JPH04190109A - 管路計測用プローブ装置 - Google Patents
管路計測用プローブ装置Info
- Publication number
- JPH04190109A JPH04190109A JP31942690A JP31942690A JPH04190109A JP H04190109 A JPH04190109 A JP H04190109A JP 31942690 A JP31942690 A JP 31942690A JP 31942690 A JP31942690 A JP 31942690A JP H04190109 A JPH04190109 A JP H04190109A
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- Pending
Links
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 101100042630 Caenorhabditis elegans sin-3 gene Proteins 0.000 description 1
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Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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］
本発明は管路計測用ブ１］−ブ装置に関するものである
。
。
［従来の技術］
地中に埋設された管路の埋設ルートを計測するために各
種方式が開発されている。その多くは、管路内を角度セ
ンサを搭載した探査プローブを移動させ、センサの検出
した角度・移動距離をもとに移動軌跡を得て、ルート形
状を得るものである。
種方式が開発されている。その多くは、管路内を角度セ
ンサを搭載した探査プローブを移動させ、センサの検出
した角度・移動距離をもとに移動軌跡を得て、ルート形
状を得るものである。
角度センサには、機械式ジャイロ、光フアイバジャイロ
等が用いられている 機械式シャイ〔Ｊは、回転体の角運動量保存則を利用し
た角度センナである。第５図は機械式シャイ臼の模式図
である。ｘＸを回転軸として回転し、ＹＹを水平軸とし
て傾斜し、さらにＺＺを垂直軸として旅回できる。機械
式ジャイロが動作し、回転体１が高速回転すると、トル
クを加えない限りその軸の方向は、地球自転の影響を受
けず空間に対して一定方向を指し続ける。これを利用し
て角度を検出する。
等が用いられている 機械式シャイ〔Ｊは、回転体の角運動量保存則を利用し
た角度センナである。第５図は機械式シャイ臼の模式図
である。ｘＸを回転軸として回転し、ＹＹを水平軸とし
て傾斜し、さらにＺＺを垂直軸として旅回できる。機械
式ジャイロが動作し、回転体１が高速回転すると、トル
クを加えない限りその軸の方向は、地球自転の影響を受
けず空間に対して一定方向を指し続ける。これを利用し
て角度を検出する。
光フアイバジャイロは、第６図に示されているように、
サニヤック効果を利用した角度センサである。光源２か
ら発光され、位相のそろった波は光ファイバに導かれ、
カプラ３によって半分に分岐され、それぞれセンシング
コイル４の両端に入射される。センシングコイル４を通
過後戻ってきた光は再びカブラ３によって合成され、デ
ィテクタ５により光強度に比例した電流信号に変換され
る。静止時はディテクタ５の検出強度は一定であるが、
角速度が加わることにより、両回り光に位相が生じ光強
度が変化する。この光強度の変化から角速度を求め、こ
れを積分して角度を得る。
サニヤック効果を利用した角度センサである。光源２か
ら発光され、位相のそろった波は光ファイバに導かれ、
カプラ３によって半分に分岐され、それぞれセンシング
コイル４の両端に入射される。センシングコイル４を通
過後戻ってきた光は再びカブラ３によって合成され、デ
ィテクタ５により光強度に比例した電流信号に変換され
る。静止時はディテクタ５の検出強度は一定であるが、
角速度が加わることにより、両回り光に位相が生じ光強
度が変化する。この光強度の変化から角速度を求め、こ
れを積分して角度を得る。
［発明が解決しようとする課題１
従来用いられてきた機械式ジャイロは、精密な機械であ
るため振動・衝撃に弱く、また、定期的にメンテナンス
をする必要がある。
るため振動・衝撃に弱く、また、定期的にメンテナンス
をする必要がある。
光フアイバジャイロでは、光ファイバをコイル状に巻い
たセンシングコイル部によって精度が決定されるため、
精度を保持したまま小型化するのは困難である。
たセンシングコイル部によって精度が決定されるため、
精度を保持したまま小型化するのは困難である。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、容易に小
型化でき、かつ耐振動・耐衝撃性の大幅向上を可能とし
た管路計測用プローブ装置を提供することを目的とする
ものである。
型化でき、かつ耐振動・耐衝撃性の大幅向上を可能とし
た管路計測用プローブ装置を提供することを目的とする
ものである。
［発明が解決しようとする課題］
上記目的は、管路計測用プローブ装置を、中央に折れ曲
がり機構を有し、かつ管路内を移動自在に形成されたプ
ローブと、このプローブ内の所定位置に夫々搭載された
２次元ＰＳＤ、このＰＳＤの受光面よりも小さなビーム
径の光を放射する光源、受光面上の光の位置を求めプロ
ー７の折れ曲がり角を計算する演算器、プローブのロー
ル角を検出する傾斜計とを持って構成することにより、
達成される。
がり機構を有し、かつ管路内を移動自在に形成されたプ
ローブと、このプローブ内の所定位置に夫々搭載された
２次元ＰＳＤ、このＰＳＤの受光面よりも小さなビーム
径の光を放射する光源、受光面上の光の位置を求めプロ
ー７の折れ曲がり角を計算する演算器、プローブのロー
ル角を検出する傾斜計とを持って構成することにより、
達成される。
化が容易となる。
［実施例］
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図から第４図には本発明の一実施例が示されている。
１図から第４図には本発明の一実施例が示されている。
なお、従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明を
省略する。本実施例では管路計測用プローブ装置を、中
央に折れ曲がり機構を有し、かつ管路６内を移動自在に
形成されたプローブ７と、このプローブ７内の所定位置
に夫々搭載された２次元ＰＳＤ （光位置敏感検出器）
８、このＰＳＤ８の受光面９よりも小さなど−ム径の光
を放射する光源１０、受光面上の光の位置を求めプロー
ブ７の折れ曲がり角を計算する演算器コ１、プローブ７
のロールを角を検出する傾斜計１２とを持って構成した
。このようにすることにより、振動・衝撃に強く、小型
化が容易となって、容易に小型化でき、かつ耐振動・耐
Ｉｉｉ撃性の大幅向上を可能とした管路計測用プ〔Ｊ−
ブ装置を得ることができる。
省略する。本実施例では管路計測用プローブ装置を、中
央に折れ曲がり機構を有し、かつ管路６内を移動自在に
形成されたプローブ７と、このプローブ７内の所定位置
に夫々搭載された２次元ＰＳＤ （光位置敏感検出器）
８、このＰＳＤ８の受光面９よりも小さなど−ム径の光
を放射する光源１０、受光面上の光の位置を求めプロー
ブ７の折れ曲がり角を計算する演算器コ１、プローブ７
のロールを角を検出する傾斜計１２とを持って構成した
。このようにすることにより、振動・衝撃に強く、小型
化が容易となって、容易に小型化でき、かつ耐振動・耐
Ｉｉｉ撃性の大幅向上を可能とした管路計測用プ〔Ｊ−
ブ装置を得ることができる。
すなわち本実施例における管路計測用プローブ装置は２
次元ＰＳＤ８、そのＰＳＤ８の受光面９に対して充分小
さい径の光を放出できる光源１０、ＰＳＤ８の出力から
受光面上の光の位置を求め、それによってプローブ７の
折れ曲がり角を計算する演算器１１、中央に折れ曲がり
機構を有するプローブ７、ロール角を検出する傾斜計１
２から構成される。
次元ＰＳＤ８、そのＰＳＤ８の受光面９に対して充分小
さい径の光を放出できる光源１０、ＰＳＤ８の出力から
受光面上の光の位置を求め、それによってプローブ７の
折れ曲がり角を計算する演算器１１、中央に折れ曲がり
機構を有するプローブ７、ロール角を検出する傾斜計１
２から構成される。
１次元ＰＳＤの構造を第２図に示す。ＰＳＤはＰＩＮ
構造の素子である。光が照射されて発生した光電流が
Ｐ型の均一な抵抗層を通って２つの出力端子に分流され
るため、この“電流の比を求めることによって、光の照
射位置を検出する。本発明では１次元ＰＳＤを２次元に
拡張した２次元ＰＳＤを用いる。
構造の素子である。光が照射されて発生した光電流が
Ｐ型の均一な抵抗層を通って２つの出力端子に分流され
るため、この“電流の比を求めることによって、光の照
射位置を検出する。本発明では１次元ＰＳＤを２次元に
拡張した２次元ＰＳＤを用いる。
２次元ＰＳＤ８、光源１０、演算器１１、傾斜計１２を
搭載したプローブ７が、管路内を移動していく場合を考
える。第４図＜ａ＞は曲がり部に、プローブ７がある時
の例を示し、第４図は（ｂ）はその時の受光面を示して
いる。光の照射位置がｃｌｘ、ｄｙであるとき、プロー
ブ７のく第３図参照）の折れ曲がりのピッチ角、ヨーク
角はそれぞれｄｘ／ｆ、ｄｙ／ｆ！で与ええられる。但
し１は光源１０（第３図参照）と受光面９の距離である
。
搭載したプローブ７が、管路内を移動していく場合を考
える。第４図＜ａ＞は曲がり部に、プローブ７がある時
の例を示し、第４図は（ｂ）はその時の受光面を示して
いる。光の照射位置がｃｌｘ、ｄｙであるとき、プロー
ブ７のく第３図参照）の折れ曲がりのピッチ角、ヨーク
角はそれぞれｄｘ／ｆ、ｄｙ／ｆ！で与ええられる。但
し１は光源１０（第３図参照）と受光面９の距離である
。
ここで、プローブ７（第３図参照）にロール角θが加わ
ったときには、そのロール角θを傾斜計１２（第３図参
照）によって検出し、同図（ｂ）に示すように、プロー
ブのピッチ角は（ｄｘｃｏｓθ＋ｄｙｓｉｎθ＞／Ｉ１
．３−り角は（−ｄｘｓｉｎθ−１−ｄ”ｙ’ｃＯ３θ
）／Ｉｌのようになる。
ったときには、そのロール角θを傾斜計１２（第３図参
照）によって検出し、同図（ｂ）に示すように、プロー
ブのピッチ角は（ｄｘｃｏｓθ＋ｄｙｓｉｎθ＞／Ｉ１
．３−り角は（−ｄｘｓｉｎθ−１−ｄ”ｙ’ｃＯ３θ
）／Ｉｌのようになる。
このようにして得られたブロー１の折れ曲がり角と、別
途測定されるプローブの移動距離とからプローブの移動
軌跡、すなわち管路の埋設ルートを知ることができる。
途測定されるプローブの移動距離とからプローブの移動
軌跡、すなわち管路の埋設ルートを知ることができる。
このように本実施例によれば、プローブに折れ曲がり機
構を設け、角度センサには光源と２次元ＰＳＤを用いた
ので、振動・衝撃に強く、容易に小型化できる管路計測
用ブロー１装置を提供できる。
構を設け、角度センサには光源と２次元ＰＳＤを用いた
ので、振動・衝撃に強く、容易に小型化できる管路計測
用ブロー１装置を提供できる。
［発明の効果１
上述のように本発明は、管路計測用プローブ装置を、中
央に折れ曲がり機構を有し、かつ管路内を移動自在に形
成されたプローブと、このプローブ内の所定位置に夫々
搭載された２次元ＰＳＤ、このＰＳＤの受光面よりも小
さなビーム径の光を放射する光源、受光面上の光の位置
を求めプローブの折れ曲がり角を計算する演算器、プロ
ーブのロール角を検出する傾斜計とを持って構成したの
で、振動・衝撃に強く、小型化が容易となって、容易に
小型化でき、かつ耐振動・耐衝撃性の大幅向上を可能と
した管路計測用プローブ装置を得ることができる。
央に折れ曲がり機構を有し、かつ管路内を移動自在に形
成されたプローブと、このプローブ内の所定位置に夫々
搭載された２次元ＰＳＤ、このＰＳＤの受光面よりも小
さなビーム径の光を放射する光源、受光面上の光の位置
を求めプローブの折れ曲がり角を計算する演算器、プロ
ーブのロール角を検出する傾斜計とを持って構成したの
で、振動・衝撃に強く、小型化が容易となって、容易に
小型化でき、かつ耐振動・耐衝撃性の大幅向上を可能と
した管路計測用プローブ装置を得ることができる。
第１図は本発明の管路計測用プローブ装置の一実施例の
縦断側面図、第２図は同じく一実施例のＰＳＤの断面図
、第３図は同じく一実施例の動作時の状態を示す縦断側
面図、第４図（ａ）、（ｂ）は同じく一実施例の２次元
ＰＳＤを示すもので、（ａ）は受光面、（ｂ）は［１−
ル角がプローブに加った場合の説明図、第５図は従来の
機械式ジャイロの斜視図、第６図は従来の光フアイバジ
ャイロの説明図である。 ６：管路、 ７：プローブ、 ８：２次元ＰＳＤ、 ９：受光面、 １０：光源 １１：演算器、 １２：傾斜計。 第 １ 圀 ６：管路 １ｏ：先冴 ７・アＯ−”７− Ｉｔ：瘍軍象３：２；に
元ＰＳ［） ＋２：傾柚第 ２１ 罪 ３ 図 第 ４ 口 Ｌα〕 晃 ｒ； 巳 児 ６１￥］
縦断側面図、第２図は同じく一実施例のＰＳＤの断面図
、第３図は同じく一実施例の動作時の状態を示す縦断側
面図、第４図（ａ）、（ｂ）は同じく一実施例の２次元
ＰＳＤを示すもので、（ａ）は受光面、（ｂ）は［１−
ル角がプローブに加った場合の説明図、第５図は従来の
機械式ジャイロの斜視図、第６図は従来の光フアイバジ
ャイロの説明図である。 ６：管路、 ７：プローブ、 ８：２次元ＰＳＤ、 ９：受光面、 １０：光源 １１：演算器、 １２：傾斜計。 第 １ 圀 ６：管路 １ｏ：先冴 ７・アＯ−”７− Ｉｔ：瘍軍象３：２；に
元ＰＳ［） ＋２：傾柚第 ２１ 罪 ３ 図 第 ４ 口 Ｌα〕 晃 ｒ； 巳 児 ６１￥］
Claims (1)
- １、中央に折れ曲がり機構を有し、かつ管路内を移動自
在に形成されたプローブと、このプローブ内の所定位置
に夫々搭載された２次元の光位置敏感検出器（以下、Ｐ
ＳＤという）、該ＰＳＤの受光面よりも小さなビーム径
の光を放射する光源、前記受光面上の光の位置を求め前
記プローブの折れ曲がり角を計算する演算器、前記プロ
ーブのロール角を検出する傾斜計とを持つて構成された
ものであることを特徴とする管路計測用プローブ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31942690A JPH04190109A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 管路計測用プローブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31942690A JPH04190109A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 管路計測用プローブ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04190109A true JPH04190109A (ja) | 1992-07-08 |
Family
ID=18110063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31942690A Pending JPH04190109A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 管路計測用プローブ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04190109A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005321339A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | East Japan Railway Co | 軌道検測装置および方法 |
| KR100803846B1 (ko) * | 2006-07-03 | 2008-02-14 | 현대자동차주식회사 | 자동변속기용 밸브 바디의 검출장치 |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP31942690A patent/JPH04190109A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005321339A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | East Japan Railway Co | 軌道検測装置および方法 |
| KR100803846B1 (ko) * | 2006-07-03 | 2008-02-14 | 현대자동차주식회사 | 자동변속기용 밸브 바디의 검출장치 |
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