JPH0219401B2 - - Google Patents
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- JPH0219401B2 JPH0219401B2 JP15515878A JP15515878A JPH0219401B2 JP H0219401 B2 JPH0219401 B2 JP H0219401B2 JP 15515878 A JP15515878 A JP 15515878A JP 15515878 A JP15515878 A JP 15515878A JP H0219401 B2 JPH0219401 B2 JP H0219401B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- constant voltage
- detection amplifier
- error detection
- cable
- voltage error
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、回転体の振動やスラスト変位計を
計測するとき等に使用するうず電流式変位計の改
良に関するものである。
計測するとき等に使用するうず電流式変位計の改
良に関するものである。
うず電流式変位計は、タービンやコンプレツサ
ー等の回転体の運転中における振動及びスラスト
変位の状態を管理することにより、機器の異常を
早期に発見出来、それにより重大事故を未然に防
止出来る。これらの計測は、非接触で測ることが
望しく、取扱の容易なうず電流式変位計が一般に
使用されている。
ー等の回転体の運転中における振動及びスラスト
変位の状態を管理することにより、機器の異常を
早期に発見出来、それにより重大事故を未然に防
止出来る。これらの計測は、非接触で測ることが
望しく、取扱の容易なうず電流式変位計が一般に
使用されている。
従来のうず電流式変位計は、第２図に示す如
く、検出コイルL′を共振回路５′とし、金属製被
測定物６と検出コイルL′の距離Ｕにより変化する
ところの共振回路５′のインピーダンスが、その
距離Ｕに対応することから、共振回路５′のイン
ピーダンスをブリツジ回路７′で検出し、検波増
巾器３′で検出増巾し直流化信号D.C.としている
が、検出コイルL′とブリツジ回路７′間のケーブ
ル容量C1′等が、共振回路５′の共振要素となるた
め、検出コイル部B′とブリツジ回路７′間のケー
ブルW1′を長く（５〜6m以上）することは、原
理上不可能であり、また発振器１′と検波増巾器
３′とからなる変換部A′は電源４′を必要とし、
ガス蒸気のある危険現場での設置は困難であつ
た。なお、E1′はアース回路である。
く、検出コイルL′を共振回路５′とし、金属製被
測定物６と検出コイルL′の距離Ｕにより変化する
ところの共振回路５′のインピーダンスが、その
距離Ｕに対応することから、共振回路５′のイン
ピーダンスをブリツジ回路７′で検出し、検波増
巾器３′で検出増巾し直流化信号D.C.としている
が、検出コイルL′とブリツジ回路７′間のケーブ
ル容量C1′等が、共振回路５′の共振要素となるた
め、検出コイル部B′とブリツジ回路７′間のケー
ブルW1′を長く（５〜6m以上）することは、原
理上不可能であり、また発振器１′と検波増巾器
３′とからなる変換部A′は電源４′を必要とし、
ガス蒸気のある危険現場での設置は困難であつ
た。なお、E1′はアース回路である。
本発明はこれらの問題を解決し、従来出来なか
つた変換部と検出コイル部間の外来ノイズの影響
をなくしたものである。
つた変換部と検出コイル部間の外来ノイズの影響
をなくしたものである。
第１図に基づいてこの発明の一実施例を説明す
る。
る。
１は水晶発振器で、該水晶発振器１の出力V1
は同軸ケーブルW1、アース回路E1を経て抵抗R1
の両端Ｐ，Ｑに接続されている。同軸ケーブル
W1と抵抗R1との接続点Ｐは……必要に応じコン
デンサーC3を介し……同軸ケーブルW2を経て、
且つ抵抗R1のアース側はアース回路E2を経て定
電圧誤差検出増巾器２に接続されている。また定
電圧誤差検出増巾器２の入口は抵抗R2を介して
アース回路E2に接続されている。
は同軸ケーブルW1、アース回路E1を経て抵抗R1
の両端Ｐ，Ｑに接続されている。同軸ケーブル
W1と抵抗R1との接続点Ｐは……必要に応じコン
デンサーC3を介し……同軸ケーブルW2を経て、
且つ抵抗R1のアース側はアース回路E2を経て定
電圧誤差検出増巾器２に接続されている。また定
電圧誤差検出増巾器２の入口は抵抗R2を介して
アース回路E2に接続されている。
定電圧誤差検出増巾器２の入口の電圧V2が一
定になるよう定電圧誤差検出増巾器２により水晶
発振器１の出力を制御する。即ち、定電圧誤差検
出増巾器２内には基準定電圧Vsが決められてお
り、基準定電圧Vsに対する入力電圧V2の値が所
定の一定値をとるときには、定電圧誤差検出増巾
器２から水晶発振器１には信号は送られない。し
かし入力電圧V2の値が所定の一定値からはずれ
ると定電圧誤差検出増巾器２から水晶発振器１へ
信号が送られ、水晶発振器の出力電圧V1を制御
し、V2を所定のの一定値に保つようになつてい
る。
定になるよう定電圧誤差検出増巾器２により水晶
発振器１の出力を制御する。即ち、定電圧誤差検
出増巾器２内には基準定電圧Vsが決められてお
り、基準定電圧Vsに対する入力電圧V2の値が所
定の一定値をとるときには、定電圧誤差検出増巾
器２から水晶発振器１には信号は送られない。し
かし入力電圧V2の値が所定の一定値からはずれ
ると定電圧誤差検出増巾器２から水晶発振器１へ
信号が送られ、水晶発振器の出力電圧V1を制御
し、V2を所定のの一定値に保つようになつてい
る。
コンデンサC1とコイルＬとによつて共振回路
５を構成しており、コンデンサC2と共振回路５
を直列接続した回路が抵抗R1と並列に挿入され
ている。共振回路５のインピーダンスはコンデン
サC4、同軸ケーブルW3を介して検波増巾器３に
伝えられる。また検波増巾器３の入口は抵抗R3
を介してアース回路E3に接続されている。
５を構成しており、コンデンサC2と共振回路５
を直列接続した回路が抵抗R1と並列に挿入され
ている。共振回路５のインピーダンスはコンデン
サC4、同軸ケーブルW3を介して検波増巾器３に
伝えられる。また検波増巾器３の入口は抵抗R3
を介してアース回路E3に接続されている。
共振回路５のコイルＬは変位計の検出コイルで
あり、コンデンサーC1は共振コンデンサーで、
金属製被測定物６が検出コイルＬ近くにないとき
水晶発振器１の発振周波数にほぼ同調させておく
と、検出コイルＬに被測定物６が近づくと検出コ
イルＬのインダクタンスが変化し共振回路５のイ
ンピーダンスが変化する。この変化は共振付近で
あり、被測定物６と検出コイルＬとの距離Ｕの変
化に対しインピーダンスは距離Ｕの関数で大きく
変化する。したがつて、出力回路即ち同軸ケーブ
ルW3の伝搬定数が距離Ｕの関数で変化し、同軸
ケーブルW3末端抵抗R3の両端電圧が同様変化す
る。この場合、同軸ケーブルW1，W2，W3は、
抵抗R1，R2，R3がそれぞれ同軸ケーブルW1，
W2，W3の特性インピーダンスに整合されている
ので、検出するための共振回路５の共振要素とな
らず、信号の減衰のみとなるので、検出コイル部
Ｂと変位計の変換部Ａとを同軸ケーブルW1，
W2，W3により離すことが出来る。
あり、コンデンサーC1は共振コンデンサーで、
金属製被測定物６が検出コイルＬ近くにないとき
水晶発振器１の発振周波数にほぼ同調させておく
と、検出コイルＬに被測定物６が近づくと検出コ
イルＬのインダクタンスが変化し共振回路５のイ
ンピーダンスが変化する。この変化は共振付近で
あり、被測定物６と検出コイルＬとの距離Ｕの変
化に対しインピーダンスは距離Ｕの関数で大きく
変化する。したがつて、出力回路即ち同軸ケーブ
ルW3の伝搬定数が距離Ｕの関数で変化し、同軸
ケーブルW3末端抵抗R3の両端電圧が同様変化す
る。この場合、同軸ケーブルW1，W2，W3は、
抵抗R1，R2，R3がそれぞれ同軸ケーブルW1，
W2，W3の特性インピーダンスに整合されている
ので、検出するための共振回路５の共振要素とな
らず、信号の減衰のみとなるので、検出コイル部
Ｂと変位計の変換部Ａとを同軸ケーブルW1，
W2，W3により離すことが出来る。
その理由は次の通りである。
C1＝ケーブルW1の減衰量
C2＝ケーブルW2の減衰量
C3＝ケーブルW3の減衰量
K2＝Ｐ点から定電圧誤差検出増巾装置２に至る
ケーブルW2を含む回路の減衰量で、ケーブル
W2の減衰量を除いたもの（固定値） K3＝共振回路５を含む出力回路の減衰量で、ケ
ーブルW3の減衰量を除いたもの なお、水晶発振器１からＰ点までの減衰量は、
ケーブルW1の減衰量を除けば極めて小さいので
無視する。ここで、前述した如く V2＝一定 ……(1) となるようにV2の電圧制御をしている。
ケーブルW2を含む回路の減衰量で、ケーブル
W2の減衰量を除いたもの（固定値） K3＝共振回路５を含む出力回路の減衰量で、ケ
ーブルW3の減衰量を除いたもの なお、水晶発振器１からＰ点までの減衰量は、
ケーブルW1の減衰量を除けば極めて小さいので
無視する。ここで、前述した如く V2＝一定 ……(1) となるようにV2の電圧制御をしている。
フイードバツク量V2は、出力電圧V1、ケーブ
ルW1を通つてＰ点に至るまでの減衰量G1，Ｐ点
からV2に至るまでのケーブルW2の減衰量G2，Ｐ
点からV2に至るまでのケーブルW2の減衰量を除
く減衰量K2の積として表される。即ち、 V2＝V1・G1・K2・G2 ∴V1＝V2／（G1・K2・G2） ……(2) また検波増巾器３の入力電圧V3は、出力電圧
V1と、ケーブルW1を通つてＰ点に至るまでの減
衰量G1と、Ｐ点からV3に至るまでの出力回路の
減衰量でW3の減衰量を除いたものの可変減衰量
（共振回路５の減衰量を含む）K3と、ケーブル
W3の減衰量G3の積で表される。即ち V3＝V1・G1・K3・G3 ＝K3・G3・G1・V1 ……(3) (3)式に２式を代入して、 V3＝K3・G3・G1・V2／ （G1・K2・G2） ＝K3・G3・V2／（K2・G2） ……(4) ケーブルW2及びケーブルW3に等長同軸同一電
気抵抗ケーブルを用いると、温度が変化してもケ
ーブルW2及びW3は同一温度になるので G2＝G3 ……(5) となる。
ルW1を通つてＰ点に至るまでの減衰量G1，Ｐ点
からV2に至るまでのケーブルW2の減衰量G2，Ｐ
点からV2に至るまでのケーブルW2の減衰量を除
く減衰量K2の積として表される。即ち、 V2＝V1・G1・K2・G2 ∴V1＝V2／（G1・K2・G2） ……(2) また検波増巾器３の入力電圧V3は、出力電圧
V1と、ケーブルW1を通つてＰ点に至るまでの減
衰量G1と、Ｐ点からV3に至るまでの出力回路の
減衰量でW3の減衰量を除いたものの可変減衰量
（共振回路５の減衰量を含む）K3と、ケーブル
W3の減衰量G3の積で表される。即ち V3＝V1・G1・K3・G3 ＝K3・G3・G1・V1 ……(3) (3)式に２式を代入して、 V3＝K3・G3・G1・V2／ （G1・K2・G2） ＝K3・G3・V2／（K2・G2） ……(4) ケーブルW2及びケーブルW3に等長同軸同一電
気抵抗ケーブルを用いると、温度が変化してもケ
ーブルW2及びW3は同一温度になるので G2＝G3 ……(5) となる。
(4)式に(5)式を代入して
V3＝V2・K3／K2 ……(6)
ここでK2は殆ど同一値を保ち一定値とみるこ
とが出来、かつV2は(1)式に示した如く一定値な
ので V3＝（V2／K2）・K3 ＝（一定値）・K3 即ち、検波増巾器３の入力値V3はケーブル温
度に無関係なコイルＬのインピーダンスの変化量
に比例した値を示すことになる。
とが出来、かつV2は(1)式に示した如く一定値な
ので V3＝（V2／K2）・K3 ＝（一定値）・K3 即ち、検波増巾器３の入力値V3はケーブル温
度に無関係なコイルＬのインピーダンスの変化量
に比例した値を示すことになる。
上述した如くこの発明は、水晶発振器１と定電
圧誤差検出増巾器２と検波増巾器３より変位計の
変換部Ａを構成し、１つに束ねた３本の等長同軸
同一電気特性ケーブルW1，W2，W3により、水
晶発振器１、定電圧誤差検出増巾器２、検波増巾
器３をそれぞれ別々に変位計の検出コイル部Ｂに
接続し、且つ前記３本の等長同軸ケーブルW1，
W2，W3の各外部導体をアース接続し、前記定電
圧誤差検出増巾器２への入力電圧V2と基準定電
圧Vsとを比較する如く該定電圧誤差検出増巾器
２を構成し、該定電圧誤差検出増巾器２からの出
力を受けて前記定電圧誤差検出増巾器２への入力
電圧Vsが一定になる如く前記水晶発振器１が制
御されるようにしたもので、同一の電気特性を有
する３本の同軸ケーブルW1，W2，W3は同一の
長さを有し一つに束ねられており、同一の雰囲気
温度下に置かれ同一の静電容量を有するようにな
つているので、ケーブル温度の変化により減衰量
の変化は、水晶発振器１の出力制御範囲内におい
て影響されない。
圧誤差検出増巾器２と検波増巾器３より変位計の
変換部Ａを構成し、１つに束ねた３本の等長同軸
同一電気特性ケーブルW1，W2，W3により、水
晶発振器１、定電圧誤差検出増巾器２、検波増巾
器３をそれぞれ別々に変位計の検出コイル部Ｂに
接続し、且つ前記３本の等長同軸ケーブルW1，
W2，W3の各外部導体をアース接続し、前記定電
圧誤差検出増巾器２への入力電圧V2と基準定電
圧Vsとを比較する如く該定電圧誤差検出増巾器
２を構成し、該定電圧誤差検出増巾器２からの出
力を受けて前記定電圧誤差検出増巾器２への入力
電圧Vsが一定になる如く前記水晶発振器１が制
御されるようにしたもので、同一の電気特性を有
する３本の同軸ケーブルW1，W2，W3は同一の
長さを有し一つに束ねられており、同一の雰囲気
温度下に置かれ同一の静電容量を有するようにな
つているので、ケーブル温度の変化により減衰量
の変化は、水晶発振器１の出力制御範囲内におい
て影響されない。
また、ケーブルW1，W2，W3を等長同軸同一
電気特性ケーブルとしているので、非常に構成ケ
ーブルを簡単化出来る。
電気特性ケーブルとしているので、非常に構成ケ
ーブルを簡単化出来る。
第２図に示す従来のものにおいては、Ｘまたは
Ｙの部分を延長しても、その延長したケーブルの
減衰量が温度によつて変化するためブリツジ回路
７′に加わるインピーダンスが変化し、このため
検波増巾器３′の出力に正しい測定値が出ない恐
れがある。しかし、本発明においては、ケーブル
W1の電気容量が温度変化によつて変わつても検
波増巾器３の出力に影響がないので正確な測定を
行うことが出来る。
Ｙの部分を延長しても、その延長したケーブルの
減衰量が温度によつて変化するためブリツジ回路
７′に加わるインピーダンスが変化し、このため
検波増巾器３′の出力に正しい測定値が出ない恐
れがある。しかし、本発明においては、ケーブル
W1の電気容量が温度変化によつて変わつても検
波増巾器３の出力に影響がないので正確な測定を
行うことが出来る。
更に、本発明においては検出コイル部Ｂは電源
を必要としないので、ガス蒸気のある危険現場に
おいても、同軸ケーブルW1，W2，W3を長くす
ることによつて変換部Ａを常に安全な場所に設置
出来る。第２図に示す従来のものにおいては、同
軸ケーブルW1′の長さに制約があるため変換増巾
器A′の安全な場所が確保出来ず、そのため使用
出来ないことがあつた。
を必要としないので、ガス蒸気のある危険現場に
おいても、同軸ケーブルW1，W2，W3を長くす
ることによつて変換部Ａを常に安全な場所に設置
出来る。第２図に示す従来のものにおいては、同
軸ケーブルW1′の長さに制約があるため変換増巾
器A′の安全な場所が確保出来ず、そのため使用
出来ないことがあつた。
なお抵抗R1，R2，R3は同軸ケーブル特性イン
ピーダンスにマツチングするように選定しておく
ものである。
ピーダンスにマツチングするように選定しておく
ものである。
第１図はこの発明に係るうず電流式変位計の実
施例を示す電気回路図、第２図は従来例の電気回
路図である。 １，１′……水晶発振器、２……定電圧誤差検
出増巾器、３，３′……検波増巾器、４，４′……
電源、５，５′……共振回路、６……被測定物、
７′……ブリツジ回路、Ａ，A′……変換部、Ｂ，
B′……検出コイル部、C1，C2，C3，C4……コン
デンサー、E1，E2，E3，E1′……アース回路、
G1，G2，G3，G1′……ケーブル容量、Ｌ，L′……
検出コイル、Ｐ……ブリツジ回路、R1，R2，R3
…抵抗、Ｕ……距離、V1……発振器の出力、V2
……定電圧誤差検出増巾器の入力電圧、V3……
検波増巾器の入力電圧、Vs…基準定電圧、W1，
W2，W3，W1′……同軸ケーブル。
施例を示す電気回路図、第２図は従来例の電気回
路図である。 １，１′……水晶発振器、２……定電圧誤差検
出増巾器、３，３′……検波増巾器、４，４′……
電源、５，５′……共振回路、６……被測定物、
７′……ブリツジ回路、Ａ，A′……変換部、Ｂ，
B′……検出コイル部、C1，C2，C3，C4……コン
デンサー、E1，E2，E3，E1′……アース回路、
G1，G2，G3，G1′……ケーブル容量、Ｌ，L′……
検出コイル、Ｐ……ブリツジ回路、R1，R2，R3
…抵抗、Ｕ……距離、V1……発振器の出力、V2
……定電圧誤差検出増巾器の入力電圧、V3……
検波増巾器の入力電圧、Vs…基準定電圧、W1，
W2，W3，W1′……同軸ケーブル。
Claims (1)
- １ 水晶発振器と定電圧誤差検出増巾器と検波増
巾器より変位計の変換部を構成し、１つに束ねた
３本の等長同軸同一電気特性ケーブルにより、水
晶発振器、定電圧誤差検出増巾器、検波増巾器を
それぞれ別々に変位計の検出コイル部に接続し、
且つ前記３本の等長同軸ケーブルの各外部導体を
アース接続し、前記定電圧誤差検出増巾器への入
力電圧V2と基準定電圧Vsとを比較する如く該定
電圧誤差検出増巾器を構成し、該定電圧誤差検出
増巾器からの出力を受けて前記定電圧誤差検出増
巾器への入力電圧V2が一定になる如く前記水晶
発振器が制御されることを特徴とするうず電流式
変位計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15515878A JPS5582012A (en) | 1978-12-14 | 1978-12-14 | Displacement meter of eddy current type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15515878A JPS5582012A (en) | 1978-12-14 | 1978-12-14 | Displacement meter of eddy current type |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5582012A JPS5582012A (en) | 1980-06-20 |
| JPH0219401B2 true JPH0219401B2 (ja) | 1990-05-01 |
Family
ID=15599786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15515878A Granted JPS5582012A (en) | 1978-12-14 | 1978-12-14 | Displacement meter of eddy current type |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5582012A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58182102U (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-05 | 日本原子力事業株式会社 | うず電流検査装置用検出コイル |
| RU2487314C1 (ru) * | 2011-12-23 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Вихретоковый преобразователь перемещений |
-
1978
- 1978-12-14 JP JP15515878A patent/JPS5582012A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5582012A (en) | 1980-06-20 |
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