JPH04174302A - 移動部材の変位検出方法 - Google Patents
移動部材の変位検出方法Info
- Publication number
- JPH04174302A JPH04174302A JP30133290A JP30133290A JPH04174302A JP H04174302 A JPH04174302 A JP H04174302A JP 30133290 A JP30133290 A JP 30133290A JP 30133290 A JP30133290 A JP 30133290A JP H04174302 A JPH04174302 A JP H04174302A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacement
- detected
- standard
- detection
- intensity
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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。
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］
本発明は、移動部材の位置および／または移動速度を検
出するための変位検出方法に関する。
出するための変位検出方法に関する。
移動部材の位置を検出し、移動部材が設定位置にくると
、その移動を停止させたり等するための変位検出装置に
おいて、レザービームあるいは電子線のような高エネル
ギー密度のビームによって金属材の表面を熱処理し、金
属材の表面の所定位置に局部的に磁気変質部を設けて基
準尺を形成し、この基準尺に対向して磁気特性を検出す
る磁気検出器を設け、前記基準尺と磁気検出器との相対
変位移動を検出したものが特公昭６２−３２４０７に開
示されている。
、その移動を停止させたり等するための変位検出装置に
おいて、レザービームあるいは電子線のような高エネル
ギー密度のビームによって金属材の表面を熱処理し、金
属材の表面の所定位置に局部的に磁気変質部を設けて基
準尺を形成し、この基準尺に対向して磁気特性を検出す
る磁気検出器を設け、前記基準尺と磁気検出器との相対
変位移動を検出したものが特公昭６２−３２４０７に開
示されている。
これは第１２図に示すように、ピストン９の表面に一定
間隔で磁気変質部１０を数個設けることにより、基準尺
を形成し、この基準尺の移動変位を前記磁気検出器１１
で検出する。すなわち、前記磁気検出器１１に対向する
位置に磁気変質部ｌＯがくると磁気検出器１１がそれを
検出し、図示しない制動装置に信号を送る。この制動装
置は基準位置からいくつ磁気変質部１０が磁気検出器１
１を通過したかを検知してピストン９を停止させたり、
あるいは磁気検出器１１が、各磁気変質部１０間を通過
する時間を測定することにより、ピストンの移動速度を
制御している。
間隔で磁気変質部１０を数個設けることにより、基準尺
を形成し、この基準尺の移動変位を前記磁気検出器１１
で検出する。すなわち、前記磁気検出器１１に対向する
位置に磁気変質部ｌＯがくると磁気検出器１１がそれを
検出し、図示しない制動装置に信号を送る。この制動装
置は基準位置からいくつ磁気変質部１０が磁気検出器１
１を通過したかを検知してピストン９を停止させたり、
あるいは磁気検出器１１が、各磁気変質部１０間を通過
する時間を測定することにより、ピストンの移動速度を
制御している。
しかし、従来のように磁気検出器が検出した磁気変質部
すなわち基準尺の数によって移動部材が基準位置から変
位した位置を決定していたのでは、基準尺と次の基準尺
との間隔を小さくしなければ正確な変位位置が測定でき
ない。
すなわち基準尺の数によって移動部材が基準位置から変
位した位置を決定していたのでは、基準尺と次の基準尺
との間隔を小さくしなければ正確な変位位置が測定でき
ない。
また基準尺の間隔を小さくした場合、それを検出する検
出器の検出面積を小さくしなければならない。検出器の
検出面積を小さくすることは、非常に困難であり変位位
置の測定精度も落ちる等の問題があった。
出器の検出面積を小さくしなければならない。検出器の
検出面積を小さくすることは、非常に困難であり変位位
置の測定精度も落ちる等の問題があった。
本発明では、装置を複雑にすることなく部材の変位した
位置及び部材が変位している速度をより正確に測定する
ことを目的とする。
位置及び部材が変位している速度をより正確に測定する
ことを目的とする。
従来は信号レベルの高低をパルス的（非連続的）に読み
取っていたのに対して本発明では信号レベルの高低を連
続的につまりアナログ的に読み取ることにより上述の問
題点を解決することを課題とする。
取っていたのに対して本発明では信号レベルの高低を連
続的につまりアナログ的に読み取ることにより上述の問
題点を解決することを課題とする。
本発明では以下のような手段を用いて上述の課題を解決
した。すなわち、透磁率および／または導電率を変化さ
せた基準尺が変位方向に対して断続的に表面に形成され
た被検出体と、該被検出体に対向した電磁気特性を検出
する電磁気センサーとからなり、前記基準尺を電磁気セ
ンサーで検出することにより被検出体と電磁気センサー
との相対変位移動を検出する変位検出方法において、加
熱部分と非加熱部分の表面面積比および／または体積比
を部材の変位方向に変化させて処理部の透磁率および／
または導電率が単調に増加または減少するように作製さ
れた基準尺のパターンを電磁気センサーで読み取るとき
、２つ以上の基準尺から同時に電磁気特性を読み取り、
このとき読み取った信号強度の値とあらかじめ決定して
おいた信号強度と前記相対変位移動との関係から相対変
位移動を決定することにより被検出体の変位をアナログ
的に検出する。
した。すなわち、透磁率および／または導電率を変化さ
せた基準尺が変位方向に対して断続的に表面に形成され
た被検出体と、該被検出体に対向した電磁気特性を検出
する電磁気センサーとからなり、前記基準尺を電磁気セ
ンサーで検出することにより被検出体と電磁気センサー
との相対変位移動を検出する変位検出方法において、加
熱部分と非加熱部分の表面面積比および／または体積比
を部材の変位方向に変化させて処理部の透磁率および／
または導電率が単調に増加または減少するように作製さ
れた基準尺のパターンを電磁気センサーで読み取るとき
、２つ以上の基準尺から同時に電磁気特性を読み取り、
このとき読み取った信号強度の値とあらかじめ決定して
おいた信号強度と前記相対変位移動との関係から相対変
位移動を決定することにより被検出体の変位をアナログ
的に検出する。
２つ以上の基準尺か、ら同時に信号強度を読み取ること
により、基準の位置からの変位に対して信号強度を連続
的に変化させることができる。
により、基準の位置からの変位に対して信号強度を連続
的に変化させることができる。
また、信号強度の値に対応して部材の位置を決定できる
ように基準尺のパターンが設けであるため、その位置の
信号強度の値を読み取るだけで部材の変位がリニアに決
定出来るため、変位を正確に決定することが出来る。
ように基準尺のパターンが設けであるため、その位置の
信号強度の値を読み取るだけで部材の変位がリニアに決
定出来るため、変位を正確に決定することが出来る。
また、部材の変位する速度も変位した時間を測定するこ
とにより同様に正確に決定することが出来る。
とにより同様に正確に決定することが出来る。
（第１実施例）
第３図に示すように、鋼材（ＳＵＳ３０４）からなる外
径３８ｍｍの円筒部材１の表面に急冷凝固により非晶質
化する合金粉末２を幅５ｍｍ厚さ２ｍｍに配置した。こ
の合金粉末の成分はＦｅｂ。
径３８ｍｍの円筒部材１の表面に急冷凝固により非晶質
化する合金粉末２を幅５ｍｍ厚さ２ｍｍに配置した。こ
の合金粉末の成分はＦｅｂ。
Ｌ、 ８ａｔ％５ｉ−１７ａｔ％Ｂである。
続いて合金粉末上に第３図に示すようにＣ０２レーザ３
を照射し、かつそのレーザを、配置した粉体の長さ方向
に走査して粉末を母材１上に溶着させ、肉盛り層４を形
成した。このときのレーザ照射条件は次の通りである。
を照射し、かつそのレーザを、配置した粉体の長さ方向
に走査して粉末を母材１上に溶着させ、肉盛り層４を形
成した。このときのレーザ照射条件は次の通りである。
レーザビーム：集光レンズにてφ２ｍｍの大きさに集光
したレーザビームを幅５ ｍｍとなるようにビームオシレー タにて整形した。
したレーザビームを幅５ ｍｍとなるようにビームオシレー タにて整形した。
レーザ出カニ２．５Ｋｗ
レーザ走査速度： ２００ｍｍ／ｍ ｉ ｎ肉盛層４の
表面に研削加工により、肉盛層４の厚さを０．６ｍｍと
なるように加工した。
表面に研削加工により、肉盛層４の厚さを０．６ｍｍと
なるように加工した。
加工後の肉盛層４上に第３図に示すようにＹＡＧレーザ
５をスポット状に照射し、非晶質層６を形成した。
５をスポット状に照射し、非晶質層６を形成した。
このときのＹＡＧレーザ照射条件は、次の通りである。
レーザビーｌ、：集光レンズにてφ２ｍ、ｍの大きさに
集光。
集光。
放電電圧 ：４４０Ｖ
パルス幅 ：０，５ｍＳ
非晶質スポットの照射間隔は、第５図に示すように間隔
ａつまり検出方向Ｘでは、パターン開始位置で０．１ｍ
ｍ、パターン終了位置で２．０ｍｍその中面部では開始
位置から終了位置まで増加するようにした。
ａつまり検出方向Ｘでは、パターン開始位置で０．１ｍ
ｍ、パターン終了位置で２．０ｍｍその中面部では開始
位置から終了位置まで増加するようにした。
また、間隔すつまり検出方向と直角方向Ｙでは非晶質ス
ポットの照射間隔を一定の０．３ｍｍとした。
ポットの照射間隔を一定の０．３ｍｍとした。
上述の方法で製作した非晶質層・結晶層パターンから検
出コイル７により信号検出している概略図を第１図に示
す。第１図に示す変位検出回路をさらにくわしく説明し
た回路図を第２図に示す。
出コイル７により信号検出している概略図を第１図に示
す。第１図に示す変位検出回路をさらにくわしく説明し
た回路図を第２図に示す。
以下に第２図に示す回路図により変位の検出方法を述べ
る。
る。
まず、発振回路により２ ＭＨｚの励磁電流をコイル７
に供給する。コイル７に供給された励磁電流によりコイ
ル７の回りに磁界が生し、この磁界により被検出体の回
りに磁束密度の分布が発生する。
に供給する。コイル７に供給された励磁電流によりコイ
ル７の回りに磁界が生し、この磁界により被検出体の回
りに磁束密度の分布が発生する。
この磁束密度によりコイル７に電圧が発生する。
コイル７に発生した脈流電圧を平滑回路にて一定電圧に
し、増幅回路にて増幅し信号強度（Ｖ）とした。
し、増幅回路にて増幅し信号強度（Ｖ）とした。
なお、被検出体の透磁率の値に比例して発生する磁束密
度が大きくなるため、コイルに発生する電圧も高くなり
、信号強度（ｖ）が決定する。
度が大きくなるため、コイルに発生する電圧も高くなり
、信号強度（ｖ）が決定する。
比較検出回路にてあらかじめインプットしておいた信号
強度（Ｖ）と変位量との関係より変位量を検出した。
強度（Ｖ）と変位量との関係より変位量を検出した。
また、検出に使用したコイルの大きさは直径５ｍｍであ
る。
る。
その検出結果を第６図に示す。本発明による方法では加
熱部分と非加熱部分との表面面積比に応じて信号強度が
連続的に変化しており、信号強度（電圧）を読み取るこ
とにより位置及び速度の検出ができる。
熱部分と非加熱部分との表面面積比に応じて信号強度が
連続的に変化しており、信号強度（電圧）を読み取るこ
とにより位置及び速度の検出ができる。
（第２実施例）
第１実施例の非処理部材の母材である鋼材（ＳＵＳ３０
４）の代わりにフェライト士オーステナイトの２層ステ
ンレス（ＳＵＳ３２９Ｊ１）を用い、肉盛り層をこの母
材上に形成させないで直接ＹＡＧレーザを第１実施例と
同じ条件で照射し、基準尺のパターンを作成した。
レーザ未照射部の金属組織はフェライトとオーステナイ
トの混合組織であるが、レーザ照射部はフェライトのみ
の組織となっている。
４）の代わりにフェライト士オーステナイトの２層ステ
ンレス（ＳＵＳ３２９Ｊ１）を用い、肉盛り層をこの母
材上に形成させないで直接ＹＡＧレーザを第１実施例と
同じ条件で照射し、基準尺のパターンを作成した。
レーザ未照射部の金属組織はフェライトとオーステナイ
トの混合組織であるが、レーザ照射部はフェライトのみ
の組織となっている。
この組織の変化により透磁率および／または導電率が変
化する。この変化を電磁気センサーで検出する。
化する。この変化を電磁気センサーで検出する。
第７図に第１実施例と同様の条件で、被検出体をセンサ
ーで検出した結果を示す。
ーで検出した結果を示す。
このときも第１実施例と同様、被検出体の基準位置から
の変位量が増加するに従って信号強度が単調に減少して
いる。よって、アナログ的に検出できる。
の変位量が増加するに従って信号強度が単調に減少して
いる。よって、アナログ的に検出できる。
なお、第２実施例の方法場合、肉盛り層を形成させる手
間が省け、変位検出器を製作するときコスト低減となる
が、肉盛り層を用いたものの方が非晶質化したときに電
磁気特性がより変化する材料を用いることが出来るため
、非検出体の変位を正確に測定しやすい。
間が省け、変位検出器を製作するときコスト低減となる
が、肉盛り層を用いたものの方が非晶質化したときに電
磁気特性がより変化する材料を用いることが出来るため
、非検出体の変位を正確に測定しやすい。
（第３実施例）
第１実施例、第２実施例がレーザビームを部材に照射す
ることによって加熱部分の表面面積比を変化させて磁気
特性および／または導電率が変化した基準尺のパターン
を作成したのに対して、第３実施例では表面面積比の代
わりに体積比を変化させて基準尺のパターンを作成した
。
ることによって加熱部分の表面面積比を変化させて磁気
特性および／または導電率が変化した基準尺のパターン
を作成したのに対して、第３実施例では表面面積比の代
わりに体積比を変化させて基準尺のパターンを作成した
。
以下にその具体的方法を述べる。
第１実施例と同様な方法で円筒部材表面に肉盛り層を形
成、加工後ＹＡＧレーザの出力を変化させ、再溶融させ
る深さを変化させた。この時、溶融深さは肉盛り層の長
手方向に対して単調に浅くなるよう処理した。
成、加工後ＹＡＧレーザの出力を変化させ、再溶融させ
る深さを変化させた。この時、溶融深さは肉盛り層の長
手方向に対して単調に浅くなるよう処理した。
また、この時、非結晶質化層の体積は溶融深さに比例す
る。
る。
その検出結果を第１１図に示す。
本実施例による方法では再溶融層の深さにより信号強度
が連続的に変化しており、第１．第２実施例と同様、信
号強度を読み取ることにより位置及び速度の検出がアナ
ログ的に行える。
が連続的に変化しており、第１．第２実施例と同様、信
号強度を読み取ることにより位置及び速度の検出がアナ
ログ的に行える。
また、加熱部分の表面面積比及び体積比両方を変化させ
ることにより信号強度をより変化させることが出来る。
ることにより信号強度をより変化させることが出来る。
また、レーザビームを部材に照射することによって加熱
部分の表面面積比および／または体積比を変化させて磁
気特性および／または導電率が変化した基準尺のパター
ンを作成する方法としては、第８図に示すように、レー
ザのスポットのピッチをＹ方向すなわち変位方向と直角
方向のみに変化さたり、第９図に示すようにレーザのス
ポットのピッチをＸ、Ｙ両方向部ち変位方向、変位方向
と直角方向とも変化させたり、第１０図に示すように、
加熱層を変位方向と直角方向に線状に作成する等、本実
施例に限らずいろいろ考えられる。
部分の表面面積比および／または体積比を変化させて磁
気特性および／または導電率が変化した基準尺のパター
ンを作成する方法としては、第８図に示すように、レー
ザのスポットのピッチをＹ方向すなわち変位方向と直角
方向のみに変化さたり、第９図に示すようにレーザのス
ポットのピッチをＸ、Ｙ両方向部ち変位方向、変位方向
と直角方向とも変化させたり、第１０図に示すように、
加熱層を変位方向と直角方向に線状に作成する等、本実
施例に限らずいろいろ考えられる。
また、円周方向の位置検出の他面線状の位置検出その他
の一次元的な変位検出も可能である。
の一次元的な変位検出も可能である。
信号強度を連続的に変化させることができ、信号強度の
値に対応して部材の位置を決定できるように基準尺のパ
ターンを設けておけば、その位置の信号強度の値を読み
取るだけで部材の変位がリニアに決定出来るため、変位
を正確に決定することが出来る。
値に対応して部材の位置を決定できるように基準尺のパ
ターンを設けておけば、その位置の信号強度の値を読み
取るだけで部材の変位がリニアに決定出来るため、変位
を正確に決定することが出来る。
また、部材の変位する速度も同様に正確に測定すること
が出来る。
が出来る。
第１図は本発明第１実施例による信号検出時の外観図、
第２図は本発明第１実施例による変位検出回路のブロッ
クダイアグラム、 第３図は本発明第１実施例による部材への肉盛り層形成
時の外観図、 第４図は本発明第１実施例による基準尺のパターン形成
時の外観図、 第５図は本発明第１実施例による基準尺のパターン形成
後の外観図、 第６図は本発明第１実施例による信号検出結果を示すグ
ラフ、 第７図は本発明第２実施例による信号検出結果を示すグ
ラフ、 第８図、第９図、第１０図は基準尺のパターンを変化さ
せた部材の外観図、 第１１図は本発明第３実施例による信号検出結果を示す
グラフ、 第１２図は従来技術の作用説明図である。 １−・−円筒部材、 ２・・−合金粉末、３−Ｃ
Ｏ，レーザ、 ４−肉盛り層、訃−ＹＡＧレーザ、
６−非晶質層、 ７・−＝検出コイル、 ８−変位検出回路、ａ−・
−変位方向レーザ照射間隔、 ｂ −変位方向と直角方向レーザ照射間隔、９− ピス
トン、 １ｏ−磁気変質部、１１・・・磁気検出器
。 第４図 セ ０諭駅 焚 〉 域 枦嵌 終 ≧ 第９図 一３＄ｏ−豪 鰹 ≧
クダイアグラム、 第３図は本発明第１実施例による部材への肉盛り層形成
時の外観図、 第４図は本発明第１実施例による基準尺のパターン形成
時の外観図、 第５図は本発明第１実施例による基準尺のパターン形成
後の外観図、 第６図は本発明第１実施例による信号検出結果を示すグ
ラフ、 第７図は本発明第２実施例による信号検出結果を示すグ
ラフ、 第８図、第９図、第１０図は基準尺のパターンを変化さ
せた部材の外観図、 第１１図は本発明第３実施例による信号検出結果を示す
グラフ、 第１２図は従来技術の作用説明図である。 １−・−円筒部材、 ２・・−合金粉末、３−Ｃ
Ｏ，レーザ、 ４−肉盛り層、訃−ＹＡＧレーザ、
６−非晶質層、 ７・−＝検出コイル、 ８−変位検出回路、ａ−・
−変位方向レーザ照射間隔、 ｂ −変位方向と直角方向レーザ照射間隔、９− ピス
トン、 １ｏ−磁気変質部、１１・・・磁気検出器
。 第４図 セ ０諭駅 焚 〉 域 枦嵌 終 ≧ 第９図 一３＄ｏ−豪 鰹 ≧
Claims (1)
- 透磁率および／または導電率を変化させた基準尺が変位
方向に対して断続的に表面に形成された被検出体と、該
被検出体に対向した電磁気特性を検出する電磁気センサ
ーとからなり、前記基準尺を電磁気センサーで検出する
ことにより被検出体と電磁気センサーとの相対変位移動
を検出する変位検出方法において、被検出体中で基準尺
が占める表面面積比および／または体積比を部材の変位
方向に変化させて処理部の透磁率および／または導電率
が単調に増加または減少するように作製された基準尺の
パターンを電磁気センサーで読み取るとき、２つ以上の
基準尺から同時に電磁気特性を読み取り、この読み取っ
た信号強度の値を、あらかじめ決定しておいた信号強度
と前記相対変位移動との関係から相対変位移動に変換す
ることにより被検出体の変位をアナログ的に検出するこ
とを特徴とする移動部材の変位検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30133290A JPH04174302A (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | 移動部材の変位検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30133290A JPH04174302A (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | 移動部材の変位検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04174302A true JPH04174302A (ja) | 1992-06-22 |
Family
ID=17895585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30133290A Pending JPH04174302A (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | 移動部材の変位検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04174302A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6432117A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Hitachi Ltd | Absolute position detector |
-
1990
- 1990-11-07 JP JP30133290A patent/JPH04174302A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6432117A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Hitachi Ltd | Absolute position detector |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI76435B (fi) | Maetanordning foer maetning av ett arkmaterial. | |
| Bae et al. | A study on development of inductive sensor for automatic weld seam tracking | |
| RU2194952C1 (ru) | Устройство для измерения уровня расплавленного металла в электромагнитном процессе непрерывной разливки и способ измерения уровня расплавленного металла | |
| US20050150741A1 (en) | Coin shape detection method, coin identification sensor, and coin identification device | |
| US7084623B2 (en) | Non-destructive inspection device and method utilizing a magnetic field and sensor coil array | |
| GB2234624A (en) | Method for nondestructive measurement of heat affected zone of identification code on nuclear fuel rod. | |
| JPH04174302A (ja) | 移動部材の変位検出方法 | |
| JPH0835854A (ja) | 移動部材の変位検出方法 | |
| JPS6398501A (ja) | 直線位置検出器の被検出部の作成方法 | |
| JP5487391B2 (ja) | 高周波発振型近接センサ | |
| JPH07198770A (ja) | 改良された非接触超伝導臨界電流測定プローブ装置及び方法 | |
| JPH03108657A (ja) | 金属内異質層検出装置 | |
| RU2480708C2 (ru) | Способ и устройство для измерения толщины слоя частично кристаллизованных расплавов | |
| JPH05264508A (ja) | 焼入硬化範囲の非破壊測定方法及びその装置 | |
| JPH11352109A (ja) | 渦流検査装置及び渦流検査方法 | |
| JP2616504B2 (ja) | 磁気特性変化を利用した信号パターンの形成方法 | |
| JP2508940B2 (ja) | 高密度エネルギ―源を利用した信号パタ―ンの形成方法 | |
| JPH04174321A (ja) | 移動部材の変位検出装置 | |
| JP2005315732A (ja) | 強磁性体の変位測定装置 | |
| JPH04238201A (ja) | 移動部材の変位検出方法 | |
| JPH0599604A (ja) | 磁気的スケールの製作方法 | |
| JP3546288B2 (ja) | 流速測定方法及び装置 | |
| KR0151955B1 (ko) | 두개의 롤을 이용한 박판주조 공정에서의 쇳물높이 측정방법 | |
| JP2005315734A (ja) | 強磁性体の変位測定方法および装置 | |
| JPH05280921A (ja) | 鋼材の断面積測定装置 |