JPS5937683Y2 - 厚さ測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、紙の厚さ測定等に用いて好適な接触形の厚さ
測定装置に関するものである。

製紙工程等においては、紙の下側にセンサ部分、下側に
その他の部分という、ように厚さ測定装置が分離して配
置され、走査しながら測定する場合においては、上下の
各部分が同時に移動する。

この場合、上下に分離された各部分は、それぞれ別のフ
レームによって案内されるため、両者の間隔が若干変動
し、この間隔変化が接触形厚さ測定装置の測定精度を低
下させる原因となっている。

本考案の目的は、フレーム間隔が変化しても測定精度の
低下がほとんど生じない厚さ測定装置を提供することに
ある。

以下図面により本考案を詳細に説明する。

第１図は本考案に係る厚さ測定装置の一実施例を示す断
面図である。

図において、１は下方に開口部を有した内側ケース、２
は気体吹出し穴２１が複数形成された標板２２を下面に
有したターゲット容器、３はターゲット容器２を中央に
保持した状態で内側ケース１の開口部をふさぐ内側弾性
膜、４はターゲツト容器２上面と内側ケース１内壁との
間に取り付けられたスプリングである。

また、５は複数の気体吹出し穴５１が下方に位置するよ
うに内側ケース１に取り付けられた中空環、６は下方に
開口部を有した外側ケース、１は内側ケース１を中央に
保持した状態で前記外側ケース６の開口部をふさぐ外側
弾性膜、８は内側ケース１と外側ケース６とを結ぶスプ
リングである。

標板２２の少なくとも下表面部分（表面又は表面付近）
は導電性材料で構成されている。

また、内側ケース１、ターゲット容器２、中空環５、外
側ケース６には、それぞれ可撓チューブ１１，１２゜１
３．１４でもって圧縮空気が導びかれるようになってい
る。

そして、これらのチューブＩＬ１４とこれらのチューブ
１１〜１４が貫通する壁穴との間は、空気のもれが生じ
ないように封じられている。

９はターゲット部２の標板２２との間隔に対応した信号
を出力するセンサである。

このセンサ９において、９１は筒、９２は筒９１の上方
の面に取り付けられた非導電性材料でなる接触子、９３
は一端が接触子６２に取り付けられ周面には二つの溝が
形成された円柱状ボビン、９４，９５はそれぞれボビン
９３の溝に巻かれた検出用コイル、補償用コイル、９６
は特性を向上させるため補償用コイル９５付近のボビン
９３に取り付けられた補償用の導電性プレート、９７は
リード線、９８は筒９１の下面に取り付けられたプレー
トであるなお、被測定物（以下シートと記す）Ｓは図に
相像線で示したように、ターゲット部２（標板２２）と
センサ９（接触子９２）との間に配置される。

次にこの実施例の動作を説明する。

まず、非測定時（シートＳが挿入されていない時）にお
いては、各チューブ１１〜１４に圧縮空気が導びかれて
いないため、内側ケース１およびターゲット容器２が、
スプリング４，８によって引き上げられている（スプリ
ング４，８のばね定数そのものは小さいが、初期力が大
きくなるように伸ばした状態で取り付けられている）。

したがって、ターゲット容器２とセンサ９との間隔にシ
ートＳを容易に挿入できる。

次に測定時（シートＳが挿入されている時）においては
、チューブ１２，１３にそれぞれ一定の圧力の圧縮空気
が与えられているため、シートＳをセンサ９に押しつげ
るように、気体吹出し穴２１，５１からシートＳの表面
に向かって、空気が吹き出している。

また、チューブ１１１３にもそれぞれ一定の圧力の圧縮
空気が与えられているため弾性膜３，７が伸び、ターゲ
ット容器２および内側ケース１が下方に変位している。

内側ケース１およびターゲツト容器２０安定位置は、圧
縮空気の吹出しによって生ずる反発力およびスプリング
４，８の復元力（実際の動作範囲においては、この復元
力はほぼ一定とみなせる）とケース１，６内の圧縮空気
により生じた力（実際の動作範囲においては、この力も
ほぼ一定とみなせる）等とが、バランスするような位置
である。

したがって、チューブ１３，１４に導びかれた圧縮空気
によって内側ケース１とシートＳ表面との間隔が一定に
保たれ、チューブ１１，１２に導びかれた圧縮空気によ
ってターゲット容器２とシートＳ表面との間隔が一定に
保たれることになる。

このような関係は、フレーム間隔変化（外側ケース６と
センサ９との間隔変化として現われる）やシー）Ｓの厚
さ変化があっても持続される。

したがって、ターゲット容器２とセンサ９との間隔は常
にシー）Ｓの厚さに対応した大きさになっている。

よって、センサ９の出力信号からシートＳの厚さを正確
に求めることができる。

しかしながら、フレーム間隔変化やシートＳ厚さ変化が
大きく現実にスプリング４，８および弾性膜３，７のば
ね定数の大きさを無視して説明できない場合も生ずるが
、本考案装置はこのような場合においても良好に動作す
る。

すなわち、この場合においても、フレーム間隔変化やシ
ー）Ｓ厚さ変化のほとんどが、チューブ１３，１４に導
びかれた圧縮空気の働きにより内側ケース１と外側ケー
ス６との間の相対変位で吸収されるので、内側ケース１
とターゲット容器２との間の相対変位で吸収すべき変位
は小さい。

したがって、かなりの高精度で、ターゲット容器２とシ
ー）Ｓ表面との間隔は一定に保たれている。

次にセンサ９の動作を説明する。

検出用コイル９４、補償用コイル９５は共に交流で励磁
されており、これらコイル９４，９５の周囲には交流磁
界が生じている。

交流磁界中におかれた標板２２およびプレート９６には
、コイル９４，９５に生ずる磁界の窒化を妨げるように
、過電流が発生する。

この過電流の大きさは、標板２２、プレート９６とコイ
ル９４，９５との間隔によって変わる。

したがって、シートＳの厚さが変動すると標板２２が上
下するので、検出用コイル９４による磁界中の標板２２
の占める部分が増減し、検出用コイル９４によって標板
２２に発生する過電流が変化する。

この過電流の大きさに応じて検出用コイル９４のインピ
ーダンスが変化する。

すなわち、シートＳの厚さに対応して検出用コイル９４
のインピーダンスが変化する。

一方、補償用コイル９５のインピーダンスは、プレート
９６に発生する過電流の大きさに対応して変化すること
になるが、これらの間隔は一定であるから、通常は変化
しない。

補償用コイル９５やプレート９６を用いている理由は、
温度変化等に起因する測定誤差を避けるためである。

回路上は、コイル９４．９５のインピーダンス変化を差
動的に検出し、シートＳの厚さを求めている。

第２図は、センサ９を駆動する回路の一例を示すブロッ
ク線図である。

図において、ＢＲはコイル９４，９５および抵抗からな
るブリッジ、Ｏ８Ｃは発振器、ＲＦＣは整流器、ＡＭＰ
は増幅器である。

次に動作を説明する。シー）Ｓの厚さが変化し標板２２
が移動すると、交流励磁されている検出用コイル９４の
インピーダンスが変わる。

したがって、ブリッジＢＲの出力が標板２２の変位量に
応じて変化する。

このブリッジＢＲの出力は、整流器ＲＦＣで整流された
後増幅器ＡＩＶＩＰで増幅され、電気信号ｏ ｕ ｔ、
とじて出力される。

この出力信号がシー）Ｓの厚さに対応したものである。

なお、上記の説明においては、スプリング４，８を用い
たものを示したが、非測定時においてケース１，６内に
負圧を導びげるようにしておけば、用いなくても実現で
きる。

また、空気のかわりの他の気体を用いても良い。

以上説明したように、本考案によれば、フレーム間隔が
変化しても、高精度に被測定物の厚さを測定できる厚さ
測定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る厚さ測定装置の一実施例を示す断
面図、第２図は第１図に示したセンサを駆動するための
回路の一例を示すブロック線図である。 １・・・・・・内側ケース、２・・・・・・ターゲット
容器、３・・・・・・内側弾性膜、４，８・・・・・・
スプリング、５・・・・・・中空環、６・・・・・・外
側ケース、７・・・・・・外側弾性膜、９・・・・・・
センサ、２１，５６・・・・・・気体吹出し穴、２２・
・・・・・標板、９２・・・・・・接触子、９３・・・
・・・ボビン ９４・・・・・・検出用コイル、９５・
・・・・・補償用コイル、９６・・・・・・導電性プレ
ート。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） 下方に開口部を有した内側ケースと、気体吹
   出し穴が形成された標板な下面に有したターゲット容器
   と、このターゲット容器を中央に保持した状態で前記内
   側ケースの開口部をふさぐ内側弾性膜と、下方に気体吹
   出し穴が位置するように前記内側ケースに取り付けられ
   た中空環と、下方に開口部を有した外側ケースと、前記
   内側ケースを中央に保持した状態で前記外側ケースの開
   口部をふさぐ外側弾性膜と、前記ターゲット容器の標板
   と被測定物を介して対向配置されこの標板との間隔に対
   応した信号を出力するセンサとを具備し、前記ターゲッ
   ト容器、前記内側ケース、前記中空環および前記外側ケ
   ースに圧力を供給することにより被測定物を前記センサ
   に密着させるように構成した厚さ測定装置。
2. （２）一方の面が被測定物に接触する接触子と、この接
   触子の他方の面の側に配置されたボビンと、このボビン
   に巻かれた検出用コイルおよび補償用コイルと、この補
   償用コイル付近ノホヒンニ固定された導電性プレートと
   からセンサを構成するとともに、標板の少なくとも表面
   部分を導電性材料で構成したことを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の厚さ測定装置。