JPS5988654A - 糸張力測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波を利用した糸張力測定法に関するもので
ある。

従来糸張力を測定する方法として、種々の方法が提案さ
れてきたが、一般的には糸に物体を接触させて、糸張力
によって発生する該物体の歪量又は変位量を電気的又は
機械的に測定する方法が用いられている。

このような従来の方法に於いては、糸に接触させる物体
に歪又は変位を発生きせる必要があり、その反作用とし
て糸は前記物体により、力を受けることＫなる。

特に糸が走行状態にある場合、該物体と糸との間の摩擦
により糸に品質的に悪影響を及ぼす。

最近製糸工程に於いては糸は高速化されてきており、前
記の方法による糸張力の測定は非常に困龜になりつつあ
ろう 一方、最近、高感度で歪量を検出できる半導体ストレン
グージを利用して糸に接触する物体の歪ｔ＝を少くし糸
に対する影響を軽減するための努力か為されているが、
半導体ストレングージは温度依存性が大赦く測定精度を
高めるため例は、温度補償が必要である等取扱いが繁眩
であるし、測定原理上糸に接触する物体に歪変化を与え
る必要があることは変りなく、根本的に前記の問題を解
決するものではない。

本発明の目的は上記の如き従来の測定方法の欠点に鑑み
、新規な方式による糸張力の測定方法を提供することに
ある。

本発明の要旨とするところは、超音波発生器によって糸
に振動を発生させ、糸張力の変化による該糸の振動状態
の変化を超音波発生器によって検出し糸張力の測定を行
うものである。

周知の如（超音波は普通の音波に比べて波長が短く釧い
指間性で、物体に振動を伝えたり、物体の撮動を検出す
ることができること、又、周波数が商いため変位振巾が
小さくても強度を大きくできること、電気的にパルス技
術が応用でき、信号処理が容易であること等の特長があ
り、種々の計測に広く応用されている。

一方、糸（弦）の振動に於いて、ある張力で張られた糸
に対して、外部から、周波数を変えながら撮動を与えて
いくと、特定の周波数に近づ（につれて、糸の振巾は大
きくなり、該特定周波数に於いて振巾極大となる、いわ
ゆる糸の共振現象はよく知られている。

本発明者は上記の超音波の特徴と糸の共振現象に着目し
、鋭意検討の結果、走行糸上の１点に超音波発生器によ
って撮動を与え、該走行糸上の別の１点の振動を超音波
検出器により振動信号として検出できるように為した構
成に於いて、ある一定の周波数の超音波を該超音波発生
器により発生させた場合、該走行糸の張力変化を該周波
数の振動信号の振巾変化として測定できること、更に該
超音波発生器から発生する超音波の周波数をある範囲で
連続的に変えられるよ５ＫＬ、且つ、走行糸の該周波数
での振動振巾が常に最大になるように該周波数を設定で
きるようにした場合、走行糸の張力変化を発生周波数の
変化として測定できることを見出した。

次釦本発明の詳細を実施例に基いて図面によって説明す
る。

第１図は、実施例の構成図である。図示の如く、走行糸
１に対して超音波発生器２と超音波検出器３は超音波の
授受ができるように近接若しくは接して配置されると共
に、走行糸ｌに沿って所定距離隔てて配置されている。

なお、図に於いて走行糸１の走行方向は上から下、下か
ら上のいずれでもよい。また、本実施例では超音波発生
器２として圧電型の電気−音響変換器を、超音波検出器
３として同じ圧電型の音響−電気変換器を用いた。

５は周波数設定回路であり、４は５によって設定された
周波数の電圧パルスを発生する駆動回路で超音波発生器
２は駆動回路４から送られる電圧パルスによって超音波
を発生する。

一方、走行糸１の超音波検出器３により検出され電圧パ
ルス信号に変換されて増巾回路６に送られる。７は６が
ら送られる電圧パルス信号の振中値を表示する表示回路
である。

次に第２図、第３図を用いて動作説明を行う。

第２図は各部の潴号波形図で、（、）は超音波発生器２
から発信される超音波の波形を示し、周波数、振巾は一
定である。

（ｂ）、　＜Ｃ）、　（ｄ）は、超音波検出器３で検出
される走行糸１の各張力Ｔでの振動信号である。

第３図は走行糸１の張力Ｔと振動信号の振中値Ａの関係
を示すグラフである。

第２図（ａ）の発信される超音波の周波数を張力ＴＯに
於いス、振動信号の振中値Ａが最大即ちＡ。

になるように設定する。

即ち、該周波数は走行糸１の張力Ｔｏに於ける共振周波
数である。

上記の如く設定するとＴｏより小さい張力Ｔ、ででは共
振点からはずれるために振動信号の振中値ＡはＡ、より
減少し、Ａ、の如くなる。

更釦、Ｔ、より小さい張力Ｔ１では、振中値Ａは更に減
少しＡ、の如くなる。

即ち、第３図に示すように、張力Ｔ、〜Ｔｔの範囲で一
定の関係が成立する。

今、測定したい張力範囲をＴＩ−Ｔｏとすれば、振動信
号の振中値Ａを測定することにより糸張力Ｔを求めるこ
とができる。

上記の方法の他に共振周波数を追跡することにより、糸
張力を測定する方法が冬遡口。

よく知られているよう罠、張力Ｔと共振周波数Ｆの間に
は、糸の線密度な慎とすれば、次の関係が成立する。

′“Ｊ 通常、硯は一定と考えてよいから共振周波数と張力の間
には一定の関係が成立する。

第４図は、上記の関係を示したものである。

第１図に於いて表示回路７で観測される振動信号の振巾
値Ａが、糸張力の変化に対して常に最大釦なるように周
波数設定器５の設定を修正すれば、設定周波数から糸張
力を求めることができる。

以上のように本発明は超音波発生器によって糸に振動を
発生させ糸張力の変化による該糸の振動状態の変化を超
音波検出器によって検出し糸張力の測定を可能にしたも
ので、振動状態の記の実施例に限定されることはない。

実施例では超音波発生器及び超音波検出器は走行糸に接
触させる方法に依るものであるが、従来の糸張力を糸と
接触する物体の憤み又は変位に置換する方式の如（糸か
ら力を得る必要はなく、単に接触させるだけで測定する
ことが可能であり、糸に悪影！を与える程度は上記の従
来方式に比べて極めて少ない。

実施例では、超音波発生器、超音波検出器に於ける糸と
の接触面はセラミツクコーテイングを施すことにより岸
耗を防ぐことができた。

超音波の発生器、検出器は圧電型の急速な技術進歩によ
り、小型、堅牢でかつ特性の秀れたものが安価に入手で
きるようＫなっており、本発明による測定方法によれば
、従来方式に比べて、簡単な機構でかつ安価な糸張力計
を実現することができる。

更に、超音波の発生器、検出器の構造を工夫すること釦
より、糸と非接触状態で本発明の目的を達成することも
可能である。

【図面の簡単な説明】

走行糸の張力Ｔと振動信号の振巾値Ａの関係、第４図は
走行糸の張力Ｔと共振周波数Ｆとの関係を示すグラフで
ある。 に走行糸　　　　２：超音波発生器 ３：超音波検出器 特許出願人　　帝　　人　　株　　式　　会　　社（Ｃ
フ　　　　　　　　　　　　　（ｄ）刃′Ｚ図 刀　　→Ｔ ′″７ｊＩ−４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波によって、糸に振動を発生させ糸張力の変
   化による該糸の振動状態の変化を超音波検出器によって
   検出することにより、糸張力を測定することを特徴とす
   る糸張力測定方法。
2. （２）　　前記振動状態の変化を超音波検出器により検
   出された信号の振中値の変化量から求める特許請求の範
   囲第１項記載の糸張力測定法。
3. （３）　　糸張力の変化に対して、超音波検出器により
   検出された信号の振中値が常圧最大なるように超音波の
   周波数を修正し、該周波数より糸張力を求める特許請求
   の範囲第１項記載の糸張力測定法。