１４４でＶＥ１
切片の各々と全ＶＥ２配列の交差相関が実行される。Ｖ
Ｅ１の各切片の交差相関におけるピークの位置が求ま
り，″ＮＥＷ″配例にストアされる。この配例は切片間
遅れ関数ＴＤＰＫ（ｎ）である。ステツプ１４８で変数
ｎは２と比較される。もしｎが２より大きいと，ヅログ
ラムはステツプ１５０に進む。ｎが２に等しいか又は小
さいとステツプ１５４に移る。最初の通過の時はｎ＝２
なのでプログラムはステツプ１５４に進む。ステツプ１
５４では″ＮＥＷ″配列は臨時に″ＯＬＤ″配例の所に
移る。ステツプ１５６でｎは２倍されプログラムは再び
ステツプ１４２へ戻る。ステツプ１４８でｎが２以上で
あつたときは″ＮＥＷ″配列の遅れ関数ＴＤＰＫ（ｎ）
の導関数がステツプ１５０で求められる。導関数の値の
標準偏差と変動係数（ＣＶ＝１００×標準偏差／平均
値）も求められる。このＣＶはステツプ１４６で得られ
た遅れ関数の質を決めるのに用いられる。ステツプ１５
２でＣＶは予め定めた限界Ｘと比較される。この実施例
においてはＸは２５％である。もしＣＶがＸより小さい
か等しいと，プログラムはステツプ１５４に進み，″Ｎ
ＥＷ″配列は″ＯＬＤ″配例としてストアされプログラ
ムはステツプ１５６を繰返し，ステツプ１４２に戻る。
もしＣＶがＸより大きいと，プログラムはステツプ１５
８に進む。ここで前に求めたＸより小さい導関数ＣＶを
与えた遅れ関数の結果（″ＯＬＤ″配列）が復活する。
ステツプ１６０でＶＥ１の各切片中のサンプル数が前に
述べたように，ＶＥ１中の最速（最後）の切片の速度に
対するその切片の速度に比例して減少される。
【００５３】更に２，３のコメントを加えることによつ
て，上に述べたコンピユータプログラムの流れ図の部分
をより良く理解できるであろう。プログラムの目的は繊
維の加速の影響を補償し，繊維が最高速の切片と同じ一
定の速度で移動するのと等価な繊維波形を作るためであ
る。これは僅かに２つの切片に波形を分けることから姶
まる。各切片には色々な特徴があり，その内ＶＥ２中に
対応する特徴とよい相関を持つものが多くあるので，こ
れら２切片は優れた交差相関を生じるだろう。しかし加
速又は速度プロフイールを定義するのに僅か２つのデー
タ点しかないので，加速に対するＶＥ１波形を補償する
能力には限界がある。従つてできるだけ切片数を増やす
ことが望ましい。切片数が増大すると，各切片に存在す
る特徴の数は減り，従つてＶＥ１切片とＶＥ２との間の
遅れを定義するための交差相関中のピークも減少する。
使用できる最大の切片数を検出するための方法は遅れ時
間関数中の”雑音“に注目するものである。これは遅れ
時間関数の導関数を取つてこの導関数のＣＶを求めて行
われる。ＣＶが希望する限界Ｘを越えると，プログラム
は使用できる切片数を越えたものとする。そこで以前の
決定に戻りその結果を用いる。Ｘに用いる値は適用によ
つて変化する。綿はその長さに沿つて多くの目立つ待徴
を持つているが，一方クリンプのないポリエステルやナ
イロンでは目立つ特徴はきわめて少ない。従つてクリン
プのないポリエステルやナイロンに較べて綿ではより短
い切片が用いられる。更に顧客の要求はＸの値に影響を
及ばす。Ｘの値を小さくすると，繊維長の決定はより正
確となるが，必要な計算を完了するのに要する時間は長
くなつてしまう。
て，上に述べたコンピユータプログラムの流れ図の部分
をより良く理解できるであろう。プログラムの目的は繊
維の加速の影響を補償し，繊維が最高速の切片と同じ一
定の速度で移動するのと等価な繊維波形を作るためであ
る。これは僅かに２つの切片に波形を分けることから姶
まる。各切片には色々な特徴があり，その内ＶＥ２中に
対応する特徴とよい相関を持つものが多くあるので，こ
れら２切片は優れた交差相関を生じるだろう。しかし加
速又は速度プロフイールを定義するのに僅か２つのデー
タ点しかないので，加速に対するＶＥ１波形を補償する
能力には限界がある。従つてできるだけ切片数を増やす
ことが望ましい。切片数が増大すると，各切片に存在す
る特徴の数は減り，従つてＶＥ１切片とＶＥ２との間の
遅れを定義するための交差相関中のピークも減少する。
使用できる最大の切片数を検出するための方法は遅れ時
間関数中の”雑音“に注目するものである。これは遅れ
時間関数の導関数を取つてこの導関数のＣＶを求めて行
われる。ＣＶが希望する限界Ｘを越えると，プログラム
は使用できる切片数を越えたものとする。そこで以前の
決定に戻りその結果を用いる。Ｘに用いる値は適用によ
つて変化する。綿はその長さに沿つて多くの目立つ待徴
を持つているが，一方クリンプのないポリエステルやナ
イロンでは目立つ特徴はきわめて少ない。従つてクリン
プのないポリエステルやナイロンに較べて綿ではより短
い切片が用いられる。更に顧客の要求はＸの値に影響を
及ばす。Ｘの値を小さくすると，繊維長の決定はより正
確となるが，必要な計算を完了するのに要する時間は長
くなつてしまう。
【００５４】図１５Ｂに示した流れ図の残りの部分は，
上記の方法の説明から直接引続いたものである。ステツ
プ１６２に示すように，ＶＥ１の各切片はピークの相関
遅れ時間ＴＤＰＫ（ｎ）を見出すためにＶＥ２と交差相
関を取り，そしてステツプ１６４に示すように，各切片
中のサンプル数は比ＴＤＰＫ（Ｎ）÷ＴＤＰＫ（ｎ）で
減らされる。これにより図１４Ａに示す加速補償波形が
得られる。ステツプ１６６で補慣された波形は各サンプ
ルの電圧量にしたがつて分類され，分類補償された波形
を生じる。この波形は図１４Ａの中段に示したものであ
る。ステツプ１６８に示すように，分類補償波形の導関
数を求めて導関波形が求められ，導関数波形１２４の主
要ピークの位置が求められて分類補償波形に戻つて関係
ずけられる。ステツプ１７２に示されるように，導関数
彼形中に現れたピーク１２６，１２８，１３０に従つて
波形１２２の各切片は配置される。色々な切片が単繊維
に対応するか，２重の繊維切片に対応するか，あるいは
３重の繊維切片に対応するかなどを検証するため，切片
Ａの大きさで切片Ｂ，Ｃ等の大きさを割り，商は±０．
５の範囲で切片Ｂに対しては２，切片Ｃに対しては３な
どとなつていなければならない。もしある切片がこの基
準に合わないときは，プログラムはステツプ１７４に進
みデータを捨て，プログラムは初めに戻つて新しいデー
タの処理を始める。
上記の方法の説明から直接引続いたものである。ステツ
プ１６２に示すように，ＶＥ１の各切片はピークの相関
遅れ時間ＴＤＰＫ（ｎ）を見出すためにＶＥ２と交差相
関を取り，そしてステツプ１６４に示すように，各切片
中のサンプル数は比ＴＤＰＫ（Ｎ）÷ＴＤＰＫ（ｎ）で
減らされる。これにより図１４Ａに示す加速補償波形が
得られる。ステツプ１６６で補慣された波形は各サンプ
ルの電圧量にしたがつて分類され，分類補償された波形
を生じる。この波形は図１４Ａの中段に示したものであ
る。ステツプ１６８に示すように，分類補償波形の導関
数を求めて導関波形が求められ，導関数波形１２４の主
要ピークの位置が求められて分類補償波形に戻つて関係
ずけられる。ステツプ１７２に示されるように，導関数
彼形中に現れたピーク１２６，１２８，１３０に従つて
波形１２２の各切片は配置される。色々な切片が単繊維
に対応するか，２重の繊維切片に対応するか，あるいは
３重の繊維切片に対応するかなどを検証するため，切片
Ａの大きさで切片Ｂ，Ｃ等の大きさを割り，商は±０．
５の範囲で切片Ｂに対しては２，切片Ｃに対しては３な
どとなつていなければならない。もしある切片がこの基
準に合わないときは，プログラムはステツプ１７４に進
みデータを捨て，プログラムは初めに戻つて新しいデー
タの処理を始める。
【００５５】１重，２重，３重などの繊維と言つた基準
に合うと，プログラムはステツプ１７６に進み，ここで
前述のように２つの方法の内の１つで繊維長が求められ
る。次いでステツプ１７８に示すようにプログラムは初
めに戻つて新しいデータの処理を始める。
に合うと，プログラムはステツプ１７６に進み，ここで
前述のように２つの方法の内の１つで繊維長が求められ
る。次いでステツプ１７８に示すようにプログラムは初
めに戻つて新しいデータの処理を始める。
【００５６】以上の記述から，本発明は個々の繊維の測
定の″ループ解除″に対する有効な方法と装置を提供す
ることが判る。参照した実施例は例として示したもので
あるが，本発明はその範囲を逸脱することなく，多くの
再配置，改造，変更などを行うことが可能であることが
理解されよう。物理的にループを解く場合は繊維はその
ための作用を受けなけれはならないが，電子的にこれを
行う場合はループになつた繊維のデータを操作すること
によつて，データを加速に対して適切に補償し，ループ
条件を補償して繊維特性を正確に求めることができる。
定の″ループ解除″に対する有効な方法と装置を提供す
ることが判る。参照した実施例は例として示したもので
あるが，本発明はその範囲を逸脱することなく，多くの
再配置，改造，変更などを行うことが可能であることが
理解されよう。物理的にループを解く場合は繊維はその
ための作用を受けなけれはならないが，電子的にこれを
行う場合はループになつた繊維のデータを操作すること
によつて，データを加速に対して適切に補償し，ループ
条件を補償して繊維特性を正確に求めることができる。
【図１】本発明による１実施例として繊維を個々に分離
し感知するための装置の全体図である。
し感知するための装置の全体図である。
【図２】本発明により分繊器と繊維センサとの間に挿入
された空気流マツチング用サイクロンの，Ａは平面図，
Ｂは側面図である。
された空気流マツチング用サイクロンの，Ａは平面図，
Ｂは側面図である。
【図３】本発明において使われ，感知のためそして少な
くとも一部はループを解除するためのノズルの正面図で
ある。
くとも一部はループを解除するためのノズルの正面図で
ある。
【図４】図３に示したノズルの背面図である。
【図５】図３のノズルの５−５線断面図である。
【図６】図５の線６−６から見た光学的窓の正面図であ
る。
る。
【図７】図５の線７−７から見た光学的窓の背面図であ
る。
る。
【図８】図３の線８−８から見たセンサの図である。
【図９】２つの光学的検出器で生じた２つの電圧信号Ｖ
Ｅ１とＶＥ２を水平軸上の時間に対して表したグラフで
ある。
Ｅ１とＶＥ２を水平軸上の時間に対して表したグラフで
ある。
【図１０】水平軸の時間に対してプロツトしたＶＥ１切
片と，これに対応して各ＶＥ１切片と全ＶＥ２信号との
交差相関を水平軸に遅れ時間を付けて示した図である。
片と，これに対応して各ＶＥ１切片と全ＶＥ２信号との
交差相関を水平軸に遅れ時間を付けて示した図である。
【図１１】ＶＥ２に対してＶＥ１の各切片の交差相関の
ピークの時間遅れを示すグラフで，切片の時間的位置は
水平軸の寸法で示し，ピークの時間遅れは垂直軸の寸法
で示した図である。
ピークの時間遅れを示すグラフで，切片の時間的位置は
水平軸の寸法で示し，ピークの時間遅れは垂直軸の寸法
で示した図である。
【図１２】ＶＥ１の各切片で表した速度のグラフで，速
度は垂直軸上に，切片の位置は水平軸上に取つてある。
度は垂直軸上に，切片の位置は水平軸上に取つてある。
【図１３】元のＶＥ１信号とその加速修正信号とを比較
したグラフである。
したグラフである。
【図１４】Ａは仮想の検出器信号ＶＥ１（上）と，信号
の大きさに関して分類したＶＥ１サンプルを表す分類し
た波形（中）及び分類されたＶＥ１の１次微分を表す導
関数波形（下）とを比較したグラフ，ＢはＡの波形から
作つたループ繊稚を表す図である。
の大きさに関して分類したＶＥ１サンプルを表す分類し
た波形（中）及び分類されたＶＥ１の１次微分を表す導
関数波形（下）とを比較したグラフ，ＢはＡの波形から
作つたループ繊稚を表す図である。
【図１５】Ａは本発明に用いられたプログラムの１実施
例を示す流図，Ｂは本発明に用いられたプログラムの別
の実施例を示す流れ図である。
例を示す流図，Ｂは本発明に用いられたプログラムの別
の実施例を示す流れ図である。
【図１６】Ａは５０本の繊維を手で真直ぐな状態で本発
明のノズル中においたとき測定された長さの頻度分布
図，ＢはＡに示したものと同様に，１００％ループのあ
る状態で手で繊維を本発明のノズル中に落としたときの
５０本の繊維の測定された長さの頻度分布図である。
明のノズル中においたとき測定された長さの頻度分布
図，ＢはＡに示したものと同様に，１００％ループのあ
る状態で手で繊維を本発明のノズル中に落としたときの
５０本の繊維の測定された長さの頻度分布図である。
【図１７】Ａは図１６Ａと，Ｂは図１６Ｂと同様にＡＦ
ＩＳ１のノズル中に手で真直ぐな状態と１００％ループ
した状態で落とした時の頻度分布図である。
ＩＳ１のノズル中に手で真直ぐな状態と１００％ループ
した状態で落とした時の頻度分布図である。
【図１８】Ａは図１６Ａと，Ｂは図１６Ｂと同様にＡＦ
ＩＳ０のノズルに対する図である。
ＩＳ０のノズルに対する図である。
【図１９】Ａは図１６Ａと，Ｂは図１６Ｂと同様に１５
゜ノズルに対する図である。
゜ノズルに対する図である。
１０ 存在物分繊器 １２ 入力流れ ２１ ノズル ２２ 流れ ２３ 平行光源 ２５ａ，２５ｂ 減光センサ ２７ 集光検出システム ２９ 光ビーム ３１ 存在物 １１２ Ａ／Ｄコンバータ １１４ コンピユータ １１６ 感知空間
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年３月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年３月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年６月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１】
【図２】
【図４】
【図１１】
【図５】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【図１０】
【図１４】
【図１６】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨセフ・シー・ボールドウイン アメリカ台衆国テネシー37923・ノツクス ヴイル・グレイランド・ドライブ9004 (72)発明者 マイケル・イー・ギヤリヨン アメリカ合衆国テネシー37922・ノツクス ヴイル・ラーク・メドウ・レーン600 (72)発明者 マスード・エー・カーン 追つて補充する。
Claims (19)
- 【請求項１】 空気の流れの中の存在物を受取り，予め
定めた希望する特性を持つ第２の空気流中に存在物を出
力するための空気流調節手段 感知空間 第２の空気流中の存在物を受取り，上記感知空間内に存
在物の最初の部分を希望する物理的状態で提示し，又は
存在物の好ましくない物理的状態の第２の部分を提示す
るための存在物提示手段であつて，上記存在物に作用し
て，上記感知空間内における存在物の希望する物理的状
態の部分を，上記空気流調節手段の出力の第２の空気流
中の希望する物理的状態に較べて増大する如くした上記
存在物提示手段 上記感知空間において存任物を感知し，感知された存在
物の特性に対応するセンサ信号を生じるためのセンサ手
段及び上記センサ信号を受取つて分析し，感知された存
在物の特性を代表する出力を生ずるための分析手段より
なる，空気流中に搬送される存在物の特性を感知するた
めの装置。 - 【請求項２】 上記空気流調節手段は，存在物と空気流
を受け，少なくとも空気流の一部から存在物を分離する
ための分離手段 実質的に存在物のない，少なくとも一部の空気流を出力
するための第１の出力存在物をその中に含んで搬送する
第２の空気流を出力するための第２の出力よりなる，請
求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 上記空気調節手段は，調質気体の予め定
めた流れを上記分離手段に入力し，第２の空気流の希望
する割合を調質した気体で較正するための調質気体入力
よりなる，請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 上記空気調節手段は，サイクロン分離室 上記サイクロン分離室に入口を持ち，上記室中に空気渦
流を生じるよう配置され，空気流中専ら存在物を分離す
るための第１入口 実質的に存在物を含まぬ少なくとも一部の空気流を出力
する第１の出口 存在物を搬送する第２の空気流を出力する第２の出口よ
りなる，請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】 感知空間 空気流中の存在物を受取り，上記空気流と存在物を加速
し，存在物を上記感知空間に提示するためのノズルであ
つて，１００％ループ状態で受取つた存在物の半分以上
に働いてループを物理的に解除するような寸法と構造を
持つノズル 上記感知空間中で存在物を感知し，感知された存在物の
特性に対応するセンサ信号を生じるためのセンサ手段 上記センサ信号を受け，分析し，感知された存在物の特
性を表す出力を生じるための分析手段よりなる，長さと
幅を持ち，空気流中に搬送されていて，少なくともその
一部がその長さにそつて折返されてループ状態となつ
た，伸ばされた存在物の特性を感知するための装置。 - 【請求項６】 感知空間 空気流中の存在物を受取り，上記空気流と存在物を加速
し，存在物を上記感知空間に提示するためのノズルであ
つて，１００％ループ状態で受取つた存在物に働いて物
理的にループを解除する効果を持つように寸法と構造を
定められ，約３゜以内のテーパの加速通路を有し，約３
インチ又はそれ以上の長さを持つノズル 上記感知空間中で存在物を感知し，感知された存在物の
特性に対応するセンサ信号を生じるためのセンサ手段 上記センサ信号を受け，分析し，感知された存在物の特
性を表す出力を生じるための分析手段よりなる，長さと
幅を持ち，空気流中に搬送されていて，少なくともその
一部がその長さに沿つて折返されてループ状態となつ
た，伸ばされた存在物の特性を感知するための装置。 - 【請求項７】 上記ノズルは，上記加速通路中に約６イ
ンチ離れて位置せしめられた入口と出口 上記入口から出口に向かつて内側に約３゜以内のテーパ
を持つた上記通路よりなる，請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 上記通路は約１．３ＣＦＭの空気流でル
ープ解除を最適に行い，その出口に約１００ｍ／ｓｅｃ
の速度の空気流を生じるよう構成された，請求項６に記
載の装置。 - 【請求項９】 感知空間 存在物と空気流を受取り，存在物の一部はループした状
態で，また存在物の他の一部はループしてない状態で上
記感知空間に提示される存在物提示手段 上記感知空間中で存在物を感知し，感知された存在物の
特性に対応するセンサ信号を生じるためのセンサ手段 上記センサ信号を受け，分析し，上記センサ信号に基づ
いてループ状の存在物の少なくとも１つの特性を求める
ための分析手段よりなる，長さと幅を持ち，空気流中に
搬送されていて，少なくともその一部がその長さに沿つ
て折返されてループ状態となつた，伸ばされた存在物の
特性を感知するための装置。 - 【請求項１０】 上記分析手段はループ状の存在物の幅
を求めるようにした，請求項９に記載の装置。 - 【請求項１１】 上記分析手段はループ状の存在物の長
さを求めるようにした，請求項９に記載の装置。 - 【請求項１２】 上記分析手段は更にループ状の存在物
に対応するセンサ信号と，ループ状態にない存在物に対
応するセンサ信号とを区別するようにした，請求項９に
記載の装置。 - 【請求項１３】 上記センサ手段は，上記感知空間を通
るよう配向された光源 上記空間中で存在物により減少された光を感知する第
１，第２の光学的検出器であつて，上記感知空間中の空
気流に関して第２光学的検出器が第１光学的検出器の下
流にあるよう並んで間隔をあけて配置され，それぞれ上
記感知空間における存在物の特性に対応した波形を含む
第１及び第２のセンサ信号を発生するようにした第１，
第２の光学的検出器よりなりまた上記分析手段は更に，
感知された存在物に対応した上記第１，第２のセンサ信
号の第１，第２の波形の初めと終わりを識別し，第１波
形の少なくとも一部を第２の波形と比較し，存在物が感
知されたときの存在物の長さに沿つての速度の変化を補
償した補償波形を生じ，上記補償波形に基づいて存在物
の長さを求める如くした分析手段よりなる，請求項９に
記載の装置。 - 【請求項１４】 上記センサ手段は，上記感知空間を通
るよう配向された光源，上記空間中で存在物により減少
された光を感知する第１，第２の光学的検出器であつ
て，上記感知空間中の空気流に関して第２光学的検出器
が第１光学的検出器の下流にあるよう並んで間隔をあけ
て配置され，それぞれ上記感知空間における存在物の特
性に対応した波形を含む第１及び第２のセンサ信号を発
生するようにした第１，第２の光学的検出器よりなり，
上記分析手段は更に，１つの存在物に対応する第１，第
２のセンサ信号のそれぞれ第１，第２の波形を識別し，
第１波形をＮ個の等しい切片に分割し，上記Ｎ切片の各
々を第２波形に交差相関させてＮ個の相関を生じ，この
Ｎ個の相関から存在物が感知された長さに沿つて変化す
る速度を補償した第１補償波形を生じ，また補償波形に
基づいて感知された存在物の長さを求めるための手段よ
りなる，請求項９に記載の装置。 - 【請求項１５】 上記分析手段は更に，感知された存在
物のループしていない部分と，波形のループした部分に
対応する波形の持続時間を求めるため，補償された波形
を分析するための手段及びその大きさで順序付けられた
値の組の形で分類された波形を生じ，分類された波形の
瞬時瞬時の傾斜に対応する導関数波形を生じ，導関数波
形中の主要なピークの位置を求め，主要なピークの位置
に基づいて感知された存在物のループした部分，ループ
していない部分，多重ループの部分に対応した分類波形
の持続時間を求めるための，補償波形を分類するための
手段よりなる，請求項９に記載の装置。 - 【請求項１６】 上記分析手段は更に，存在物に対応し
た波形を識別し，存在物のループした切片，ループのな
い切片，多重ループした切片を識別し，識別した切片を
基にして存在物のループした切片，ループのない切片，
多重ループした切片の長さを求めるため，センサ信号を
分析するための手段よりなる，請求項９に記載の装置。 - 【請求項１７】 感知空間 存在物と空気流を受けた存在物を上記感知空間に提示す
るための存在物提示手段上記感知空間中の存在物を感知
し，感知された存在物の特性に対応するセンサ信号を生
じるためのセンサ手段よりなり 上記センサ手段は上記感知空間を通るよう配向された光
源及び上記感知空間中で存在物を感知するための第１，
第２の光学的検出器よりなり，上記第１，第２光学的検
出器は第１，第２ボリユームで感知するよう位置し，上
記感知空間中の空気流に関して第２ボリユームが第１の
ボリユームの下流にあるよう並んで間隔を開けて配置さ
れ，それぞれ上記感知空間における存在物の特性に対応
した波形を含む第１及び第２のセンサ信号を発生するよ
うにし，また上記分析手段は更に，感知された存在物に
対応する上記第１，第２センサ信号の第１，第２波形の
最初と最後を識別し，第１波形の少なくとも一部を第２
波形と比較し，存在物が感知されたときの存在物の変化
する速度を補償した波形を生じるための手段よりなる如
くした分析手段よりなる，長さと幅を持ち空気流中を搬
送される伸びた状態の存在物の特性を感知するための装
置。 - 【請求項１８】 上記分析手段は更に，第１波形をｎ個
の等しい切片に分割し，上記ｎ切片の各々と第２波形と
の交差相関を求め，ｎ個の相関を求め，このｎ個の相関
に基づいて存在物が感知されたときの変化する速度に対
して補償された第１の補償波形を生じるための手段より
なる，請求項１７に記載の装置。 - 【請求項１９】 上記分析手段はデイジタル信号処理の
手段を有するコンピユータよりなる，請求項１に記載の
装置。
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|---|---|---|---|
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