JP3508027B2 - 長く延びた繊維試験試料の質量又は直径の変動を検出するための静電容量型センサ - Google Patents
長く延びた繊維試験試料の質量又は直径の変動を検出するための静電容量型センサInfo
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Description
【０００１】
【産業上利用分野】本発明は，測定領域を構成しかつ試
験試料を通過させるために設けられた測定スロツトを区
画する板状電極を持っている，長く延びた繊維試験試料
の質量又は直径の変動を検出するための静電容量型セン
サに関する。
験試料を通過させるために設けられた測定スロツトを区
画する板状電極を持っている，長く延びた繊維試験試料
の質量又は直径の変動を検出するための静電容量型セン
サに関する。
【０００２】
【従来の技術】かかるセンサは，いわゆる形状効果と，
いわゆる位置効果を有する。形状効果とは，試験試料が
正確に円形の断面をしていないときには，測定スロツト
の断面中でどんな方向の位置を取るかに依つて，異なつ
た強さの信号を発生することを意味する。また位置効果
とは，任意の断面の試料が測定電極間で取る位置に依つ
て，異なつた強さの信号を発生することを意味する。形
状効果の特に大きい光学的センサにおいては，交差する
２つの光束を用いて試験試料を走査することによつて形
状効果を制御する試みがなされている。光電的センサに
較べ，形状効果は実質上少ないが，位置効果は大きい静
電容量型センサにおいては，試験試料の円形断面からの
起こり得る偏りは，試料をその軸の廻りに回転して一様
化し，また測定領域の外で試験試料に対して複雑なガイ
ドを用いて正確な位置決めができるような試みがなされ
てきた。測定精度への要求が高まるにつれ，こういつた
方法では不十分となり，また試験試料の引き出し手段と
移送手段についても要求が高くなつてきた。
いわゆる位置効果を有する。形状効果とは，試験試料が
正確に円形の断面をしていないときには，測定スロツト
の断面中でどんな方向の位置を取るかに依つて，異なつ
た強さの信号を発生することを意味する。また位置効果
とは，任意の断面の試料が測定電極間で取る位置に依つ
て，異なつた強さの信号を発生することを意味する。形
状効果の特に大きい光学的センサにおいては，交差する
２つの光束を用いて試験試料を走査することによつて形
状効果を制御する試みがなされている。光電的センサに
較べ，形状効果は実質上少ないが，位置効果は大きい静
電容量型センサにおいては，試験試料の円形断面からの
起こり得る偏りは，試料をその軸の廻りに回転して一様
化し，また測定領域の外で試験試料に対して複雑なガイ
ドを用いて正確な位置決めができるような試みがなされ
てきた。測定精度への要求が高まるにつれ，こういつた
方法では不十分となり，また試験試料の引き出し手段と
移送手段についても要求が高くなつてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は，公知
の静電容量型センサを改善し，位置効果を無くすか又は
少なくとも明らかに１０％以下の無視できる程度の大き
さまで減少させることにある。
の静電容量型センサを改善し，位置効果を無くすか又は
少なくとも明らかに１０％以下の無視できる程度の大き
さまで減少させることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的は本発明によれ
ば，試験試料に面する側で板状電極を覆って測定スロツ
トの幅を減少する機械的手段が測定領域に設けられてい
ることによって達せられる。
ば，試験試料に面する側で板状電極を覆って測定スロツ
トの幅を減少する機械的手段が測定領域に設けられてい
ることによって達せられる。
【０００５】提示された実施例に従つて，上記機械的手
段は測定スロツトを減少させるガイドによつて構成され
る。
段は測定スロツトを減少させるガイドによつて構成され
る。
【０００６】これらのガイドによって，試験試料は電極
から決まった距離の所に導かれ，測定スロツトの縁領域
にはもはや決して達することがない。それにより以前は
電極のごく近くまで達した試験試料の部分は，電極から
より大きな距離を置いて導かれ，その結果，位置効果に
よる測定誤差は著しく減少する。なぜならば，今まで電
極の近傍にまで達した試験試料は，２０％も過大評価さ
れていたからである。
から決まった距離の所に導かれ，測定スロツトの縁領域
にはもはや決して達することがない。それにより以前は
電極のごく近くまで達した試験試料の部分は，電極から
より大きな距離を置いて導かれ，その結果，位置効果に
よる測定誤差は著しく減少する。なぜならば，今まで電
極の近傍にまで達した試験試料は，２０％も過大評価さ
れていたからである。
【０００７】
【実施例】添付の図面を用いて本発明を実画例について
以下に詳述する。
以下に詳述する。
【０００８】図１は，ＭＩＮＩ ＵＳＴＥＲテストユニ
ツトの本発明による静電容量型センサを有する測定プロ
ーブの平面図である。ＭＩＮＩ ＵＳＴＥＲは直線紡機
上で糸やスライバの不均一性を測定するため，本特許出
願人ツエルヴエーゲル・ウステル・アクチエンゲゼルシ
ヤフトが以前より提供していたものである（ＭＩＮＩＵ
ＳＴＥＲとＵＳＴＥＲはツエルヴエーゲル・ウステル・
アクチエンゲゼルシヤフトの登録商標）。測定プローブ
は基本的には次のものから構成される。即ち測定スロツ
ト３の両側に配置された２つの板状金属電極４用の保持
ブロツク２を含む長いケース１と，測定スロツト３に対
して電極４を覆う非電導性材料製ガイド５と，電極４に
続いて測定スロツト３へ試験試料を横から挿入し易いよ
うにするための漏斗状拡張部を形成する２つの入口部材
６とから成る。図２は図１の矢印ＩＩの方向に測定スロ
ツトの底を見た図で，ここでは図１の下側の入口部材６
は省略してある。図３，図４はガイド５を支持する部材
をそれぞれ２つの方向から見た図，図５，図６は図１の
下の入口部材６をそれぞれ２つの方向から見た図であ
る。
ツトの本発明による静電容量型センサを有する測定プロ
ーブの平面図である。ＭＩＮＩ ＵＳＴＥＲは直線紡機
上で糸やスライバの不均一性を測定するため，本特許出
願人ツエルヴエーゲル・ウステル・アクチエンゲゼルシ
ヤフトが以前より提供していたものである（ＭＩＮＩＵ
ＳＴＥＲとＵＳＴＥＲはツエルヴエーゲル・ウステル・
アクチエンゲゼルシヤフトの登録商標）。測定プローブ
は基本的には次のものから構成される。即ち測定スロツ
ト３の両側に配置された２つの板状金属電極４用の保持
ブロツク２を含む長いケース１と，測定スロツト３に対
して電極４を覆う非電導性材料製ガイド５と，電極４に
続いて測定スロツト３へ試験試料を横から挿入し易いよ
うにするための漏斗状拡張部を形成する２つの入口部材
６とから成る。図２は図１の矢印ＩＩの方向に測定スロ
ツトの底を見た図で，ここでは図１の下側の入口部材６
は省略してある。図３，図４はガイド５を支持する部材
をそれぞれ２つの方向から見た図，図５，図６は図１の
下の入口部材６をそれぞれ２つの方向から見た図であ
る。
【０００９】電極４は，公知のように，測定スロツト３
を通って走行する試料の質量又は直径の変動を測定する
静電容量型センサを構成する。ＭＩＮＩ ＵＳＴＥＲの
測定プローブは，糸及びスライバ用に１ｍｍないし１２
ｍｍの種々のスロツト幅で得られる。図に示したものは
スライバ用のもので，１２ｍｍのスロツト幅を持ってい
る。
を通って走行する試料の質量又は直径の変動を測定する
静電容量型センサを構成する。ＭＩＮＩ ＵＳＴＥＲの
測定プローブは，糸及びスライバ用に１ｍｍないし１２
ｍｍの種々のスロツト幅で得られる。図に示したものは
スライバ用のもので，１２ｍｍのスロツト幅を持ってい
る。
【００１０】ＭＩＮＩ ＵＳＴＥＲについては公知と考
えられるので（これに関しては例えば，ＵＳＴＥＲニユ
ース ブレチンＮｏ．２８，１９８０年６月，１．６章
「可搬型むらテスタＭＩＮＩ ＵＳＴＥＲ」参照），こ
こでは詳細に論じないが，本発明の理解に必要な程度に
のみとどめる。更に，特に指摘しておきたいことは，本
発明はＭＩＮＩ ＵＳＴＥＲに限られるものではなく，
繊維試験試料の不均一性を測定するための全ての静電容
量型センサに用いられると言うことである。かかるセン
サとしては，例えば公知のＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲむ
ら試験機，電子的ヤーンクリアラＵＳＴＥＲ ＡＵＴＯ
ＭＡＴＩＣ，ＵＳＴＥＲ ＰＯＬＹＭＡＴＩＣ，ＵＳＴ
ＥＲ ＰＯＬＹＧＵＡＲＤ等にも用いられている。
えられるので（これに関しては例えば，ＵＳＴＥＲニユ
ース ブレチンＮｏ．２８，１９８０年６月，１．６章
「可搬型むらテスタＭＩＮＩ ＵＳＴＥＲ」参照），こ
こでは詳細に論じないが，本発明の理解に必要な程度に
のみとどめる。更に，特に指摘しておきたいことは，本
発明はＭＩＮＩ ＵＳＴＥＲに限られるものではなく，
繊維試験試料の不均一性を測定するための全ての静電容
量型センサに用いられると言うことである。かかるセン
サとしては，例えば公知のＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲむ
ら試験機，電子的ヤーンクリアラＵＳＴＥＲ ＡＵＴＯ
ＭＡＴＩＣ，ＵＳＴＥＲ ＰＯＬＹＭＡＴＩＣ，ＵＳＴ
ＥＲ ＰＯＬＹＧＵＡＲＤ等にも用いられている。
【００１１】試験試料が電極４に余りにも近く接近する
ことができないようにするガイド５は，形状効果に対し
て僅かな影響しか及ぼさないが，位置効果を避けるのに
役立つ。これらの効果のうち形状効果は，円筒状でない
試験試料が測定スロツト３中におけるその状態に応じて
異なる強さの信号を発生することを意味する。本発明は
形状効果に対して僅かな影響しか及ぼさない。このよう
な影響は偶然又は特別な場合にしか起こらない。位置効
果は，任意の断面を持つ試験試料が電極４間における位
置に応じて異なる強さの信号を発生することを意味す
る。この位置効果に関して，試験試料の位置に関係する
静電容量型センサの感度を，測定スロツト幅の関数とし
て百分率でプロツトすると，浴槽形の曲線となる。即ち
電極に対する試験試料の間隔に応じて，測定される試験
試料の質量は異なる値をとる。例えば電極と試験試料と
の間隔が測定スロツト幅の１０％以下であると，試験試
料の質量に対して，２０％までの過大な値従って誤った
値が生じる。
ことができないようにするガイド５は，形状効果に対し
て僅かな影響しか及ぼさないが，位置効果を避けるのに
役立つ。これらの効果のうち形状効果は，円筒状でない
試験試料が測定スロツト３中におけるその状態に応じて
異なる強さの信号を発生することを意味する。本発明は
形状効果に対して僅かな影響しか及ぼさない。このよう
な影響は偶然又は特別な場合にしか起こらない。位置効
果は，任意の断面を持つ試験試料が電極４間における位
置に応じて異なる強さの信号を発生することを意味す
る。この位置効果に関して，試験試料の位置に関係する
静電容量型センサの感度を，測定スロツト幅の関数とし
て百分率でプロツトすると，浴槽形の曲線となる。即ち
電極に対する試験試料の間隔に応じて，測定される試験
試料の質量は異なる値をとる。例えば電極と試験試料と
の間隔が測定スロツト幅の１０％以下であると，試験試
料の質量に対して，２０％までの過大な値従って誤った
値が生じる。
【００１２】さてガイド５によつて測定スロツト３をそ
の幅の８０％に狭め，両側で測定スロツトのそれぞれの
縁領域の１０％を覆つてしまうと，感度の最大変化は実
質的に１０％以下となり，両側の縁領域をスロツト幅の
約１５％まで覆うと，感度最大変化は４％以下となる。
かくて，いま例として挙げている１２ｍｍのスロツト幅
の測定プローブでは，ガイド５と電極４との間の間隔２
ｍｍが適当なことが判る。
の幅の８０％に狭め，両側で測定スロツトのそれぞれの
縁領域の１０％を覆つてしまうと，感度の最大変化は実
質的に１０％以下となり，両側の縁領域をスロツト幅の
約１５％まで覆うと，感度最大変化は４％以下となる。
かくて，いま例として挙げている１２ｍｍのスロツト幅
の測定プローブでは，ガイド５と電極４との間の間隔２
ｍｍが適当なことが判る。
【００１３】ガイド５は，測定スロツト３へ挿入可能で
測定スロツト中に固定可能なＵ字型ガイド部材７の２つ
の脚を形成するのが好ましい。ガイド部材７は溝状断面
の部材をＵ字型に折曲げ，ガイド５を形成する基底部
と，これより襟状に突出する側面突出部８を持つてい
る。この側面突出部８は試験試料の走行方向，即ち図１
の面に対して直角な方向にガイド部材７を測定スロツト
３に対して固定する役目をする。図２からわかるよう
に，特にこの目的のため，ガイド部材７の側面突出部８
は電極４の保持ブロツク２を抱く形になる。溝状断面の
帯材の基底部と側面突出部８との間の移行領域には段９
が設けられ，これはガイド５を電極４から間隔をおいて
離す効果を持つ。もちろんガイド５を直接電極上に取り
付けることもできる。
測定スロツト中に固定可能なＵ字型ガイド部材７の２つ
の脚を形成するのが好ましい。ガイド部材７は溝状断面
の部材をＵ字型に折曲げ，ガイド５を形成する基底部
と，これより襟状に突出する側面突出部８を持つてい
る。この側面突出部８は試験試料の走行方向，即ち図１
の面に対して直角な方向にガイド部材７を測定スロツト
３に対して固定する役目をする。図２からわかるよう
に，特にこの目的のため，ガイド部材７の側面突出部８
は電極４の保持ブロツク２を抱く形になる。溝状断面の
帯材の基底部と側面突出部８との間の移行領域には段９
が設けられ，これはガイド５を電極４から間隔をおいて
離す効果を持つ。もちろんガイド５を直接電極上に取り
付けることもできる。
【００１４】側面突出部８の自由端は固定用突出部１０
で終わり，この突出部は入口部材６の対応する溝１１に
かみ合わされる。ガイド部材７の他の固定手段として，
入口部材６には突起１２があり，これはガイド５を形成
する溝状断面の帯材の基底部の裏側に当接する。このよ
うにしてこの自由端の領域でガイド部材７は溝１１にか
み合う固定用突出部１０と，ガイド５を固定する突起１
２によつてしつかりと留められる。
で終わり，この突出部は入口部材６の対応する溝１１に
かみ合わされる。ガイド部材７の他の固定手段として，
入口部材６には突起１２があり，これはガイド５を形成
する溝状断面の帯材の基底部の裏側に当接する。このよ
うにしてこの自由端の領域でガイド部材７は溝１１にか
み合う固定用突出部１０と，ガイド５を固定する突起１
２によつてしつかりと留められる。
【００１５】ガイド部材７の材質としては適切なプラス
チツク，特に非電導性で誘電率のできるだけ低いものが
用いられる。更に，ガイド部材７は機械的，化学的に安
定していなければならない。化学的安定と言うことは，
試験試料とガイド５の間で化学反応が起こつてはならな
いと言うことを意味する。実際の試みではポリメチレン
オキサイドが特に適した材料であることが判つた。特性
が良好であることとは別に，この材料はまた極めて安価
であり，加工し易い。
チツク，特に非電導性で誘電率のできるだけ低いものが
用いられる。更に，ガイド部材７は機械的，化学的に安
定していなければならない。化学的安定と言うことは，
試験試料とガイド５の間で化学反応が起こつてはならな
いと言うことを意味する。実際の試みではポリメチレン
オキサイドが特に適した材料であることが判つた。特性
が良好であることとは別に，この材料はまた極めて安価
であり，加工し易い。
【図１】糸，スライバの不均一性を測定するための静電
容量型センサを有する測定プローブの平面図である。
容量型センサを有する測定プローブの平面図である。
【図２】図１の矢日ＩＩの方向に見た図である。
【図３】図１の第１の詳細図である。
【図４】図３の矢印ＩＶの方向に見た図である。
【図５】図１の第２の詳細図である。
【図６】図５の矢印ＶＩの方向に見た図である。
３ 測定スロツト
５ ガイド
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 7/00 - 7/34
G01B 11/00 - 11/30
G01G 1/00 - 9/00
G01N 27/00 - 27/10
Claims (7)
- 【請求項１】 静電容量型センサが，測定領域を構成し
かつ試験試料を通過させるために設けられた測定スロツ
ト（３）を区画する板状電極（４）を持っているものに
おいて，試験試料に面する側で板状電極（４）を覆って
測定スロツト（３）の幅を減少する機械的手段（５）が
測定領域に設けられていることを特徴とする，長く延び
た繊維試験試料の質量又は直径の変動を検出するための
静電容量型センサ。 - 【請求項２】 機械的手段としてガイド（５）が設けら
れていることを特徴とする，請求項１に記載のセンサ。 - 【請求項３】 ガイド（５）が低い誘電率を持つ非電導
性材料から成っていることを特徴とする，請求項２に記
載のセンサ。 - 【請求項４】 ガイド（５）の材料がポリメチレンオキ
サイドにより形成されていることを特徴とする，請求項
２に記載のセンサ。 - 【請求項５】 ２つのガイド（５）が長さの中央部で一
体に結合され，それにより測定スロツト（３）に固定可
能な単一のガイド部材（７）が形成されていることを特
徴とする，請求項２ないし４のうち１つに記載のセン
サ。 - 【請求項６】 ガイド部材（７）が，曲げられた側面突
出部（８）を持つ平らな帯板から成り，かつ測定スロツ
ト（３）に適合する形状を持ち，ガイド部材（７）の曲
げられた側面突出部が，試験試料の走行方向において測
定スロツトの前縁及び後縁を囲み，試験試料の走行方向
においてガイド部材を固定するのに役立つことを特徴と
する，請求項５に記載のセンサ。 - 【請求項７】 ガイド部材（７）が測定スロツト（３）
の底へ押付けられ，この位置に固定されていることを特
徴とする請求項６に記載のセンサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH03066/92-0 | 1992-10-01 | ||
| CH3066/92A CH684550A5 (de) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Kapazitiver Sensor zur Erfassung von Masse- und/oder Durchmesserschwankungen von langgestrecktem textilem Prüfgut. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06207806A JPH06207806A (ja) | 1994-07-26 |
| JP3508027B2 true JP3508027B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=4247871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26146293A Expired - Fee Related JP3508027B2 (ja) | 1992-10-01 | 1993-09-14 | 長く延びた繊維試験試料の質量又は直径の変動を検出するための静電容量型センサ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5530368A (ja) |
| EP (1) | EP0590503B1 (ja) |
| JP (1) | JP3508027B2 (ja) |
| CN (1) | CN1045819C (ja) |
| CH (1) | CH684550A5 (ja) |
| DE (1) | DE59310169D1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5747992A (en) * | 1995-06-07 | 1998-05-05 | Abb Power T&D Company Inc. | Materials characterization cell for polarization spectrum and streaming electrification measurements |
| US6168080B1 (en) | 1997-04-17 | 2001-01-02 | Translucent Technologies, Llc | Capacitive method and apparatus for accessing contents of envelopes and other similarly concealed information |
| US5996872A (en) * | 1997-06-13 | 1999-12-07 | Solvetech, Inc. | Edge position sensor with integral thickness gauge |
| US6169407B1 (en) * | 1997-09-02 | 2001-01-02 | Goss Graphics Systems | Water content metering apparatus |
| US6499345B1 (en) | 1998-07-31 | 2002-12-31 | Zellweger Luwa Ag | Measuring device for thread-like test samples |
| DE19908236A1 (de) * | 1999-02-25 | 2000-09-14 | Stein Herbert Textechno | Vorrichtung zur automatischen Prüfung der Gleichmäßigkeit von textilem Prüfgut |
| US6202929B1 (en) | 1999-03-10 | 2001-03-20 | Micro-Epsilon Mess Technik | Capacitive method and apparatus for accessing information encoded by a differentially conductive pattern |
| US6388452B1 (en) * | 2000-04-20 | 2002-05-14 | Hewlett-Packard Company | Device for sensing media thickness using capacitance measurements |
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| CN101168874B (zh) * | 2006-10-27 | 2011-07-27 | 马国富 | 带测速的纱线信号检测装置 |
| CN102520026B (zh) * | 2011-12-30 | 2013-10-30 | 湖南科技学院 | 一种谷物水分检测电容探头 |
| WO2016149842A1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-09-29 | Uster Technologies Ag | Electrode assembly for capacitively testing an elongated textile material |
| CN111411429A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-14 | 东华大学 | 一种四罗拉环锭细纱机的须条检测装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3341774A (en) * | 1962-07-17 | 1967-09-12 | Comm Res Inc | Capacitance detector having a transmitter connected to one plate and a receiver connected to another plate |
| NL6406359A (ja) * | 1964-06-05 | 1965-12-06 | ||
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