JPH0334644Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0334644Y2 JPH0334644Y2 JP15335984U JP15335984U JPH0334644Y2 JP H0334644 Y2 JPH0334644 Y2 JP H0334644Y2 JP 15335984 U JP15335984 U JP 15335984U JP 15335984 U JP15335984 U JP 15335984U JP H0334644 Y2 JPH0334644 Y2 JP H0334644Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gimbal
- inner gimbal
- magnet
- leaf spring
- fixed
- 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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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
この考案は、地震予知等において、岩盤などの
微小変位を傾斜として検知する高感度の傾斜計に
関する。
微小変位を傾斜として検知する高感度の傾斜計に
関する。
(ロ) 従来技術
従来より傾斜計には磁気センサを用いたものが
種々提案されている。そして、この種の傾斜計は
二重ジンバル機構が採用され、筐体内に外ジンバ
ルが、この外ジンバルに内ジンバルがそれぞれ設
けられ、この内ジンバルに磁気センサが設けられ
て構成されている。
種々提案されている。そして、この種の傾斜計は
二重ジンバル機構が採用され、筐体内に外ジンバ
ルが、この外ジンバルに内ジンバルがそれぞれ設
けられ、この内ジンバルに磁気センサが設けられ
て構成されている。
しかし、この傾斜計においては、外ジンバルに
ベアリングを用いてこの外ジンバルが任意方向に
移動調整しているため、ベアリングの摩擦や検出
方向以外の傾斜による測定誤差が生じるという問
題があつた。特に、高感度の傾斜検知を行うよう
にすると、誤差が顕著になる。また、磁気センサ
が地磁気の変動を受け易く、精度の高い測定を行
うことができないという問題があつた。
ベアリングを用いてこの外ジンバルが任意方向に
移動調整しているため、ベアリングの摩擦や検出
方向以外の傾斜による測定誤差が生じるという問
題があつた。特に、高感度の傾斜検知を行うよう
にすると、誤差が顕著になる。また、磁気センサ
が地磁気の変動を受け易く、精度の高い測定を行
うことができないという問題があつた。
(ハ) 目的
この考案は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、二重ジンバルのうち外ジンバルを駆動モータ
で制御すると共に、板バネを用いて微小変位を検
知し、且つ磁気シールドケースで外部磁界の影響
を受けないようにした傾斜計を提供することを目
的とするものである。
で、二重ジンバルのうち外ジンバルを駆動モータ
で制御すると共に、板バネを用いて微小変位を検
知し、且つ磁気シールドケースで外部磁界の影響
を受けないようにした傾斜計を提供することを目
的とするものである。
(ニ) 構成
この考案は筐体内に磁気シールドケースが設け
られ、この磁気シールドケース内に軸受けを介し
て外ジンバル軸が回転自在に枢支され、この外ジ
ンバル軸に外ジンバル体が固着されると共に、駆
動モータが連係されて外ジンバル体が回動するよ
うに設けられ、前記外ジンバル体に前記外ジンバ
ル軸と直交方向の内ジンバル軸が回転自在に枢支
され、この内ジンバル軸に内ジンバル体が固着さ
れ、この内ジンバル体に板バネが下方に向かつて
連設され、この板バネが前記内ジンバル軸の軸方
向に揺動自在に設けられ、板バネの下端に支持材
を介してマグネツトが取り付けられる一方、前記
内ジンバル体にセンサ支持材が下方に向かつて連
設固着され、この支持材に磁気センサが前記マグ
ネツトに近接して取付けられて成り、設置時の初
期傾斜など大きな傾斜は駆動モータで外ジンバル
体を回動して調整する一方、板バネによるマグネ
ツトの微小変位を磁気センサで検知するように構
成されている。
られ、この磁気シールドケース内に軸受けを介し
て外ジンバル軸が回転自在に枢支され、この外ジ
ンバル軸に外ジンバル体が固着されると共に、駆
動モータが連係されて外ジンバル体が回動するよ
うに設けられ、前記外ジンバル体に前記外ジンバ
ル軸と直交方向の内ジンバル軸が回転自在に枢支
され、この内ジンバル軸に内ジンバル体が固着さ
れ、この内ジンバル体に板バネが下方に向かつて
連設され、この板バネが前記内ジンバル軸の軸方
向に揺動自在に設けられ、板バネの下端に支持材
を介してマグネツトが取り付けられる一方、前記
内ジンバル体にセンサ支持材が下方に向かつて連
設固着され、この支持材に磁気センサが前記マグ
ネツトに近接して取付けられて成り、設置時の初
期傾斜など大きな傾斜は駆動モータで外ジンバル
体を回動して調整する一方、板バネによるマグネ
ツトの微小変位を磁気センサで検知するように構
成されている。
(ホ) 実施例
以下、この考案の１実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図乃至第５図に示すように、１は高感度の
傾斜計で、地震予知のため岩盤等に設置固定さ
れ、地殻の微小変動を傾斜して検知するものであ
る。
傾斜計で、地震予知のため岩盤等に設置固定さ
れ、地殻の微小変動を傾斜して検知するものであ
る。
この傾斜計１は、筐体２内に計測手段３が２つ
並設されて成り、この計測手段３はジンバル手段
４とセンサ手段５とを備えて構成されている。筐
体２は、本体２ａに蓋体２ｂが着脱自在に固定さ
れて成り、本体２ａの下部に岩盤固定棒２ｃが突
設される一方、筐体２ｂの上部にコンパス２ｄが
設けられている。
並設されて成り、この計測手段３はジンバル手段
４とセンサ手段５とを備えて構成されている。筐
体２は、本体２ａに蓋体２ｂが着脱自在に固定さ
れて成り、本体２ａの下部に岩盤固定棒２ｃが突
設される一方、筐体２ｂの上部にコンパス２ｄが
設けられている。
計測手段３は同一構造のものが２つ設けられ、
Ｘ方向とＹ方向との傾斜をそれぞれ検知するよう
になつており、本実施例の計測手段３はＸ方向を
検知し、Ｘ−Ｙ方向は図面に示すように設定され
ている。
Ｘ方向とＹ方向との傾斜をそれぞれ検知するよう
になつており、本実施例の計測手段３はＸ方向を
検知し、Ｘ−Ｙ方向は図面に示すように設定され
ている。
計測手段３は、筐体２に外磁気シールドケース
６ａが、この外磁気シールドケース６ａに内磁気
シールドケース６ｂが順に取付けられ、この内磁
気シールドケース６ｂにセンサ手段５が収納され
ている。
６ａが、この外磁気シールドケース６ａに内磁気
シールドケース６ｂが順に取付けられ、この内磁
気シールドケース６ｂにセンサ手段５が収納され
ている。
ジンバル手段４は外ジンバル７と内ジンバル８
とより成り、それぞれジンバル軸７ａ，８ａとジ
ンバル体７ｂ，８ｂで構成されている。外ジンバ
ル軸７ａは内磁気シールドケース６ｂの上部にブ
ラケツト９を介して回動自在に枢支され、Ｙ方向
に設けられている。そして、外ジンバル軸７ａの
内端に外ジンバル体７ｂが固定され、外ジンバル
軸７ａの外端にウオームホイール１０ａ、ウオー
ム１０ｂを介して駆動モータ１１が連係され、駆
動モータ１１により外ジンバル体７ｂがＸ方向に
回動するように設けられている。内ジンバル軸８
ａは外端が外ジンバル７ｂに回動自在に枢支さ
れ、内端に内ジンバル体８ｂが固定され、外ジン
バル体７ａと直交するＸ方向に設けられている。
この内ジンバル軸８ａはフリー状態で、内ジンバ
ル体８ｂがＹ方向に回転自在になつている。
とより成り、それぞれジンバル軸７ａ，８ａとジ
ンバル体７ｂ，８ｂで構成されている。外ジンバ
ル軸７ａは内磁気シールドケース６ｂの上部にブ
ラケツト９を介して回動自在に枢支され、Ｙ方向
に設けられている。そして、外ジンバル軸７ａの
内端に外ジンバル体７ｂが固定され、外ジンバル
軸７ａの外端にウオームホイール１０ａ、ウオー
ム１０ｂを介して駆動モータ１１が連係され、駆
動モータ１１により外ジンバル体７ｂがＸ方向に
回動するように設けられている。内ジンバル軸８
ａは外端が外ジンバル７ｂに回動自在に枢支さ
れ、内端に内ジンバル体８ｂが固定され、外ジン
バル体７ａと直交するＸ方向に設けられている。
この内ジンバル軸８ａはフリー状態で、内ジンバ
ル体８ｂがＹ方向に回転自在になつている。
センサ手段５は、１つのマグネツト１２と上下
一対の磁気センサ１３とより成り、内ジンバル体
８ｂに吊下されている。マグネツト１２は逆Ｕ字
状の支持材１４の下端にホルダ１４ａを介して取
付けられ、支持材１４の上端には１対の板バネ１
５が連設されている。この板バネ１５は、内ジン
バル体８ｂに挟持板１６を介して固定され、両板
バネ１５は外ジンバル軸７ａ上に位置し、内ジン
バル軸８ａの軸方向であるＸ方向に揺動するよう
に構成されている。そして、マグネツト１２は磁
界方向がＸ方向に設定され、このＸ方向に変位す
るように設けられている。
一対の磁気センサ１３とより成り、内ジンバル体
８ｂに吊下されている。マグネツト１２は逆Ｕ字
状の支持材１４の下端にホルダ１４ａを介して取
付けられ、支持材１４の上端には１対の板バネ１
５が連設されている。この板バネ１５は、内ジン
バル体８ｂに挟持板１６を介して固定され、両板
バネ１５は外ジンバル軸７ａ上に位置し、内ジン
バル軸８ａの軸方向であるＸ方向に揺動するよう
に構成されている。そして、マグネツト１２は磁
界方向がＸ方向に設定され、このＸ方向に変位す
るように設けられている。
磁気センサ１３はフラツクスゲートで構成さ
れ、筒状の支持体１７内に上下に収納されてい
る。この支持体１７の上端はブラケツト１８を介
して内ジンバル体８ｂに固着され、ほぼ中央部に
マグネツトホルダ１４ａが貫通し、マグネツト１
２の上下に近接して磁気センサ１３が位置してい
る。そして、磁気センサ１３は磁気軸とマグネツ
ト１２の磁界方向の交差角よりマグネツト１２の
変位を検出するように構成されている。
れ、筒状の支持体１７内に上下に収納されてい
る。この支持体１７の上端はブラケツト１８を介
して内ジンバル体８ｂに固着され、ほぼ中央部に
マグネツトホルダ１４ａが貫通し、マグネツト１
２の上下に近接して磁気センサ１３が位置してい
る。そして、磁気センサ１３は磁気軸とマグネツ
ト１２の磁界方向の交差角よりマグネツト１２の
変位を検出するように構成されている。
尚、１９は筐体２の蓋体２ｂに設けられた回路
基板であり、電気部品等が実装され、磁気センサ
１３からの信号処理や駆動モータ１１の制御等を
行うようになつている。また、内磁気シールドケ
ース６ｂにはシリコンオイル２０が注入され、板
バネ１５の微振動を防止するようになつている。
基板であり、電気部品等が実装され、磁気センサ
１３からの信号処理や駆動モータ１１の制御等を
行うようになつている。また、内磁気シールドケ
ース６ｂにはシリコンオイル２０が注入され、板
バネ１５の微振動を防止するようになつている。
次に、測定動作について説明する。
先ず、測定箇所の岩盤において、固定穴を穿設
して固定棒２ｃを挿入し、コンパス２ｄを参照し
て傾斜計１を設置し、セメント等で固定する。こ
の設置状態において、センサ手段５の鉛直方向の
ズレはジンバル手段４で補正される。つまり、第
４図に示す計測手段３ではＸ方向のズレが外ジン
バル体７ｂで、Ｙ方向のズレが内ジンバル体８ｂ
で補正され、図示しない左の計測手段３では、逆
に、Ｙ方向のズレが外ジンバル体７ｂで、Ｘ方向
のズレが内ジンバル体８ｂで補正される。
して固定棒２ｃを挿入し、コンパス２ｄを参照し
て傾斜計１を設置し、セメント等で固定する。こ
の設置状態において、センサ手段５の鉛直方向の
ズレはジンバル手段４で補正される。つまり、第
４図に示す計測手段３ではＸ方向のズレが外ジン
バル体７ｂで、Ｙ方向のズレが内ジンバル体８ｂ
で補正され、図示しない左の計測手段３では、逆
に、Ｙ方向のズレが外ジンバル体７ｂで、Ｘ方向
のズレが内ジンバル体８ｂで補正される。
そこで、第４図に示す計測手段３について説明
すると、Ｙ方向のズレは内ジンバル軸８ａがフリ
ーであるので、センサ手段５の自重により内ジン
バル体８ｂが回動して補正される。一方、Ｘ方向
は、駆動モータ１１を作動して磁気センサ１３の
出力が０になるように外ジンバル体７ｂを回動さ
せる。この設置時においては、理想的に磁気セン
サ１３の磁気軸とマグネツト１２の磁界方向とが
直交する状態に補正される。
すると、Ｙ方向のズレは内ジンバル軸８ａがフリ
ーであるので、センサ手段５の自重により内ジン
バル体８ｂが回動して補正される。一方、Ｘ方向
は、駆動モータ１１を作動して磁気センサ１３の
出力が０になるように外ジンバル体７ｂを回動さ
せる。この設置時においては、理想的に磁気セン
サ１３の磁気軸とマグネツト１２の磁界方向とが
直交する状態に補正される。
この設置状態において、微小な地殻変動が派生
すると、外ジンバル体７ｂ及び内ジンバル体８ｂ
は不感応で静止しており、板バネ１５のみが感応
する。従つて、磁気センサ１３は静止したままで
マグネツト１２のみがＸ方向に変位し、磁気セン
サ１３はマグネツトの磁界方向との交差角の変化
より、マグネツト１２の移動量を検出する。この
Ｘ方向の変位ともう一方の計測手段３のＹ方向の
変位とのベクトル和より傾斜方向と移動量とが検
出される。
すると、外ジンバル体７ｂ及び内ジンバル体８ｂ
は不感応で静止しており、板バネ１５のみが感応
する。従つて、磁気センサ１３は静止したままで
マグネツト１２のみがＸ方向に変位し、磁気セン
サ１３はマグネツトの磁界方向との交差角の変化
より、マグネツト１２の移動量を検出する。この
Ｘ方向の変位ともう一方の計測手段３のＹ方向の
変位とのベクトル和より傾斜方向と移動量とが検
出される。
また、地殻変動が測定範囲を越えた場合、回路
基板１９の電子回路より駆動モータ１１にフイー
ドバツク電圧が印加され、磁気センサ１３の測定
範囲に入るまで外ジンバル体７ｂが回動する。
基板１９の電子回路より駆動モータ１１にフイー
ドバツク電圧が印加され、磁気センサ１３の測定
範囲に入るまで外ジンバル体７ｂが回動する。
尚、この実施例では磁気センサ１３は２つ設け
たが、１つでもよい。
たが、１つでもよい。
(ヘ) 効果
以上のように、この考案の傾斜計によれば、マ
グネツトを板バネに吊下させ、板バネの変位を利
用してマグネツトを移動させるので、微小変位を
確実に検出でき、高感度とすることができる。ま
た、外ジンバル体を駆動モータで回動させるの
で、初期設定を正確に行えると共に、大きな変化
が生じても再度設定することができる。更に板バ
ネは検出方向以外に変位しないので、検出方向以
外の傾斜が生じることなく、精度のよい測定を行
うことができる。
グネツトを板バネに吊下させ、板バネの変位を利
用してマグネツトを移動させるので、微小変位を
確実に検出でき、高感度とすることができる。ま
た、外ジンバル体を駆動モータで回動させるの
で、初期設定を正確に行えると共に、大きな変化
が生じても再度設定することができる。更に板バ
ネは検出方向以外に変位しないので、検出方向以
外の傾斜が生じることなく、精度のよい測定を行
うことができる。
しかも、磁気シールドケースを用いているか
ら、外部磁界の影響がなく、より精度の高い測定
を行うことができる。
ら、外部磁界の影響がなく、より精度の高い測定
を行うことができる。
図面はこの考案の１実施例を示し、第１図は計
測手段の断面正面図、第２図は同断面側面図、第
３図は第１図の−線で切断した断面平面図、
第４図は傾斜計の一部断面正面図、第５図は同一
部省略平面図である。 １……傾斜計、２……筐体、３……計測手段、
４……ジンバル手段、５……センサ手段、６ａ，
６ｂ……磁気シールドケース、７……外ジンバ
ル、８……内ジンバル、７ａ，８ａ……ジンバル
軸、７ｂ，８ｂ……ジンバル体、１１……駆動モ
ータ、１２……マグネツト、１３……磁気セン
サ、１４，１７……支持体、１５……板バネ。
測手段の断面正面図、第２図は同断面側面図、第
３図は第１図の−線で切断した断面平面図、
第４図は傾斜計の一部断面正面図、第５図は同一
部省略平面図である。 １……傾斜計、２……筐体、３……計測手段、
４……ジンバル手段、５……センサ手段、６ａ，
６ｂ……磁気シールドケース、７……外ジンバ
ル、８……内ジンバル、７ａ，８ａ……ジンバル
軸、７ｂ，８ｂ……ジンバル体、１１……駆動モ
ータ、１２……マグネツト、１３……磁気セン
サ、１４，１７……支持体、１５……板バネ。
Claims (1)
- 筐体内に磁気シールドケースが設けられ、この
磁気シールドケース内に軸受けを介して外ジンバ
ル軸が回転自在に枢支され、この外ジンバル軸に
外ジンバル体が固着されると共に、駆動モータが
連係されて外ジンバル体が回動するように設けら
れ、前記外ジンバル体に前記外ジンバル軸と直交
方向の内ジンバル軸が回転自在に枢支され、この
内ジンバル軸に内ジンバル体が固着され、この内
ジンバル体に板バネが下方に向かつて連設され、
この板バネが前記内ジンバル軸の軸方向に揺動自
在に設けられ、板バネの下端に支持材を介してマ
グネツトが取り付けられる一方、前記内ジンバル
体にセンサ支持材が下方に向かつて連設固着さ
れ、この支持材に磁気センサが前記マグネツトに
近接して取り付けられて成り、前記板バネの変位
に伴うマグネツトの移動量を磁気センサが検出す
ることを特徴とする傾斜計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15335984U JPH0334644Y2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15335984U JPH0334644Y2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6169109U JPS6169109U (ja) | 1986-05-12 |
| JPH0334644Y2 true JPH0334644Y2 (ja) | 1991-07-23 |
Family
ID=30711392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15335984U Expired JPH0334644Y2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0334644Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2765499B2 (ja) * | 1994-12-27 | 1998-06-18 | 有限会社テクノ菅谷 | 傾斜計 |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP15335984U patent/JPH0334644Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6169109U (ja) | 1986-05-12 |
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