JPH09229789A - 滑車における張力測定方法および装置 - Google Patents
滑車における張力測定方法および装置Info
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- JPH09229789A JPH09229789A JP5831996A JP5831996A JPH09229789A JP H09229789 A JPH09229789 A JP H09229789A JP 5831996 A JP5831996 A JP 5831996A JP 5831996 A JP5831996 A JP 5831996A JP H09229789 A JPH09229789 A JP H09229789A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ケーブル延線の中間地点での実時間処理によ
るより正確な張力の測定方法と装置を提供することを目
的とする。 【構成】 ケーブル１９を自由度を持って吊り下げた滑
車１７を用いて延線する装置において、滑車１７の中心
方向の張力Ｆを測定する張力計１２と、滑車１７への送
りこみ側抱角ψ１を検出するセンサ２１と、滑車１７か
らの送り出し側抱角ψ２検出するセンサ２２と、ロール
角θｒの計測器１５と、ピッチ角θｐの計測器１６とを
具備してなる装置を用いることにより、張力Ｆ、抱角ψ
１、ψ２、ピッチ角θｐ、ロール角θｒの各データと、
既知の滑車１７の自重Ｗ、支持点Ｏから滑車１７までの
距離Ｌ、滑車１７の半径ｒとに基づいて所定の式から滑
車１７に掛かるケーブル送りこみ側とケーブル送り出し
側のそれぞれの張力Ｆ１とＦ２を求めることができる。
るより正確な張力の測定方法と装置を提供することを目
的とする。 【構成】 ケーブル１９を自由度を持って吊り下げた滑
車１７を用いて延線する装置において、滑車１７の中心
方向の張力Ｆを測定する張力計１２と、滑車１７への送
りこみ側抱角ψ１を検出するセンサ２１と、滑車１７か
らの送り出し側抱角ψ２検出するセンサ２２と、ロール
角θｒの計測器１５と、ピッチ角θｐの計測器１６とを
具備してなる装置を用いることにより、張力Ｆ、抱角ψ
１、ψ２、ピッチ角θｐ、ロール角θｒの各データと、
既知の滑車１７の自重Ｗ、支持点Ｏから滑車１７までの
距離Ｌ、滑車１７の半径ｒとに基づいて所定の式から滑
車１７に掛かるケーブル送りこみ側とケーブル送り出し
側のそれぞれの張力Ｆ１とＦ２を求めることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、送電線などのケーブル
を延線するときの滑車における張力測定方法および装置
に関し、さらに詳しくは、滑車が動いているとき、すな
わちケーブルが動いているときの滑車の左右の張力を正
確に測定するための方法とその装置に関するものであ
る。
を延線するときの滑車における張力測定方法および装置
に関し、さらに詳しくは、滑車が動いているとき、すな
わちケーブルが動いているときの滑車の左右の張力を正
確に測定するための方法とその装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より送電線を延線するときの滑車に
おける張力測定方法および装置には、たとえば特公昭４
−４４４８６号公報が知られている。この特公昭４−４
４４８６号公報の内容は、図１２および図１３に示すよ
うに、鉄塔１０に張力計１２を介して吊り紐１１で金車
（滑車）１７を吊り下げ、電線１９を延線する装置にお
いて、電線１９の通過に伴う振角ψ計測用の第１角度計
２、出口側において電線１９と金車１７の面に含まれる
水平線とがなす角である曲げ角θｍ導出用の角σ計測用
の第２角時計３、および電線１９に生じている水平角に
伴って生じる金車１７の面におけるぶれ角ζ計測用の第
３角度計４を備えた延線用金車１７についての技術が記
載されている。
おける張力測定方法および装置には、たとえば特公昭４
−４４４８６号公報が知られている。この特公昭４−４
４４８６号公報の内容は、図１２および図１３に示すよ
うに、鉄塔１０に張力計１２を介して吊り紐１１で金車
（滑車）１７を吊り下げ、電線１９を延線する装置にお
いて、電線１９の通過に伴う振角ψ計測用の第１角度計
２、出口側において電線１９と金車１７の面に含まれる
水平線とがなす角である曲げ角θｍ導出用の角σ計測用
の第２角時計３、および電線１９に生じている水平角に
伴って生じる金車１７の面におけるぶれ角ζ計測用の第
３角度計４を備えた延線用金車１７についての技術が記
載されている。
【０００３】この装置は、また、この延線用金車１７を
介して得られる前記数値情報の他に、鉄塔１０、１０間
の径間距離Ｓと、鉄塔１０、１０間の高低差ｈと、鉄塔
１０、１０両間における電線単位長重量Ｑとより、延線
用金車１７の出口側における電線張力測定方法を提供
し、さらには、このようにして予め得られる出口側張力
Ｔおよび延線用金車１７の吊り下げに対し介在せしめら
れた張力検出手段より得られる張力Ｆを用いることによ
り延線用金車１７の入り口側張力Ｔをも求めてなる延線
張力測定方法である。
介して得られる前記数値情報の他に、鉄塔１０、１０間
の径間距離Ｓと、鉄塔１０、１０間の高低差ｈと、鉄塔
１０、１０両間における電線単位長重量Ｑとより、延線
用金車１７の出口側における電線張力測定方法を提供
し、さらには、このようにして予め得られる出口側張力
Ｔおよび延線用金車１７の吊り下げに対し介在せしめら
れた張力検出手段より得られる張力Ｆを用いることによ
り延線用金車１７の入り口側張力Ｔをも求めてなる延線
張力測定方法である。
【０００４】すなわち、このような構成を持った延線用
金車１７にて、振角ψ、曲げ角θｍ導出用の角σおよび
ぶれ角ζを測定し、これらに予め知ることのできる前記
諸数値を組み合わせることにより、金車１７の抵抗、カ
ウンタウェイト１、プロテクタ９などの通過抵抗により
常に変化しながら生じている中間延線張力を略実際の値
に近い値で把握しようとするものである。
金車１７にて、振角ψ、曲げ角θｍ導出用の角σおよび
ぶれ角ζを測定し、これらに予め知ることのできる前記
諸数値を組み合わせることにより、金車１７の抵抗、カ
ウンタウェイト１、プロテクタ９などの通過抵抗により
常に変化しながら生じている中間延線張力を略実際の値
に近い値で把握しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来方法におい
ては、つぎのような問題点があった。 （１）振角ψ、曲げ角θｍ導出用の角σおよびぶれ角ζ
を測定し、これらのデータの他に、さらに予め測定して
おいた既知のデータとして径間距離Ｓと、高低差ｈと、
電線単位長重量Ｑとその点の張力の水平分力Ｈを入力
し、張力を算出する方法であるから、この方法では、張
力を算出するにあたり、張力の水平分力を設計値から推
測し計算データとするため、延線中に設計値と異なった
水平張力が発生した場合、測定誤差が大きくなる。
ては、つぎのような問題点があった。 （１）振角ψ、曲げ角θｍ導出用の角σおよびぶれ角ζ
を測定し、これらのデータの他に、さらに予め測定して
おいた既知のデータとして径間距離Ｓと、高低差ｈと、
電線単位長重量Ｑとその点の張力の水平分力Ｈを入力
し、張力を算出する方法であるから、この方法では、張
力を算出するにあたり、張力の水平分力を設計値から推
測し計算データとするため、延線中に設計値と異なった
水平張力が発生した場合、測定誤差が大きくなる。
【０００６】（２）また、静止時にはある程度の精度が
期待できるが、図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すよう
に、金車１７が動いているとき、すなわち電線１９が動
いているときには、延線中の電線１９の単位重量は一定
であるが、張力が刻一刻と変化する。そのため、大きな
誤差が生じ、正確な測定ができない。
期待できるが、図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すよう
に、金車１７が動いているとき、すなわち電線１９が動
いているときには、延線中の電線１９の単位重量は一定
であるが、張力が刻一刻と変化する。そのため、大きな
誤差が生じ、正確な測定ができない。
【０００７】（３）電線１９と金車１７の面に含まれる
水平線とがなす角である曲げ角θｍを測定するには、図
１２に示すように、金車１７の回転軸と同軸に第２角度
計としてのポテンショメータ３を取付け、このポテンシ
ョメータ３から伸ばしたアーム７の先端の当接こま８を
電線１９の上に載せ、機械的に接触させつつ変化する角
度を測定するものである。しかるに、電線１９の途中に
は、延線中に電線１９が捩じれるのを防止するため、数
メートルの長さのカウンターウエイト１が揺動自在に吊
り下げられるとともに、電線１９を鉄塔１０取り付ける
ための圧縮端子を保護している電線よりもかなり太いプ
ロテクタ９が取り付けられている。電線１９が金車１７
を通過するときにこれらのカウンターウエイト１やプロ
テクタ９がアーム７や当接こま８を破損することが度々
生じていた。
水平線とがなす角である曲げ角θｍを測定するには、図
１２に示すように、金車１７の回転軸と同軸に第２角度
計としてのポテンショメータ３を取付け、このポテンシ
ョメータ３から伸ばしたアーム７の先端の当接こま８を
電線１９の上に載せ、機械的に接触させつつ変化する角
度を測定するものである。しかるに、電線１９の途中に
は、延線中に電線１９が捩じれるのを防止するため、数
メートルの長さのカウンターウエイト１が揺動自在に吊
り下げられるとともに、電線１９を鉄塔１０取り付ける
ための圧縮端子を保護している電線よりもかなり太いプ
ロテクタ９が取り付けられている。電線１９が金車１７
を通過するときにこれらのカウンターウエイト１やプロ
テクタ９がアーム７や当接こま８を破損することが度々
生じていた。
【０００８】本発明は、ケーブル延線の中間地点での実
時間処理によるより正確な張力の測定方法と装置を提供
することを目的とするものである。
時間処理によるより正確な張力の測定方法と装置を提供
することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ケーブル１９
を自由度を持って吊り下げた滑車１７を用いて延線する
装置において、滑車１７のＯ−Ｐ方向の張力を測定する
張力計１２と、ケーブル１９とＯ−Ｐとのなす送り込み
側の抱角ψ１を測定する送りこみ側抱角センサ２１と、
ケーブル１９とＯ−Ｐとのなす送り出し側の抱角ψ２を
測定する送り出し側抱角センサ２２と、Ｏ−ＰとＯ−
Ｎ’のなすロール角θｒを測定するロール角計測器１５
と、Ｏ−Ｎと滑車１７面のなすピッチ角θｐを測定する
ピッチ角計測器１６とを具備してなり、送りこみ側抱角
センサ２１と送り出し側抱角センサ２２は、発光ダイオ
ードとホトセンサをアレー状に配列したアレー型センサ
２５を主体とし、送電線などのケーブル１９からの反射
光を非接触で検出して角度を測定するようにしたことを
特徴とする滑車における張力測定装置である。ただし、
Ｏ−Ｐ：滑車１７の中心線、Ｏ−Ｎ：鉛直線、Ｏ−
Ｎ’：Ｏ−Ｎの滑車１７面への投影線とする。
を自由度を持って吊り下げた滑車１７を用いて延線する
装置において、滑車１７のＯ−Ｐ方向の張力を測定する
張力計１２と、ケーブル１９とＯ−Ｐとのなす送り込み
側の抱角ψ１を測定する送りこみ側抱角センサ２１と、
ケーブル１９とＯ−Ｐとのなす送り出し側の抱角ψ２を
測定する送り出し側抱角センサ２２と、Ｏ−ＰとＯ−
Ｎ’のなすロール角θｒを測定するロール角計測器１５
と、Ｏ−Ｎと滑車１７面のなすピッチ角θｐを測定する
ピッチ角計測器１６とを具備してなり、送りこみ側抱角
センサ２１と送り出し側抱角センサ２２は、発光ダイオ
ードとホトセンサをアレー状に配列したアレー型センサ
２５を主体とし、送電線などのケーブル１９からの反射
光を非接触で検出して角度を測定するようにしたことを
特徴とする滑車における張力測定装置である。ただし、
Ｏ−Ｐ：滑車１７の中心線、Ｏ−Ｎ：鉛直線、Ｏ−
Ｎ’：Ｏ−Ｎの滑車１７面への投影線とする。
【００１０】
【作用】ケーブル１９を自由度を持って吊り下げた滑車
１７を用いて延線する場合において、滑車１７に掛かる
ケーブル送りこみ側とケーブル送り出し側のそれぞれの
張力Ｆ１とＦ２は、計測して得られる滑車１７の張力
Ｆ、送り込み側の抱角ψ１、送り出し側の抱角ψ２、ロ
ール角θｒ、ピッチ角θｐの各データと、既知の滑車１
７の自重Ｗ、支持点Ｏから滑車１７までの距離Ｌ、滑車
１７の半径ｒとに基づいて所定の式から求められる。
１７を用いて延線する場合において、滑車１７に掛かる
ケーブル送りこみ側とケーブル送り出し側のそれぞれの
張力Ｆ１とＦ２は、計測して得られる滑車１７の張力
Ｆ、送り込み側の抱角ψ１、送り出し側の抱角ψ２、ロ
ール角θｒ、ピッチ角θｐの各データと、既知の滑車１
７の自重Ｗ、支持点Ｏから滑車１７までの距離Ｌ、滑車
１７の半径ｒとに基づいて所定の式から求められる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１において、１０は鉄塔で、この鉄塔１０の頂上
近くの左右に延びたアームの支持点Ｏに、吊りロープ１
１によって本発明による張力検出装置３０が吊り下げら
れている。この張力検出装置３０は、滑車支持枠１３の
略中間部に滑車軸１４によって滑車１７が回動自在に設
けられ、前記滑車支持枠１３の上端と吊りロープ１１の
下端間には、ロードセルなどからなる張力計１２が介在
されている。また、前記滑車支持枠１３には、サーボ傾
斜角センサからなるロール角計測器１５とピッチ角計測
器１６が取り付けられている。
る。図１において、１０は鉄塔で、この鉄塔１０の頂上
近くの左右に延びたアームの支持点Ｏに、吊りロープ１
１によって本発明による張力検出装置３０が吊り下げら
れている。この張力検出装置３０は、滑車支持枠１３の
略中間部に滑車軸１４によって滑車１７が回動自在に設
けられ、前記滑車支持枠１３の上端と吊りロープ１１の
下端間には、ロードセルなどからなる張力計１２が介在
されている。また、前記滑車支持枠１３には、サーボ傾
斜角センサからなるロール角計測器１５とピッチ角計測
器１６が取り付けられている。
【００１２】前記滑車１７の凹溝１８には、送電線など
のケーブル１９が嵌合しつつ送りこみ側から送り出し側
へと延線される。前記ケーブル１９の送りこみ側と送り
出し側には、送りこみ側抱角センサ２１と送り出し側抱
角センサ２２がロール角計測器１５と一体のセンサ支持
枠２０に取り付けられ、ケーブル１９に接触することな
くそれぞれの送りこみ側抱角ψ１と送り出し側抱角ψ２
が測定できるようになっている。
のケーブル１９が嵌合しつつ送りこみ側から送り出し側
へと延線される。前記ケーブル１９の送りこみ側と送り
出し側には、送りこみ側抱角センサ２１と送り出し側抱
角センサ２２がロール角計測器１５と一体のセンサ支持
枠２０に取り付けられ、ケーブル１９に接触することな
くそれぞれの送りこみ側抱角ψ１と送り出し側抱角ψ２
が測定できるようになっている。
【００１３】つぎに図１から図７ににおける記号は、つ
ぎの通りである。 Ｆ：張力計１２の張力 ［ｋｇｆ］ Ｗ：滑車１７の自重 ［ｋｇｆ］ Ｑ：Ｗの（ｘ−ｙ）平面への成分 ［ｋｇｆ］ ｇ：重力加速度 ［ｍ／ｓ2］ ψ１：送り込み側（図中右側）抱角 ［ｄｅｇ］ ψ２：送り出し側（図中左側）抱角 ［ｄｅｇ］ Ｆ１：右側張力 ［ｋｇｆ］ Ｆ２：左側張力 ［ｋｇｆ］ Ｔ１：右側張力（滑車１７平面ＡＢＣＤ上の成分） ［ｋｇｆ］ Ｔ２：左側張力（滑車１７平面ＡＢＣＤ上の成分） ［ｋｇｆ］ Ｔｐ：Ｆの滑車１７平面ＡＢＣＤと直交する面の張力成分 ［ｋｇｆ］
ぎの通りである。 Ｆ：張力計１２の張力 ［ｋｇｆ］ Ｗ：滑車１７の自重 ［ｋｇｆ］ Ｑ：Ｗの（ｘ−ｙ）平面への成分 ［ｋｇｆ］ ｇ：重力加速度 ［ｍ／ｓ2］ ψ１：送り込み側（図中右側）抱角 ［ｄｅｇ］ ψ２：送り出し側（図中左側）抱角 ［ｄｅｇ］ Ｆ１：右側張力 ［ｋｇｆ］ Ｆ２：左側張力 ［ｋｇｆ］ Ｔ１：右側張力（滑車１７平面ＡＢＣＤ上の成分） ［ｋｇｆ］ Ｔ２：左側張力（滑車１７平面ＡＢＣＤ上の成分） ［ｋｇｆ］ Ｔｐ：Ｆの滑車１７平面ＡＢＣＤと直交する面の張力成分 ［ｋｇｆ］
【００１４】 Ｒ：滑車１７の中心Ｐから送りこみ側抱角センサ２１または送り出し側抱角セ ンサ２２までの距離 ［ｃｍ］ ｒ：滑車１７の半径 ［ｃｍ］ θｐ：Ｘ軸を中心に傾斜する角（図２参照） ［ｄｅｇ］ θｒ：Ｚ軸を中心に傾斜する角（図２参照） ［ｄｅｇ］ Ｌ：鉄塔１０における支持点Ｏから滑車１７のケーブル１９までの距離 ［ｃｍ］ Ｐ：滑車１７の中心（図７参照） Ｈ：滑車１７におけるケーブル１９の接線（図７参照） Ｉ：ＨとＹ軸との交点（図７参照） Ｊ：Ｙ軸に平行なＳ１−Ｓ２との交点（図７参照） Ｋ：Ｈと滑車１７との接点（図７参照） Ｓ１−Ｓ２：送りこみ側抱角センサ２１または送り出し側抱角センサ２２の取 付け位置（図７参照）
【００１５】前記張力検出装置３０におけるロール角計
測器１５、ピッチ角計測器１６、送りこみ側抱角センサ
２１、送り出し側抱角センサ２２の取付け状態を、図８
および図９に基づき詳細に説明する。滑車１７は、前後
の滑車支持枠１３によって回動自在に取り付けられてい
る。この滑車支持枠１３の上端部には、張力計１２が取
り付けられ、フック２４によって吊り下げられる。前記
滑車支持枠１３には、４角の枠型をしたセンサ支持枠２
０が取り付けられ、このセンサ支持枠２０の一方からケ
ーブル１９が送りこまれ、他方から送り出されることに
よって、センサ支持枠２０がケーブル１９の振れ止めと
なっている。
測器１５、ピッチ角計測器１６、送りこみ側抱角センサ
２１、送り出し側抱角センサ２２の取付け状態を、図８
および図９に基づき詳細に説明する。滑車１７は、前後
の滑車支持枠１３によって回動自在に取り付けられてい
る。この滑車支持枠１３の上端部には、張力計１２が取
り付けられ、フック２４によって吊り下げられる。前記
滑車支持枠１３には、４角の枠型をしたセンサ支持枠２
０が取り付けられ、このセンサ支持枠２０の一方からケ
ーブル１９が送りこまれ、他方から送り出されることに
よって、センサ支持枠２０がケーブル１９の振れ止めと
なっている。
【００１６】前記滑車支持枠１３の一側部には、制御箱
２８が取り付けられている。この制御箱２８の内部に
は、前記ロール角計測器１５、ピッチ角計測器１６が取
り付けられるとともに、左右に光源２７、２７が設けら
れる。前記ロール角計測器１５、ピッチ角計測器１６
は、たとえば、分解能が０．００３度以下のサーボ傾斜
角センサが用いられる。この光源２７の両側部に臨ませ
て反射鏡２６が取り付けられ、この反射鏡２６のケーブ
ル１９を挟んだ反対側に発光ダイオードとホトセンサを
アレー状に配列したアレー型センサ２５が取り付けられ
る。そして、図中右側の光源２７、反射鏡２６、アレー
型センサ２５によって送りこみ側抱角センサ２１が構成
される。同様に、図中左側の光源２７、反射鏡２６、ア
レー型センサ２５によって送り出し側抱角センサ２２が
構成される。このとき、アレー型センサ２５と反射鏡２
６は、送電線などのケーブル１９の上下の振れに十分対
応できるように、たとえば、少なくとも水平線より上方
に５度、下方に３５度の範囲をカバーできる長さとす
る。また、アレー型センサ２５は、たとえば、分解能が
０．３６度、測定確度が±１度とする。前記制御箱２８
の内部には、さらに、検出された信号を処理するための
処理回路、電源回路、出力回路などが収納される。
２８が取り付けられている。この制御箱２８の内部に
は、前記ロール角計測器１５、ピッチ角計測器１６が取
り付けられるとともに、左右に光源２７、２７が設けら
れる。前記ロール角計測器１５、ピッチ角計測器１６
は、たとえば、分解能が０．００３度以下のサーボ傾斜
角センサが用いられる。この光源２７の両側部に臨ませ
て反射鏡２６が取り付けられ、この反射鏡２６のケーブ
ル１９を挟んだ反対側に発光ダイオードとホトセンサを
アレー状に配列したアレー型センサ２５が取り付けられ
る。そして、図中右側の光源２７、反射鏡２６、アレー
型センサ２５によって送りこみ側抱角センサ２１が構成
される。同様に、図中左側の光源２７、反射鏡２６、ア
レー型センサ２５によって送り出し側抱角センサ２２が
構成される。このとき、アレー型センサ２５と反射鏡２
６は、送電線などのケーブル１９の上下の振れに十分対
応できるように、たとえば、少なくとも水平線より上方
に５度、下方に３５度の範囲をカバーできる長さとす
る。また、アレー型センサ２５は、たとえば、分解能が
０．３６度、測定確度が±１度とする。前記制御箱２８
の内部には、さらに、検出された信号を処理するための
処理回路、電源回路、出力回路などが収納される。
【００１７】以上のような構成において、アレー型セン
サ２５は、滑車１７の中心点Ｐに対して、図７に示すよ
うに、Ｓ１−Ｓ２の位置にＭ対を取り付けたことによ
り、Ｙ＝０の位置に１番目のセンサ対を配置すると、Ｎ
番目のセンサ対の位置も自動的に決定される。すなわ
ち、Ｎ番目のセンサ対の位置が、Ｐ（ｘ１，ｙ１）とす
ると、このアレー型センサ２５の（ｘ，ｙ）座標が判れ
ば左右の抱角ψも自動的に決定できる。
サ２５は、滑車１７の中心点Ｐに対して、図７に示すよ
うに、Ｓ１−Ｓ２の位置にＭ対を取り付けたことによ
り、Ｙ＝０の位置に１番目のセンサ対を配置すると、Ｎ
番目のセンサ対の位置も自動的に決定される。すなわ
ち、Ｎ番目のセンサ対の位置が、Ｐ（ｘ１，ｙ１）とす
ると、このアレー型センサ２５の（ｘ，ｙ）座標が判れ
ば左右の抱角ψも自動的に決定できる。
【００１８】つぎにこれら図１から図７に基づいて本発
明の測定原理を説明する。力のバランス式よりＷの（ｘ
−ｙ）平面への成分Ｑは、図３および図６から明らかな
ように、 Ｑ＝Ｗ×ｃｏｓ（θｐ） ……（１） となる。Ｆの滑車１７平面ＡＢＣＤと直交する面の張力
成分Ｔｐは、図６から明らかなように、 Ｔｐ＝Ｗ×（（Ｌ＋ｒ）／Ｌ）×ｓｉｎ（θｐ）／２ ……（２） となる。張力計１２の張力ＦとＴ１、Ｔ２のＯ−Ｏ’軸
方向成分は、図４から明らかなように、 Ｆ＝Ｔ１×ｃｏｓ（ψ１）＋Ｔ２×ｃｏｓ（ψ２）＋Ｑ×ｃｏｓ（θｒ） ……（３） となる。
明の測定原理を説明する。力のバランス式よりＷの（ｘ
−ｙ）平面への成分Ｑは、図３および図６から明らかな
ように、 Ｑ＝Ｗ×ｃｏｓ（θｐ） ……（１） となる。Ｆの滑車１７平面ＡＢＣＤと直交する面の張力
成分Ｔｐは、図６から明らかなように、 Ｔｐ＝Ｗ×（（Ｌ＋ｒ）／Ｌ）×ｓｉｎ（θｐ）／２ ……（２） となる。張力計１２の張力ＦとＴ１、Ｔ２のＯ−Ｏ’軸
方向成分は、図４から明らかなように、 Ｆ＝Ｔ１×ｃｏｓ（ψ１）＋Ｔ２×ｃｏｓ（ψ２）＋Ｑ×ｃｏｓ（θｒ） ……（３） となる。
【００１９】Ｔ１、Ｔ２の（Ｏ−Ｏ’）軸方向と垂直の
成分は、 Ｔ１×ｓｉｎ（ψ１）＋Ｔ２×ｓｉｎ（ψ２）＋Ｑ×ｓｉｎ（θｒ）＝０ ……（４） となる。式（３）（４）よりＴ１、Ｔ２について整理す
ると、 Ｔ１＝［Ｆ×ｓｉｎ（ψ２）−Ｑ×ｓｉｎ（ψ２−θｒ）］／ｓｉｎ（ψ２ −ψ１） ……（５） Ｔ２＝［Ｆ×ｓｉｎ（ψ１）−Ｑ×ｓｉｎ（ψ１−θｒ）］／ｓｉｎ（ψ１ −ψ２） ……（６） を得る。これから張力Ｆ１、Ｆ２は、それぞれＴ１，Ｔ
ｐ、Ｔ２，Ｔｐのベクトル合成となり、以下の式で表わ
せる。 Ｆ１＝√（Ｔ１×Ｔ１＋Ｔｐ×Ｔｐ） ……（７） Ｆ２＝√（Ｔ２×Ｔ２＋Ｔｐ×Ｔｐ） ……（８）
成分は、 Ｔ１×ｓｉｎ（ψ１）＋Ｔ２×ｓｉｎ（ψ２）＋Ｑ×ｓｉｎ（θｒ）＝０ ……（４） となる。式（３）（４）よりＴ１、Ｔ２について整理す
ると、 Ｔ１＝［Ｆ×ｓｉｎ（ψ２）−Ｑ×ｓｉｎ（ψ２−θｒ）］／ｓｉｎ（ψ２ −ψ１） ……（５） Ｔ２＝［Ｆ×ｓｉｎ（ψ１）−Ｑ×ｓｉｎ（ψ１−θｒ）］／ｓｉｎ（ψ１ −ψ２） ……（６） を得る。これから張力Ｆ１、Ｆ２は、それぞれＴ１，Ｔ
ｐ、Ｔ２，Ｔｐのベクトル合成となり、以下の式で表わ
せる。 Ｆ１＝√（Ｔ１×Ｔ１＋Ｔｐ×Ｔｐ） ……（７） Ｆ２＝√（Ｔ２×Ｔ２＋Ｔｐ×Ｔｐ） ……（８）
【００２０】以上のようにして、滑車１７に掛かる張力
Ｆ１、Ｆ２は、パラメータ｛Ｆ、θｒ、θｐ、ψ１、ψ
２｝を計測することにより、間接的に求めることができ
る。
Ｆ１、Ｆ２は、パラメータ｛Ｆ、θｒ、θｐ、ψ１、ψ
２｝を計測することにより、間接的に求めることができ
る。
【００２１】つぎに、パラメータ｛Ｆ、θｒ、θｐ、ψ
１、ψ２｝の具体的検出について説明する。Ｆは、吊り
ロープ１１と滑車支持枠１３との間に取り付けられたロ
ードセルからなる張力計１２によって検出する。θｒと
θｐは、滑車支持枠１３に取付けられたロール角計測器
１５とピッチ角計測器１６によって検出する。ψ１とψ
２は、ケーブル１９に接触することの無い、前記無接触
の反射型アレーセンサからなる送りこみ側抱角センサ２
１と送り出し側抱角センサ２２によって検出する。
１、ψ２｝の具体的検出について説明する。Ｆは、吊り
ロープ１１と滑車支持枠１３との間に取り付けられたロ
ードセルからなる張力計１２によって検出する。θｒと
θｐは、滑車支持枠１３に取付けられたロール角計測器
１５とピッチ角計測器１６によって検出する。ψ１とψ
２は、ケーブル１９に接触することの無い、前記無接触
の反射型アレーセンサからなる送りこみ側抱角センサ２
１と送り出し側抱角センサ２２によって検出する。
【００２２】図７において、送りこみ側抱角センサ２１
（または送り出し側抱角センサ２２）とケーブル１９と
の交点座標Ｐ１（ｘ１，ｙ１）は、 ｘ１＝Ｒ ｙ１＝｛ｒ−ｘ１ｃｏｓ（ψ１）｝／ｓｉｎ（ψ１） ……（９） となり、ｘ１，ｙ１，ｒ，Ｒは既知であるから、ψ１も
確定する。この性質を利用して、送りこみ側抱角センサ
２１（または送り出し側抱角センサ２２）の１番目から
Ｍ番目まで順次操作していくと、ケーブル１９のあると
ころでは、反射光が返ってくるので、送りこみ側抱角セ
ンサ２１（または送り出し側抱角センサ２２）の出力は
高くなり、ケーブル１９のないところでは、出力は低く
なる。この感度差を検出してケーブル１９のある位置を
検出すると同時に、その角度（抱き角）を求めることが
できる。
（または送り出し側抱角センサ２２）とケーブル１９と
の交点座標Ｐ１（ｘ１，ｙ１）は、 ｘ１＝Ｒ ｙ１＝｛ｒ−ｘ１ｃｏｓ（ψ１）｝／ｓｉｎ（ψ１） ……（９） となり、ｘ１，ｙ１，ｒ，Ｒは既知であるから、ψ１も
確定する。この性質を利用して、送りこみ側抱角センサ
２１（または送り出し側抱角センサ２２）の１番目から
Ｍ番目まで順次操作していくと、ケーブル１９のあると
ころでは、反射光が返ってくるので、送りこみ側抱角セ
ンサ２１（または送り出し側抱角センサ２２）の出力は
高くなり、ケーブル１９のないところでは、出力は低く
なる。この感度差を検出してケーブル１９のある位置を
検出すると同時に、その角度（抱き角）を求めることが
できる。
【００２３】「式の導出」図７において、円の方程式
は、 ｘ2＋ｙ2＝ｒ2 ……（１０） また、円周上の一点Ｎ（ｘ０，ｙ０）における接線の方
程式は、 ｘ０・ｘ＋ｙ０・ｙ＝ｒ2 ……（１１） ｘ０，ｙ０は、 ｘ０＝ｒ・ｓｉｎ（θ） ＝ｒ・ｓｉｎ（π／２−ψ１） ＝ｒ・ｃｏｓ（ψ１） ……（１２） ｙ０＝ｒ・ｃｏｓ（θ） ＝ｒ・ｃｏｓ（π／２−ψ１） ＝ｒ・ｓｉｎ（ψ１） ……（１３） 点Ｐ（ｘ１，ｙ１）、点Ｎ（ｘ０，ｙ０）は、接線上に
ある。したがって、この点を式（１１）に代入すると、 ｘ１・ｃｏｓ（ψ１）＋ｙ１・ｓｉｎ（ψ１）＝ｒ2 ……（１４）
は、 ｘ2＋ｙ2＝ｒ2 ……（１０） また、円周上の一点Ｎ（ｘ０，ｙ０）における接線の方
程式は、 ｘ０・ｘ＋ｙ０・ｙ＝ｒ2 ……（１１） ｘ０，ｙ０は、 ｘ０＝ｒ・ｓｉｎ（θ） ＝ｒ・ｓｉｎ（π／２−ψ１） ＝ｒ・ｃｏｓ（ψ１） ……（１２） ｙ０＝ｒ・ｃｏｓ（θ） ＝ｒ・ｃｏｓ（π／２−ψ１） ＝ｒ・ｓｉｎ（ψ１） ……（１３） 点Ｐ（ｘ１，ｙ１）、点Ｎ（ｘ０，ｙ０）は、接線上に
ある。したがって、この点を式（１１）に代入すると、 ｘ１・ｃｏｓ（ψ１）＋ｙ１・ｓｉｎ（ψ１）＝ｒ2 ……（１４）
【００２４】以上のべたように、５つのパラメータ
｛Ｆ、θｒ、θｐ、ψ１、ψ２｝を計測するとともに、
既知の値、滑車１７の自重Ｗ、鉄塔１０における支持点
Ｏから滑車１７の送電線などのケーブル１９までの距離
Ｌ、滑車１７の半径ｒから、滑車１７の右側張力Ｔ１と
左側張力Ｔ２とを求めることができる。
｛Ｆ、θｒ、θｐ、ψ１、ψ２｝を計測するとともに、
既知の値、滑車１７の自重Ｗ、鉄塔１０における支持点
Ｏから滑車１７の送電線などのケーブル１９までの距離
Ｌ、滑車１７の半径ｒから、滑車１７の右側張力Ｔ１と
左側張力Ｔ２とを求めることができる。
【００２５】前記実施例では、送りこみ側抱角センサ２
１と送り出し側抱角センサ２２は、発光ダイオードとホ
トセンサをアレー状に配列したアレー型センサ２５と、
光源２７と、反射鏡２６によって構成したが、これに限
られるものではない。たとえば、図１０（ａ）に示すよ
うに、滑車１７の滑車軸１４と同軸に、回動軸３１を設
け、この回動軸３１を一定角度を揺動するパルスモータ
などの回動装置３２に連結し、また、回動軸３１には、
アーム３４を固定し、このアーム３４の両端部に超音波
センサ３３を設けて構成する。そして、アーム３４を一
定速度で揺動すると、アーム３４の先端の超音波センサ
３３から超音波を発車し、ケーブル１９からの反射波を
検出して送り込み側の滑車１７とＯ−Ｐとのなす抱角ψ
１と、送り出し側の滑車１７とＯ−Ｐとのなす抱角ψ２
とが測定される。この場合、アーム３４は、同一方向に
回動するものであっても良い。
１と送り出し側抱角センサ２２は、発光ダイオードとホ
トセンサをアレー状に配列したアレー型センサ２５と、
光源２７と、反射鏡２６によって構成したが、これに限
られるものではない。たとえば、図１０（ａ）に示すよ
うに、滑車１７の滑車軸１４と同軸に、回動軸３１を設
け、この回動軸３１を一定角度を揺動するパルスモータ
などの回動装置３２に連結し、また、回動軸３１には、
アーム３４を固定し、このアーム３４の両端部に超音波
センサ３３を設けて構成する。そして、アーム３４を一
定速度で揺動すると、アーム３４の先端の超音波センサ
３３から超音波を発車し、ケーブル１９からの反射波を
検出して送り込み側の滑車１７とＯ−Ｐとのなす抱角ψ
１と、送り出し側の滑車１７とＯ−Ｐとのなす抱角ψ２
とが測定される。この場合、アーム３４は、同一方向に
回動するものであっても良い。
【００２６】また、図１０（ｂ）に示すように、滑車１
７の滑車支持枠１３に円板状のセンサ板３５を固定的に
取り付け、このセンサ板３５の外周付近に分解能をよく
するためできるだけ狭い間隔で超音波センサ、光センサ
などからなる無接触センサ３６を取り付け、ケーブル１
９の位置を測定するものである。この場合、センサ板３
５は、図１０（ｃ）に示すように、測定範囲をカバーで
きさえすれば、必ずしも円板でなくともよい。
７の滑車支持枠１３に円板状のセンサ板３５を固定的に
取り付け、このセンサ板３５の外周付近に分解能をよく
するためできるだけ狭い間隔で超音波センサ、光センサ
などからなる無接触センサ３６を取り付け、ケーブル１
９の位置を測定するものである。この場合、センサ板３
５は、図１０（ｃ）に示すように、測定範囲をカバーで
きさえすれば、必ずしも円板でなくともよい。
【００２７】
（１）本発明は、ケーブル送りこみ側とケーブル送り出
し側の滑車１７に掛かるそれぞれの張力Ｆ１とＦ２は、
Ｆ、ψ１、ψ２、θｐ、θｒを計測することにより求め
るようにしたため、延線中の左右の張力を正確に測定す
ることができる。
し側の滑車１７に掛かるそれぞれの張力Ｆ１とＦ２は、
Ｆ、ψ１、ψ２、θｐ、θｒを計測することにより求め
るようにしたため、延線中の左右の張力を正確に測定す
ることができる。
【００２８】（２）静止時にはもちろんのこと、特に、
滑車が動いているとき、すなわちケーブルが動いている
ときの刻一刻と変化する張力を実時間処理によるより即
座に、しかも正確に測定することができる。
滑車が動いているとき、すなわちケーブルが動いている
ときの刻一刻と変化する張力を実時間処理によるより即
座に、しかも正確に測定することができる。
【００２９】（３）抱角ψ１とψ２は、送電線などのケ
ーブル１９と無接触で測定するため、延線途中にカウン
ターウエイト１や太いプロテクター９が取り付けられて
いても、電線１９が金車１７を通過するときにこれらの
カウンターウエイト１やプロテクター９が計測装置を破
損することがない。
ーブル１９と無接触で測定するため、延線途中にカウン
ターウエイト１や太いプロテクター９が取り付けられて
いても、電線１９が金車１７を通過するときにこれらの
カウンターウエイト１やプロテクター９が計測装置を破
損することがない。
【図１】本発明による滑車における張力測定方法および
装置の一実施例を示す説明図である。
装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】ロール角、ピッチ角、ヨー角の定義の説明図で
ある。
ある。
【図３】Ｙ軸と滑車平面との関係の説明図である。
【図４】滑車面における抱角と張力の関係の説明図であ
る。
る。
【図５】抱角と抱角センサとの関係の説明図である。
【図６】滑車面と直交する面における張力成分の説明図
である。
である。
【図７】接線と抱角との関係の説明図である。
【図８】本発明による張力測定装置の第１実施例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図９】図８における抱角センサの取付状態説明図で、
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図であ
る。
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図であ
る。
【図１０】（ａ）は本発明による張力測定装置の第２実
施例を示す正面図、（ｂ）は本発明による張力測定装置
の第３実施例を示す正面図、（ｃ）は本発明による張力
測定装置の第４実施例を示す正面図である。
施例を示す正面図、（ｂ）は本発明による張力測定装置
の第３実施例を示す正面図、（ｃ）は本発明による張力
測定装置の第４実施例を示す正面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ケーブルが順次
滑車を通過するときの説明図である。
滑車を通過するときの説明図である。
【図１２】従来の張力測定装置を示す斜視図である。
【図１３】鉄塔に延線している状態の説明図である。
１０…鉄塔、１１…吊りロープ、１２…張力計、１３…
滑車支持枠、１４…滑車軸、１５…ロール角計測器、１
６…ピッチ角計測器、１７…滑車、１８…凹溝、１９…
送電線などのケーブル、２０…センサ支持枠、２１…送
りこみ側抱角センサ、２２…送り出し側抱角センサ、２
３…鉛直線、２４…フック、２５…アレー型センサ、２
６…反射鏡、２７…光源、２８…制御箱、３０…張力検
出装置、３１…回動軸、３２…パルスモータなどの回動
装置、３３…超音波センサ、３４…アーム、３５…セン
サ板、３６…抱角センサ。
滑車支持枠、１４…滑車軸、１５…ロール角計測器、１
６…ピッチ角計測器、１７…滑車、１８…凹溝、１９…
送電線などのケーブル、２０…センサ支持枠、２１…送
りこみ側抱角センサ、２２…送り出し側抱角センサ、２
３…鉛直線、２４…フック、２５…アレー型センサ、２
６…反射鏡、２７…光源、２８…制御箱、３０…張力検
出装置、３１…回動軸、３２…パルスモータなどの回動
装置、３３…超音波センサ、３４…アーム、３５…セン
サ板、３６…抱角センサ。
Claims (4)
- 【請求項１】 ケーブル１９を自由度を持って吊り下げ
た滑車１７を用いて延線する場合において、前記滑車１
７に掛かるケーブル送りこみ側とケーブル送り出し側の
それぞれの張力Ｆ１とＦ２を、Ｆ、ψ１、ψ２、θｐ、
θｒを計測することにより、次式から求めるようにした
ことを特徴とする滑車における張力測定方法。 Ｆ１＝√（Ｔ１2＋Ｔｐ2） Ｆ２＝√（Ｔ２2＋Ｔｐ2） ただし、 Ｔ１＝［Ｆ×ｓｉｎ（ψ２）−Ｑ×ｓｉｎ（ψ２−θ
ｒ）］／ｓｉｎ（ψ２−ψ１）、 Ｔ２＝［Ｆ×ｓｉｎ（ψ１）−Ｑ×ｓｉｎ（ψ１−θ
ｒ）］／ｓｉｎ（ψ１−ψ２）、 Ｔｐ＝Ｗ×（（Ｌ＋ｒ）／Ｌ）×ｓｉｎ（θｐ）／２、 Ｑ＝Ｗ×ｃｏｓ（θｐ）、 Ｆ：滑車１７のＯ−Ｐ方向の張力、 ψ１：送り込み側のケーブル１９とＯ−Ｐとのなす抱
角、 ψ２：送り出し側のケーブル１９とＯ−Ｐとのなす抱
角、 θｒ：Ｏ−ＰとＯ−Ｎ’のなすロール角、 θｐ：Ｏ−Ｎと滑車１７面のなすピッチ角、 Ｗ：滑車１７の自重、 Ｌ：鉄塔１０における支持点Ｏから滑車１７の送電線な
どのケーブル１９までの距離、 ｒ：滑車１７の半径、 Ｏ−Ｐ：滑車１７の中心線、 Ｏ−Ｎ：鉛直線、 Ｏ−Ｎ’：Ｏ−Ｎの滑車１７面への投影線 とする。 - 【請求項２】 ケーブル１９を自由度を持って吊り下げ
た滑車１７を用いて延線する装置において、滑車１７の
Ｏ−Ｐ方向の張力を測定する張力計１２と、ケーブル１
９とＯ−Ｐとのなす送り込み側の抱角ψ１を測定する送
りこみ側抱角センサ２１と、ケーブル１９とＯ−Ｐとの
なす送り出し側の抱角ψ２を測定する送り出し側抱角セ
ンサ２２と、Ｏ−ＰとＯ−Ｎ’のなすロール角θｒを測
定するロール角計測器１５と、Ｏ−Ｎと滑車１７面のな
すピッチ角θｐを測定するピッチ角計測器１６とを具備
してなることを特徴とする滑車における張力測定装置。
ただし、Ｏ−Ｐ：滑車１７の中心線、Ｏ−Ｎ：鉛直線、
Ｏ−Ｎ’：Ｏ−Ｎの滑車１７面への投影線とする。 - 【請求項３】 送りこみ側抱角センサ２１と送り出し側
抱角センサ２２は、発光ダイオードとホトセンサをアレ
ー状に配列したアレー型センサ２５を主体とし、送電線
などのケーブル１９からの反射光を非接触で検出して角
度を測定するようにした請求項２記載の滑車における張
力測定装置。 - 【請求項４】 送りこみ側抱角センサ２１と送り出し側
抱角センサ２２は、超音波センサを所定角度揺動自在に
設けたものからなり、送電線などのケーブル１９からの
反射波を無接触で検出して角度を測定するようにした請
求項２記載の滑車における張力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5831996A JPH09229789A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 滑車における張力測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5831996A JPH09229789A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 滑車における張力測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229789A true JPH09229789A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=13080963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5831996A Pending JPH09229789A (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 滑車における張力測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09229789A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106959184A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-07-18 | 湖南工业大学 | 一种线缆张力测试方法及张力测试仪 |
| KR101871051B1 (ko) * | 2016-09-21 | 2018-06-25 | 한국전력공사 | 중심축 이동형 활차 및 이를 이용한 전선장력 모니터링 시스템 |
| CN109855784A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-06-07 | 河南省计量科学研究院 | 一种张力测量装置及其张力计辅助夹持工具 |
-
1996
- 1996-02-21 JP JP5831996A patent/JPH09229789A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101871051B1 (ko) * | 2016-09-21 | 2018-06-25 | 한국전력공사 | 중심축 이동형 활차 및 이를 이용한 전선장력 모니터링 시스템 |
| CN106959184A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-07-18 | 湖南工业大学 | 一种线缆张力测试方法及张力测试仪 |
| CN109855784A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-06-07 | 河南省计量科学研究院 | 一种张力测量装置及其张力计辅助夹持工具 |
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