JP2000097736A - 変位測定装置 - Google Patents
変位測定装置Info
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- JP2000097736A JP2000097736A JP10267985A JP26798598A JP2000097736A JP 2000097736 A JP2000097736 A JP 2000097736A JP 10267985 A JP10267985 A JP 10267985A JP 26798598 A JP26798598 A JP 26798598A JP 2000097736 A JP2000097736 A JP 2000097736A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 29
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被変位測定物の変位量を正確に検出する。
【解決手段】 送信部１１、例えば、岩盤１３に埋設さ
れており、発振回路１４ａの発振に応じて送信コイル１
４ｂは磁束を出力する。受信部１２には第１及び第２の
受信コイル１５ａ及び１５ｂが備えられており、第１及
び第２の受信コイルは磁束に応答してそれぞれ第１及び
第２の電圧を出力する。第１及び第２の検波回路１６ａ
及び１６ｂはそれぞれ第１及び第２の電圧を検波して第
１及び第２の検波信号を出力する。そして、除算回路１
７は第１及び第２の検波信号を割り算処理して変位測定
結果を得る。
れており、発振回路１４ａの発振に応じて送信コイル１
４ｂは磁束を出力する。受信部１２には第１及び第２の
受信コイル１５ａ及び１５ｂが備えられており、第１及
び第２の受信コイルは磁束に応答してそれぞれ第１及び
第２の電圧を出力する。第１及び第２の検波回路１６ａ
及び１６ｂはそれぞれ第１及び第２の電圧を検波して第
１及び第２の検波信号を出力する。そして、除算回路１
７は第１及び第２の検波信号を割り算処理して変位測定
結果を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は変位測定装置に関
し、特に、岩盤中のクラック発生によって生じる岩盤崩
落を事前に検出するための測定装置に関する。
し、特に、岩盤中のクラック発生によって生じる岩盤崩
落を事前に検出するための測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、急傾斜面においては、降雨又は
地震等の影響によって岩盤崩落が発生する恐れがあり、
これによって、周辺道路及び家屋等に甚大な被害を及ぼ
すことがある。このような岩盤崩落を事前に検出するた
め、種々の検出手法が知られている。
地震等の影響によって岩盤崩落が発生する恐れがあり、
これによって、周辺道路及び家屋等に甚大な被害を及ぼ
すことがある。このような岩盤崩落を事前に検出するた
め、種々の検出手法が知られている。
【０００３】従来の検出手法として、例えば、予め崩落
危険箇所を設定して、崩落危険箇所のボーリングを行っ
て、ボーリング箇所に感圧ケーブルをグラウト設置して
崩落を検出することが行われている。つまり、この手法
では、岩盤崩落の前兆によって感圧ケーブルがせん断を
受けた際、感圧ケーブルの特性インピーダンスが変化す
る。そして、感圧ケーブルに入射パルスを与えておく
と、感圧ケーブルの特性インピーダンス変化に応じて入
射パルスに対する反射波が変化することになり、この反
射波の変化によって斜面崩壊（岩盤崩落）を検出してい
る。
危険箇所を設定して、崩落危険箇所のボーリングを行っ
て、ボーリング箇所に感圧ケーブルをグラウト設置して
崩落を検出することが行われている。つまり、この手法
では、岩盤崩落の前兆によって感圧ケーブルがせん断を
受けた際、感圧ケーブルの特性インピーダンスが変化す
る。そして、感圧ケーブルに入射パルスを与えておく
と、感圧ケーブルの特性インピーダンス変化に応じて入
射パルスに対する反射波が変化することになり、この反
射波の変化によって斜面崩壊（岩盤崩落）を検出してい
る。
【０００４】さらに、従来の検出手法として、ロッド下
端をアンカーで岩盤内に固定して、表層岩盤とロッドと
の相対的変位を機械的に検出して、これによって、斜面
崩壊（岩盤崩落）を検出する手法も知られている。
端をアンカーで岩盤内に固定して、表層岩盤とロッドと
の相対的変位を機械的に検出して、これによって、斜面
崩壊（岩盤崩落）を検出する手法も知られている。
【０００５】図４を参照して、ロッドを用いた検出手法
について概説すると、岩盤２１をボーリングしてボーリ
ング穴を形成する。ボーリング穴にロッド２２を挿入し
てロッド２２の下端（一端）をアンカー（固定治具）２
３で岩盤２１に固定する。ロッド２２の他端側には変位
測定器２４が配置され、変位測定器２４によってロッド
２２の変位を測定する。つまり、岩盤２１の変位をロッ
ド２２の変位として検出する。
について概説すると、岩盤２１をボーリングしてボーリ
ング穴を形成する。ボーリング穴にロッド２２を挿入し
てロッド２２の下端（一端）をアンカー（固定治具）２
３で岩盤２１に固定する。ロッド２２の他端側には変位
測定器２４が配置され、変位測定器２４によってロッド
２２の変位を測定する。つまり、岩盤２１の変位をロッ
ド２２の変位として検出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、感圧ケーブ
ルを用いた検出手法では、せん断による岩盤の移動量が
検出できず、どの程度岩盤がずれたか検出できないとい
う問題点がある。
ルを用いた検出手法では、せん断による岩盤の移動量が
検出できず、どの程度岩盤がずれたか検出できないとい
う問題点がある。
【０００７】また、ロッドを用いた検出手法では、ロッ
ドにストレスを加えないようにして鉛直性を保った状態
でロッドを設置する必要がある。加えて、この手法は、
非接触の測定手法ではないため、岩盤にロッドの長さ方
向以外の変位が生じると、測定器とロッドとの接触部に
ストレスが生じて、正確な測定ができなくなるばかりで
なく、場合によっては測定器自体が破壊されてしまうと
いう問題点がある。
ドにストレスを加えないようにして鉛直性を保った状態
でロッドを設置する必要がある。加えて、この手法は、
非接触の測定手法ではないため、岩盤にロッドの長さ方
向以外の変位が生じると、測定器とロッドとの接触部に
ストレスが生じて、正確な測定ができなくなるばかりで
なく、場合によっては測定器自体が破壊されてしまうと
いう問題点がある。
【０００８】さらに、ロッドを用いた検出手法では、相
対的変位量が大きくなる場合を考慮すると、ロッドの余
長を長くしなければならないという問題点もある。
対的変位量が大きくなる場合を考慮すると、ロッドの余
長を長くしなければならないという問題点もある。
【０００９】本発明の目的は岩盤の移動量を正確に検出
することのできる変位測定装置を提供することにある。
することのできる変位測定装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、被変位
測定物に埋設され磁束を出力する送信部と、該送信部か
ら離れて配置され前記送信部に磁気的に結合された受信
部とを有し、前記送信部には、予め定められた周波数の
発振信号を出力する発振回路と、該発振信号に応じて前
記磁束を出力する送信コイルとが備えられ、前記受信部
には、第１の受信コイルと該第１の受信コイルに対して
所定の距離をおいて配置された第２の受信コイルとが備
えられており、前記第１の受信コイルは前記磁束に応答
して第１の電圧を出力し、前記第２の受信コイルは前記
磁束に応答して第２の電圧を出力しており、さらに、前
記受信部は、前記第１の電圧を検波して第１の検波信号
を得る第１の検波回路と、前記第２の電圧を検波して第
２の検波信号を得る第２の検波回路と、前記第１及び前
記第２の検波信号を除算処理して前記変位測定結果を得
る除算回路とを有することを特徴とする変位測定装置が
得られる。なお、前記送信コイルの中心軸と前記第１及
び前記第２の受信コイルの中心軸とは一直線上に配置さ
れる。
測定物に埋設され磁束を出力する送信部と、該送信部か
ら離れて配置され前記送信部に磁気的に結合された受信
部とを有し、前記送信部には、予め定められた周波数の
発振信号を出力する発振回路と、該発振信号に応じて前
記磁束を出力する送信コイルとが備えられ、前記受信部
には、第１の受信コイルと該第１の受信コイルに対して
所定の距離をおいて配置された第２の受信コイルとが備
えられており、前記第１の受信コイルは前記磁束に応答
して第１の電圧を出力し、前記第２の受信コイルは前記
磁束に応答して第２の電圧を出力しており、さらに、前
記受信部は、前記第１の電圧を検波して第１の検波信号
を得る第１の検波回路と、前記第２の電圧を検波して第
２の検波信号を得る第２の検波回路と、前記第１及び前
記第２の検波信号を除算処理して前記変位測定結果を得
る除算回路とを有することを特徴とする変位測定装置が
得られる。なお、前記送信コイルの中心軸と前記第１及
び前記第２の受信コイルの中心軸とは一直線上に配置さ
れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】まず、図１を参照して、図示の変位測定装
置は送信部１１及び受信部１２を備えている。送信部１
１は被変位測定物である岩盤１３内に埋設されている。
一方、受信部１２は送信部１１と対向して地上付近に配
置される。
置は送信部１１及び受信部１２を備えている。送信部１
１は被変位測定物である岩盤１３内に埋設されている。
一方、受信部１２は送信部１１と対向して地上付近に配
置される。
【００１３】送信部１１は発振回路１４ａ及び送信コイ
ル１４ｂを備えており、発振回路１４ａは予め定められ
た周波数の発振信号を出力する。受信部１２は第１の受
信コイル１５ａと第１の受信コイル１５ａに対して所定
の間隔（距離）をおいて配置された第２の受信コイル１
５ｂとを備えている。この際、送信コイル１４ｂの中心
軸と第１及び第２の受信コイル１５ａ及び１５ｂの中心
軸とは一直線上に配置されている。そして、第１の受信
コイル１５ａは第１の検波回路１６ａに接続され、第２
の受信コイル１５ｂは第２の検波回路１６ｂに接続され
ており、第１及び第２の検波回路１６ａ及び１６ｂは除
算回路１７に接続されている。
ル１４ｂを備えており、発振回路１４ａは予め定められ
た周波数の発振信号を出力する。受信部１２は第１の受
信コイル１５ａと第１の受信コイル１５ａに対して所定
の間隔（距離）をおいて配置された第２の受信コイル１
５ｂとを備えている。この際、送信コイル１４ｂの中心
軸と第１及び第２の受信コイル１５ａ及び１５ｂの中心
軸とは一直線上に配置されている。そして、第１の受信
コイル１５ａは第１の検波回路１６ａに接続され、第２
の受信コイル１５ｂは第２の検波回路１６ｂに接続され
ており、第１及び第２の検波回路１６ａ及び１６ｂは除
算回路１７に接続されている。
【００１４】上述の変位測定装置では、発振回路１４ａ
の発振に応じて送信コイル１４ｂから磁束が送出され
る。この磁束は第１及び第２の受信コイル１５ａ及び１
５ｂで受信され、第１及び第２の受信コイル１５ａ及び
１５ｂは磁束強度に応じた電圧をそれぞれ第１及び第２
の電圧として出力する。これら第１及び第２の電圧はそ
れぞれ第１及び第２の検波回路１６ａ及び１６ｂで検波
されて第１及び第２の検波信号として出力される。これ
ら第１及び第２の検波信号は除算回路１７で割り算処理
されて後述するように変位測定出力として出力される。
の発振に応じて送信コイル１４ｂから磁束が送出され
る。この磁束は第１及び第２の受信コイル１５ａ及び１
５ｂで受信され、第１及び第２の受信コイル１５ａ及び
１５ｂは磁束強度に応じた電圧をそれぞれ第１及び第２
の電圧として出力する。これら第１及び第２の電圧はそ
れぞれ第１及び第２の検波回路１６ａ及び１６ｂで検波
されて第１及び第２の検波信号として出力される。これ
ら第１及び第２の検波信号は除算回路１７で割り算処理
されて後述するように変位測定出力として出力される。
【００１５】ここで、図１及び図２を参照して、いま、
送信コイル１４ｂと第１の受信コイルとの距離をＤ、第
１の受信コイル１６ａと第２受信コイル１６ｂとの距離
をＥとする。そして、送信部１１の送信出力レベルをＶ
0 、第１及び第２の電圧をそれぞれＶ13及びＶ14とす
る。
送信コイル１４ｂと第１の受信コイルとの距離をＤ、第
１の受信コイル１６ａと第２受信コイル１６ｂとの距離
をＥとする。そして、送信部１１の送信出力レベルをＶ
0 、第１及び第２の電圧をそれぞれＶ13及びＶ14とす
る。
【００１６】ビオサバールの法則から半径ａのコイルに
電流Ｉを流した時、このコイルの中心軸上の点Ｑにおけ
る磁束の強さＨはコイルの中心と点Ｑとの距離をｄとす
ると、数１で表される。
電流Ｉを流した時、このコイルの中心軸上の点Ｑにおけ
る磁束の強さＨはコイルの中心と点Ｑとの距離をｄとす
ると、数１で表される。
【００１７】
【数１】
【００１８】いま、コイルの半径ａに比べて距離ｄが極
めて大きな値であれば、数１は数２で近似することがで
きる。
めて大きな値であれば、数１は数２で近似することがで
きる。
【００１９】
【数２】
【００２０】このコイルに発生する電圧は磁束の強さＨ
に比例するから、ｋを比例定数とすると、送信出力レベ
ルＶ0 は数３で表され、その結果、上記の第１及び第２
の電圧Ｖ13及びＶ14は、数３で表すことができる。
に比例するから、ｋを比例定数とすると、送信出力レベ
ルＶ0 は数３で表され、その結果、上記の第１及び第２
の電圧Ｖ13及びＶ14は、数３で表すことができる。
【００２１】
【数３】
【００２２】これら第１及び第２の電圧Ｖ13及びＶ
14は、除算回路１７に与えられ、除算回路１７は数４で
示す割り算処理を行い、変位測定出力Ａを出力する。
14は、除算回路１７に与えられ、除算回路１７は数４で
示す割り算処理を行い、変位測定出力Ａを出力する。
【００２３】
【数４】
【００２４】数４を参照すると、送信コイル１４ｂと第
１の受信コイル１５ａとの距離Ｄの変化に応じて変位測
定出力Ａが変化することがわかる。つまり、岩盤１３の
移動に応じて距離Ｄが変化して変位測定出力Ａが変化す
ることがわかる。そして、この変位測定出力Ａは岩盤１
３の移動量（変位量）に応じて、図３に示すように変化
することになる。つまり、岩盤１３の移動量（変位量）
が大きくなるにつれて変位測定出力Ａは線形的に小さく
なる。
１の受信コイル１５ａとの距離Ｄの変化に応じて変位測
定出力Ａが変化することがわかる。つまり、岩盤１３の
移動に応じて距離Ｄが変化して変位測定出力Ａが変化す
ることがわかる。そして、この変位測定出力Ａは岩盤１
３の移動量（変位量）に応じて、図３に示すように変化
することになる。つまり、岩盤１３の移動量（変位量）
が大きくなるにつれて変位測定出力Ａは線形的に小さく
なる。
【００２５】さらに、数４では、送信コイル１４ｂの出
力レベルＶ0 が変位測定出力Ａに含まれておらず、その
結果、送信コイル１４ｂの出力レベルＶ0 の変動に依存
することなく正確に変位を測定することができる。
力レベルＶ0 が変位測定出力Ａに含まれておらず、その
結果、送信コイル１４ｂの出力レベルＶ0 の変動に依存
することなく正確に変位を測定することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、送信
部と受信部とを分離して、受信部を岩盤中に埋設して、
受信部と送信部とを磁気的に結合して岩盤の変位を受信
部で検出するようにしたから、信号受信可能範囲（磁気
的結合範囲）が変位測定可能範囲となって、大きな変位
も正確に測定することができるという効果があり、岩盤
崩落の事前検出、事故防止、避難警報の情報源等に適用
すれば、防災上大きなメリットがある。
部と受信部とを分離して、受信部を岩盤中に埋設して、
受信部と送信部とを磁気的に結合して岩盤の変位を受信
部で検出するようにしたから、信号受信可能範囲（磁気
的結合範囲）が変位測定可能範囲となって、大きな変位
も正確に測定することができるという効果があり、岩盤
崩落の事前検出、事故防止、避難警報の情報源等に適用
すれば、防災上大きなメリットがある。
【００２７】さらに、受信部には所定の間隔をおいて第
１及び第２の受信コイルを配置して、第１及び第２の受
信コイルの出力比から岩盤の変位を検出するようにした
から、変位測定結果が送信側の出力レベルの変動に依存
することなく正確に変位を測定できるという効果があ
る。
１及び第２の受信コイルを配置して、第１及び第２の受
信コイルの出力比から岩盤の変位を検出するようにした
から、変位測定結果が送信側の出力レベルの変動に依存
することなく正確に変位を測定できるという効果があ
る。
【図１】本発明による変位測定装置の一例を示す図であ
る。
る。
【図２】図１に示す変位測定装置の変位測定部の一例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】図１に示す変位測定装置における変位−出力特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図４】従来の変位測定装置を示す図である。
１１ 送信部 １２ 受信部 １４ａ 発振回路 １４ｂ 送信コイル １５ａ，１５ｂ 受信コイル １６ａ，１６ｂ 検波回路 １７ 除算回路 １３，２１ 岩盤 ２２ ロッド ２３ アンカー（固定治具） ２４ 変位測定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA02 BA16 CA10 DA02 DA05 DA11 DD03 EB30 GA01 KA01 KA03 LA25 2F076 BA01 BA18 BB09 BD15 BE02
Claims (2)
- 【請求項１】 被変位測定物に埋設され磁束を出力する
送信部と、該送信部から離れて配置され前記送信部に磁
気的に結合された受信部とを有し、前記送信部には、予
め定められた周波数の発振信号を出力する発振回路と、
該発振信号に応じて前記磁束を出力する送信コイルとが
備えられ、前記受信部には、第１の受信コイルと該第１
の受信コイルに対して所定の距離をおいて配置された第
２の受信コイルとが備えられており、前記第１の受信コ
イルは前記磁束に応答して第１の電圧を出力し、前記第
２の受信コイルは前記磁束に応答して第２の電圧を出力
しており、さらに、前記受信部は、前記第１の電圧を検
波して第１の検波信号を得る第１の検波回路と、前記第
２の電圧を検波して第２の検波信号を得る第２の検波回
路と、前記第１及び前記第２の検波信号を除算処理して
前記変位測定結果を得る除算回路とを有することを特徴
とする変位測定装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載された変位測定装置にお
いて、前記送信コイルの中心軸と前記第１及び前記第２
の受信コイルの中心軸とは一直線上に配置されているこ
とを特徴とする変位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10267985A JP2000097736A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10267985A JP2000097736A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 変位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000097736A true JP2000097736A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17452320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10267985A Pending JP2000097736A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000097736A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008039562A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Meisei Electric Co Ltd | 移動体の位置検出方法及び装置 |
| JP2008197124A (ja) * | 2004-03-04 | 2008-08-28 | Zircon Corp | レシオメトリックスタッドセンサ |
-
1998
- 1998-09-22 JP JP10267985A patent/JP2000097736A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008197124A (ja) * | 2004-03-04 | 2008-08-28 | Zircon Corp | レシオメトリックスタッドセンサ |
| JP2008039562A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Meisei Electric Co Ltd | 移動体の位置検出方法及び装置 |
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