JP2000266593A - 無電源振動検知センサ - Google Patents
無電源振動検知センサInfo
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 45
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 9
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】振動測定箇所での給電を必要としない光パッシ
ブ部品で構成される振動検出部を提供すると共に、遠隔
でも信号伝送装置などを必要とせず安価に振動を検知で
きる無電源振動検知センサを提供すること。 【解決手段】単一波長の光を出射し、且つ戻り反射光の
強度を測定する光反射測定装置と、振動を検知する光振
動検出部と、該光振動検出部と前記光反射測定装置とを
接続する光ファイバとから構成したことにある。
ブ部品で構成される振動検出部を提供すると共に、遠隔
でも信号伝送装置などを必要とせず安価に振動を検知で
きる無電源振動検知センサを提供すること。 【解決手段】単一波長の光を出射し、且つ戻り反射光の
強度を測定する光反射測定装置と、振動を検知する光振
動検出部と、該光振動検出部と前記光反射測定装置とを
接続する光ファイバとから構成したことにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、防災などの目的に
使用される振動検知センサ、特に光パッシブ部品を用い
て電源不要とした無電源振動検知センサに関するもので
ある。
使用される振動検知センサ、特に光パッシブ部品を用い
て電源不要とした無電源振動検知センサに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の防災などの目的に使用さ
れる振動検知センサの概略構成図である。２１は振子、
２２は検出器、２３は増幅器、２４はマグネットコイ
ル、２５は振動検出器、２６は測定表示装置である。振
動検知センサは、振動検出器２５と測定表示装置２６と
から構成される。そして、振動検出器２５は、振子２１
と検出器２２と増幅器２３とマグネットコイル２４とか
ら構成され、振動を検知する箇所に設置される。
れる振動検知センサの概略構成図である。２１は振子、
２２は検出器、２３は増幅器、２４はマグネットコイ
ル、２５は振動検出器、２６は測定表示装置である。振
動検知センサは、振動検出器２５と測定表示装置２６と
から構成される。そして、振動検出器２５は、振子２１
と検出器２２と増幅器２３とマグネットコイル２４とか
ら構成され、振動を検知する箇所に設置される。
【０００３】振動検出器２５に内蔵されている振子２１
に、外部からの振動により加速度が作用して平衡がわず
かでも崩れると、検出器２２に振子２１の平衡点から角
変位に相当する電気信号２７が発生する。この電気信号
２７を増幅器２３で増幅しマグネットコイル２４に加え
ることで、振子２１を常に平衡点へ戻す磁気的な力を発
生させる。この時、マグネットコイル２４に流れる電流
は振動加速度に比例しており、読取抵抗（図示してはい
ない）を通して振動加速度に比例した電圧として検出す
ることができる。この電圧を測定表示装置２６で測定
し、振動の程度を検知することができる。
に、外部からの振動により加速度が作用して平衡がわず
かでも崩れると、検出器２２に振子２１の平衡点から角
変位に相当する電気信号２７が発生する。この電気信号
２７を増幅器２３で増幅しマグネットコイル２４に加え
ることで、振子２１を常に平衡点へ戻す磁気的な力を発
生させる。この時、マグネットコイル２４に流れる電流
は振動加速度に比例しており、読取抵抗（図示してはい
ない）を通して振動加速度に比例した電圧として検出す
ることができる。この電圧を測定表示装置２６で測定
し、振動の程度を検知することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の振動検知センサ
は、振動を検知する箇所に振動検出器２５を設置する必
要があるが、その測定箇所で振動検出器２５に給電する
必要がある。また、遠隔での振動監視を行なう場合、振
動検出器２５からの信号を無線あるいは有線で測定表示
装置２６に伝送する必要があり、そのため無線あるいは
有線の伝送装置が必要となり振動検知センサのコストが
高くなっていた。
は、振動を検知する箇所に振動検出器２５を設置する必
要があるが、その測定箇所で振動検出器２５に給電する
必要がある。また、遠隔での振動監視を行なう場合、振
動検出器２５からの信号を無線あるいは有線で測定表示
装置２６に伝送する必要があり、そのため無線あるいは
有線の伝送装置が必要となり振動検知センサのコストが
高くなっていた。
【０００５】従って本発明の目的は、前記した従来技術
の欠点を解消し、振動測定箇所での給電を必要としない
光パッシブ部品で構成される振動検出部を提供すると共
に、遠隔でも信号伝送装置などを必要とせず安価に振動
を検知できる無電源振動検知センサを提供することにあ
る。
の欠点を解消し、振動測定箇所での給電を必要としない
光パッシブ部品で構成される振動検出部を提供すると共
に、遠隔でも信号伝送装置などを必要とせず安価に振動
を検知できる無電源振動検知センサを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を実
現するため、単一波長の光を出射し、且つ戻り反射光の
強度を測定する光反射測定装置と、振動を検知する光振
動検出部と、該光振動検出部と前記光反射測定装置とを
接続する光ファイバとから構成した。
現するため、単一波長の光を出射し、且つ戻り反射光の
強度を測定する光反射測定装置と、振動を検知する光振
動検出部と、該光振動検出部と前記光反射測定装置とを
接続する光ファイバとから構成した。
【０００７】また、光振動検出部は、前記光ファイバか
らの単一波長の光を集光型レンズに導く光入射部と、該
集光型レンズで集光された単一波長の光に振動の程度に
より損失を加える振子型光アッテネータと、該損失が加
えられた単一波長の光を前記光反射測定装置に戻す全反
射ミラーとから構成した。
らの単一波長の光を集光型レンズに導く光入射部と、該
集光型レンズで集光された単一波長の光に振動の程度に
より損失を加える振子型光アッテネータと、該損失が加
えられた単一波長の光を前記光反射測定装置に戻す全反
射ミラーとから構成した。
【０００８】さらに、振子型光アッテネータは、場所に
より透過率が異なる半円型の光アッテネータと、該半円
型光アッテネータの下部に取り付けられるアームと、該
アームの下部に取り付けられる慣性おもりと、振動が加
えられた時に前記半円型光アッテネータが円弧運動する
ように軸受けとから構成した。
より透過率が異なる半円型の光アッテネータと、該半円
型光アッテネータの下部に取り付けられるアームと、該
アームの下部に取り付けられる慣性おもりと、振動が加
えられた時に前記半円型光アッテネータが円弧運動する
ように軸受けとから構成した。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の無電源振動検知
センサの一実施例を示した概略構成図であって、１は光
反射測定装置、２は光ファイバ、３は光振動検出部、４
は単一波長の光、５は反射光である。無電源振動検知セ
ンサは、光反射測定装置１と光ファイバ２と光振動検出
部３とから構成される。光振動検出部３は、振動を検知
する箇所に設置される。
センサの一実施例を示した概略構成図であって、１は光
反射測定装置、２は光ファイバ、３は光振動検出部、４
は単一波長の光、５は反射光である。無電源振動検知セ
ンサは、光反射測定装置１と光ファイバ２と光振動検出
部３とから構成される。光振動検出部３は、振動を検知
する箇所に設置される。
【００１０】光反射測定装置１は、単一波長の光４を出
射し、且つ戻ってきた反射光５の光強度（単に強度と言
うこともある）を測定する装置である。
射し、且つ戻ってきた反射光５の光強度（単に強度と言
うこともある）を測定する装置である。
【００１１】光振動検出部３は、光入射部６と集光型レ
ンズ７と振子型光アッテネータ８と全反射型ミラー９と
から構成されている。光反射測定装置１より出射され、
光ファイバ２により伝搬された単一波長の光４を、光振
動検出部３に設けられた光入射部６にて集光型レンズ７
に導く。そして、集光型レンズ７で集光された単一波長
の光４は、振子型光アッテネータ８に入射される。
ンズ７と振子型光アッテネータ８と全反射型ミラー９と
から構成されている。光反射測定装置１より出射され、
光ファイバ２により伝搬された単一波長の光４を、光振
動検出部３に設けられた光入射部６にて集光型レンズ７
に導く。そして、集光型レンズ７で集光された単一波長
の光４は、振子型光アッテネータ８に入射される。
【００１２】図２は、振子型光アッテネータ８の説明図
である。１０は半円型光アッテネータ、１１は慣性おも
り、１２はアーム、１３は軸受けである。半円型光アッ
テネータ１０は、一定の角度で扇状に区分分けされて、
それぞれの光透過率が異なるように構成されている。半
円型光アッテネータ１０の下部にはアーム１２が取り付
けられ、このアーム１２の下部に慣性おもり１１が取り
付けられている。
である。１０は半円型光アッテネータ、１１は慣性おも
り、１２はアーム、１３は軸受けである。半円型光アッ
テネータ１０は、一定の角度で扇状に区分分けされて、
それぞれの光透過率が異なるように構成されている。半
円型光アッテネータ１０の下部にはアーム１２が取り付
けられ、このアーム１２の下部に慣性おもり１１が取り
付けられている。
【００１３】外部から光振動検出部３全体に加えられる
振動で、半円型光アッテネータ１０は、軸受け１３を中
心に円弧運動するように構成されている。例えば、静止
した状態で単一波長の光４の受ける損失を零としてお
き、半円型光アッテネータ１０が左右に振れた時に、振
れ量が多いほど受ける損失が多くなるように構成してお
く。
振動で、半円型光アッテネータ１０は、軸受け１３を中
心に円弧運動するように構成されている。例えば、静止
した状態で単一波長の光４の受ける損失を零としてお
き、半円型光アッテネータ１０が左右に振れた時に、振
れ量が多いほど受ける損失が多くなるように構成してお
く。
【００１４】従って、単一波長の光４は振子型光アッテ
ネータ８によって、光振動検出部３で検知する振動の程
度に対応した損失が加えられ、全反射型ミラー９で反射
されて反射光５として光反射測定装置１に戻って行く。
例えば、加えられる振動が大きい場合には、半円型光ア
ッテネータ１０は大きく触れる。すると、慣性おもり１
１により、半円型光アッテネータ１０は軸受け１３を中
心して左右に往復運動をするようになり、半円型光アッ
テネータ１０の振れ量が多いほど受ける損失が多くなる
ように構成されているから、時間軸上で反射光５を観測
すると時間に対して反射光５の強度は正弦波状で、且つ
その振幅は減衰して行くことになる。
ネータ８によって、光振動検出部３で検知する振動の程
度に対応した損失が加えられ、全反射型ミラー９で反射
されて反射光５として光反射測定装置１に戻って行く。
例えば、加えられる振動が大きい場合には、半円型光ア
ッテネータ１０は大きく触れる。すると、慣性おもり１
１により、半円型光アッテネータ１０は軸受け１３を中
心して左右に往復運動をするようになり、半円型光アッ
テネータ１０の振れ量が多いほど受ける損失が多くなる
ように構成されているから、時間軸上で反射光５を観測
すると時間に対して反射光５の強度は正弦波状で、且つ
その振幅は減衰して行くことになる。
【００１５】光反射測定測定装置１では、時間に対して
変化する反射光５の強度を光振動検出部３での振動の強
さとして捉え、外部機器にその結果を出力する。なお、
光振動検出部３が無振動であっても、反射光５はある一
定のレベルで変化するが、この変化幅をノイズレベルと
して設定し、このレベルを超えて変化する光のレベルを
振動量として測定する。
変化する反射光５の強度を光振動検出部３での振動の強
さとして捉え、外部機器にその結果を出力する。なお、
光振動検出部３が無振動であっても、反射光５はある一
定のレベルで変化するが、この変化幅をノイズレベルと
して設定し、このレベルを超えて変化する光のレベルを
振動量として測定する。
【００１６】以上で説明したように、光振動検出部３は
光パッシブ部品のみで構成したことから給電は全く不要
である。また、光反射測定装置１から出射された単一波
長の光４を光ファイバ２で光振動検出部３に導き、この
光振動検出部３より反射される反射光５の強度により振
動の程度を検知するため、遠隔での監視を１本の光ファ
イバ２のみで行なえるため、無電源振動検知センサのコ
ストを低減できるなお、光振動検出部３では、各扇部分
で異なる透過率を有する半円型光アッテネータ１０を有
する振子型光アッテネータ８と全反射型ミラー９とによ
って、振動の程度により強度に変化を持たせた反射光５
を作り出したが、この半円型光アッテネータ１０を各扇
部分で異なる反射率を有するように構成すれば全反射型
ミラー９を省略することができる。要するに、光振動検
出部３が振動を受けた時に単一波長の光４の強度が変わ
り、且つそれを反射する手段があれば何れでも良い。
光パッシブ部品のみで構成したことから給電は全く不要
である。また、光反射測定装置１から出射された単一波
長の光４を光ファイバ２で光振動検出部３に導き、この
光振動検出部３より反射される反射光５の強度により振
動の程度を検知するため、遠隔での監視を１本の光ファ
イバ２のみで行なえるため、無電源振動検知センサのコ
ストを低減できるなお、光振動検出部３では、各扇部分
で異なる透過率を有する半円型光アッテネータ１０を有
する振子型光アッテネータ８と全反射型ミラー９とによ
って、振動の程度により強度に変化を持たせた反射光５
を作り出したが、この半円型光アッテネータ１０を各扇
部分で異なる反射率を有するように構成すれば全反射型
ミラー９を省略することができる。要するに、光振動検
出部３が振動を受けた時に単一波長の光４の強度が変わ
り、且つそれを反射する手段があれば何れでも良い。
【００１７】
【発明の効果】本発明の無電源振動検知センサは、振動
を検知する振動検出部を光パッシブ部品で構成したこと
から給電の必要がない。また、光反射測定装置から出射
された単一波長の光を光ファイバで光振動検出部に導
き、この光振動検出部より反射される反射光の強度によ
り振動の程度を検知するため、遠隔での監視を１本の光
ファイバのみで行なえるため、無電源振動検知センサの
コストを低減できる。
を検知する振動検出部を光パッシブ部品で構成したこと
から給電の必要がない。また、光反射測定装置から出射
された単一波長の光を光ファイバで光振動検出部に導
き、この光振動検出部より反射される反射光の強度によ
り振動の程度を検知するため、遠隔での監視を１本の光
ファイバのみで行なえるため、無電源振動検知センサの
コストを低減できる。
【図１】本発明の無電源振動検知センサの一実施例を示
した概略構成図である。
した概略構成図である。
【図２】図１の振子型光アッテネータの概略構成図であ
る。
る。
【図３】従来の振動検知センサの概略構成図である。
１ 光反射測定装置 ２ 光ファイバ ３ 光振動検出部 ４ 単一波長の光 ５ 反射光 ６ 光入射部 ７ 集光型レンズ ８ 振子型光アッテネータ ９ 全反射型ミラー １０ 半円型光アッテネータ １１ 慣性おもり １２ アーム １３ 軸受け ２１ 振子 ２２ 検出器 ２３ 増幅器 ２４ マグネットコイル ２５ 振動検出器 ２６ 測定表示装置 ２７ 電気信号
Claims (3)
- 【請求項１】単一波長の光を出射し、且つ戻り反射光の
強度を測定する光反射測定装置と、振動を検知する光振
動検出部と、該光振動検出部と前記光反射測定装置とを
接続する光ファイバとから構成されることを特徴とする
無電源振動検知センサ。 - 【請求項２】光振動検出部は、前記光ファイバからの単
一波長の光を集光型レンズに導く光入射部と、該集光型
レンズで集光された単一波長の光に振動の程度により損
失を加える振子型光アッテネータと、該損失が加えられ
た単一波長の光を前記光反射測定装置に戻す全反射ミラ
ーとから構成されることを特徴する請求項１記載の無電
源振動検知センサ。 - 【請求項３】振子型光アッテネータは、場所により透過
率が異なる半円型の光アッテネータと、該半円型光アッ
テネータの下部に取り付けられるアームと、該アームの
下部に取り付けられる慣性おもりと、振動が加えられた
時に前記半円型光アッテネータが円弧運動するように軸
受けとから構成されることを特徴とする請求項２記載の
無電源振動検知センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075601A JP2000266593A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 無電源振動検知センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075601A JP2000266593A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 無電源振動検知センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000266593A true JP2000266593A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13580900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11075601A Pending JP2000266593A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 無電源振動検知センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000266593A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10323978B2 (en) | 2015-04-20 | 2019-06-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Vibration visualization element including optical member |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP11075601A patent/JP2000266593A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10323978B2 (en) | 2015-04-20 | 2019-06-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Vibration visualization element including optical member |
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