JPH0311956A - 火花測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、モータのブラシとコンミュテータの開動部
等の火花を発生する救械製品の火花量を測定する火花測
定装置に関するものである。

［従来技術〕 従来から火花を発生する機械製品の火花量を測定する方
法として、目視により火花号数で表す方法や光セン９を
使い電気量に変換して測定する方法等があった。第５図
には光センサを用いたモータブラシ火花検出装置を示す
。即ち、モータブラシ１とコンミュテータ２の摺動部分
が火花発生部となり、この火花発生部の近接位胃に光セ
ンサ３が配置され、その先センサ３による火花の六に対
応する電気量が増幅器４にて増幅され、その出力がレコ
ーダ５にて記録されるようになっていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、光センサ３を使用して測定する場合、光セン
サ３の出力である電気口はレコーダ等で記録するため火
花の出力は分かっても数値化して議論できなかった。さ
らに、火花の大きさ（明るさ）の強弱には非常に幅があ
り、強い火花と弱い火花を１台の測定装置で測定するこ
とはできなかった。

この発明の目的は、火花量の数値化ができるとともに火
花の強弱の幅広い範囲で使用できる火花測定装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、被測定物の火花発生部からの火花による光
量を電気Ｈに変換する光電変換素子と、前記光電変換素
子により変換された電気量を増幅する増幅器と、前記増
幅器の増幅率を調整操作可能な増幅率調整操作手段と、
前記増幅器の出力値を経時的に積算していく積算手段と
、前記積算手段の積算結果を表示する表示手段とを備え
た火花測定装置をその要旨とするものである。

［作用］ 被測定物の火花発生部からの火花による光量が光電変換
素子により電気量に変換され、増幅率調整操作手段によ
り所定の増幅率に調整された増幅器の出力値が積算手段
により経時的に積算されて表示手段に表示される。

［実施例コ 以下、この発明をモータブラシの火花測定装置に具体化
した一実施例を図面に従って説明する。

第１図は本実施例の火花測定装置の概略を示す。

同図において、被測定物としてのモータ（機械製品）１
１におけるブラシ１２とコンミュテータ１３との活動部
が火花発生部となる。モータ１１内の火花発生部の近接
位置には、内部に光ファイバ１４を配置したファイバケ
ース１５の一端が開口されている。又、ファイバケース
１５の他端はモータ１１外部の暗箱１６内に導かれてい
る。火花発生部に近接するファイバケース１５の開口部
には集光レンズ１７が配設され、この集光レンズ１７に
より火花からの光が集光されて光ファイバ１４に導かれ
る。暗箱１６内において光フッ・イム１４開口部には光
電変換素子としての光セン■す１８が配置されている。

光センサ１８と接続された信号処理装置１９は、増幅器
としてのオペアンプ２０と、積分回路２１と、Ｖ／Ｆコ
ンバータ２２と、スケーラ２３と、カウント２４と、表
示手段としてのカウンタ・レコーダ２５とを内蔵してい
る。そして、本実施例では積分回路２１とＶ／Ｆコンバ
ータ２２とスケーラ２３とカウント２４とから積算手段
が構成されている。

オペアンプ２０には増幅率調整操作手段を構成する切換
スイッチ２６を介して増幅率調整操作手段を構成する２
種類の抵抗２７．２８が接続されている。切換スイッチ
２６は信８処理装置１９に配設されたツマミ（図示路）
と連動するようになっており、このツマミを利用者が操
作することによりいずれかの抵抗２７．２８を選択する
ことができるようになっている。そして、この抵抗２７
゜２８の抵抗値が異なっており、抵抗を選択することに
よりオペアンプ２０の増幅率を調整Ｊることができる。

尚、抵抗２７．２８は製造工程でそのセットする抵抗値
を調整できるようになっている。

積分回路２１は抵抗２９とオペアンプ３０とコンデンサ
３１からなり、オペアンプ２０の出力値を積分して出力
する。又、Ｖ／Ｆコンバータ２２は積分回路２１の出力
する電圧値を疎密数に変換して出力する。さらに、スケ
ーラ２３はＶ／Ｆコンバータ２２の出力する周波数をカ
ウントし、カウンタ２４はそのカウント値が所定値にな
るたびにカウンタ・レコーダ２５に信号を出力する。カ
ウンタ・レコーダ２５はカラン１〜２４からの信号によ
りその数をカウントして表示する。

レコーダ３２は積分回路２１からの出力信号を入力して
記録用紙にその値（電圧値〉を経時的に記録する。

次に、このように構成した火花測定装置の作用を説明す
る。

回転するコンミュテータ１３とそれに接触し電流が流れ
るブラシ１２の間に火花が発生する。このとき、モータ
１１はコンミュテータ１３が回転することにより内部の
温度が上昇する。

そして、火花からの光はレンズ１７にて集光され、光フ
アイバ１４内を伝播していく。その光はモータ１１外部
の暗箱１６内にて光レンジ１８により電気量に変換され
、信号処理装置１９のオペアンプ２０に送られる。ここ
で、利用者によるツマミの操作により切換スイッチ２６
が切換動作して抵抗２７．２８が選択され、オペアンプ
２０の増幅率が決められる。光センサ１８の出力はオペ
アンプ２０にて所定の増幅動作が行なわれ、ざらに、積
分回路２１により積分され、さらに、Ｖ／Ｆコンバータ
２２．スケーラ２３．カウント２４により加算動作が行
なわれる。そして、カウンタ・レコーダ２５で火花量を
数値化して表示される。

さらに、積分回路２１の出ツノはレコーダ３２により記
録用紙に記録される。第２図にはレコーダ３２に記録さ
れた火花測定結果の一例を示す。

又、ブラシ１２とコンミュテータ１３の組合せを換えて
強弱さまざまな火花測定を行なう場合、切換スイッチ２
６を切換操作することにより強弱さまざまな火花測定を
行なうことができる。即ち、第３図に示すように、弱い
火花を０〜ＩＯＶレンジで測定しても測定結果が微弱に
しか表われないときに、切換スイッチ２６を切換操作す
ることにより第４図に示すようにＯ〜１００ｍＶレンジ
で正確に測定することができることとなる。

このように本実施例においては、モータ１１（被測定物
）の火花発生部からの火花による光量を光セン＋ｊ１８
（充電変換素子）にて電気量に変換し、光セン１ノ１８
により変換された電気量をオペアンプ２０により増幅し
、利用者により操作される切換スイッチ２６により抵抗
２７．２８を選択してオペアンプ２０の増幅率を調整で
きるようにし、さらに、積分回路２１．Ｖ／Ｆコンバー
タ２２、スケーラ２３．カウント２４（積算手段）にて
オペアンプ２０の出力値を経時的に積算し、カウンタ・
レコーダ２５にて積算結果を表示するようにした。その
結果、従来、光センサの出力である電気量はレコーダ等
で記録するため火花の出力は分かっても数値化して議論
できなかったり、火花の大きさ（明るさ）の強弱には非
常に幅があり、強い火花と弱い火花を１台の測定装置で
測定することはできなかったが、そのようなことがなく
、火花量の数値化ができるとと乙に火花の強弱の幅広い
範囲で使用できることとなる。

又、本実施例では光フッ２イバ１４にてモータ１１内の
火花発生部からモータ１１外部の暗箱１６まで光を伝播
させて光センサ１８にて光を電気量に変換したので、光
センサをモータ１１内に内蔵すると光センサの温度依存
性のためにモータ１１の湿度１臂で誤動作する虞がある
が、それを回避して温度上昇による誤動作を防止できる
。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えばモータの他にもタービン等に発生する火花を測定
するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、火花口の数値化
ができるとともに火花の強弱の幅広い範囲で使用できる
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の火花測定装置を示す図、第２図は測定
結果を示す図、第３図は測定結果を示す図、第４図は測
定結果を示す図、第５図は従来の火花検出装置を示す図
である。 １１は被測定物としてのモータ、１８は光電変換素子と
しての光レンジ、２０は増幅器としてのオペアンプ、２
１は積算手段を構成する積分回路、２２は積算手段を構
成するＶ／Ｆコンバータ、２３は積算手段を構成するス
ケーラ、２４は積算手段を構成するカラン１−１２５は
表示手段としてのカウンタ・レコーダ、２６は増幅率調
整操作手段を構成する切換スイッチ、２７は増幅率調整
操作手段を構成する抵抗、２８は増幅率調整操作手段を
構成する抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被測定物の火花発生部からの火花による光量を電気
   量に変換する光電変換素子と、 前記光電変換素子により変換された電気量を増幅する増
   幅器と、 前記増幅器の増幅率を調整操作可能な増幅率調整操作手
   段と、 前記増幅器の出力値を経時的に積算していく積算手段と
   、 前記積算手段の積算結果を表示する表示手段とを備えた
   ことを特徴とする火花測定装置。